第1章 光伏、风力及互补发电基本知识 1
1.1 光伏、风力及互补发电简介 1
1.1.1 什么是光伏发电 1
1.1.2 什么是风力发电 2
1.1.3 什么是光伏／风力互补发电 3
1.2 光伏发电系统 4
1.2.1 光伏发电系统构成 4
1.2.2 光伏发电优点和缺点 4
1.3 风力发电系统 6
1.3.1 独立运行风力发电系统构成 6
1.3.2 独立运行风力发电优点和缺点 7
1.4 光伏／风力互补发电系统 8
1.4.1 光伏／风力互补发电系统构成 8
1.4.2 光伏／风力互补发电优点和缺点 9
1.5 分散式互补发电系统 10
1.5.1 分散式互补发电系统构成 10
1.5.2 分散式互补发电优点和缺点 11
思考题 12
第2章 光伏发电系统 13
2.1 光伏发电原理 13
2.1.1 太阳电池简介 13
2.1.2 简单光伏电路 14
2.1.3 太阳电池、组件及方阵 14
2.1.4 组件的串联和并联 15
2.2 组件性能及影响因素 17
2.2.1 太阳电池组件简介 17
2.2.2 组件性能及影响因素 18
2.3 太阳电池方阵 23
2.3.1 不同性能组件的串联和并联 23
2.3.2 二极管的作用 24
2.3.3 方阵支架及类型 26
2.4 光伏系统类型 28
2.4.1 白天用光伏系统 28
2.4.2 储能式直流光伏系统 28
2.4.3 交／直流两用光伏系统 29
2.4.4 并网光伏系统 30
2.4.5 光伏混合发电系统 30
思考题 31
第3章 风力发电系统 32
3.1 风力机主要类型与结构 32
3.1.1 风力机类型 32
3.1.2 风力机结构和组成 34
3.2 风力机工作原理和特性 40
3.2.1 叶片受力与风轮转动 40
3.2.2 风力机的气动力特性 41
3.2.3 风力机的输出功率 42
3.3 独立运行的风力发电机组 43
3.3.1 风力发电机组构成和基本要求 43
3.3.2 独立运行风力发电机组简介 43
3.3.3 风力发电机组性能评价 45
思考题 49
第4章 太阳能及风能资源基本知识 50
4.1 太阳辐射及影响因素 50
4.1.1 太阳的能量 50
4.1.2 太阳辐射及影响因素 51
4.1.3 太阳方位和电池板倾角的确定 52
4.1.4 场地日照条件评价 55
4.2 风能及影响因素 56
4.2.1 风能资源简介 56
4.2.2 地形对风能分布的影响 58
4.2.3 不同地形流场特点及风力机位置选择 59
思考题 61
第5章 储能蓄电池 62
5.1 蓄电池应用简介 62
5.1.1 蓄电池在光伏及风力发电中的应用 62
5.1.2 常用蓄电池类型 64
5.2 铅酸蓄电池工作原理 65
5.2.1 铅酸蓄电池结构 65
5.2.2 铅酸蓄电池基本原理 66
5.3 铅酸蓄电池主要性能及影响因素 67
5.3.1 蓄电池容量 67
5.3.2 蓄电池使用寿命 69
5.3.3 蓄电池输出效率 71
5.4 蓄电池的选择 72
5.4.1 对光伏及风力发电储能蓄电池的要求 72
5.4.2 选择蓄电池类型 73
思考题 75
第6章 控制器和逆变器 76
6.1 控制器简介 76
6.1.1 控制器用途 76
6.1.2 蓄电池充电控制基本原理 77
6.1.3 蓄电池过放电保护基本原理 78
6.1.4 “电压型”充电控制与放电保护的局限性 80
6.1.5 控制器类型 81
6.1.6 控制器其他功能特点 85
6.2 逆变器 86
6.2.1 逆变器用途 86
6.2.2 逆变器工作原理 87
6.2.3 逆变器类型简介 88
6.2.4 逆变器主要性能参数 90
思考题 93
第7章 村落电网和交流配电 95
7.1 光伏、风力及互补发电村落电网简介 95
7.2 村落电网基本要求及导线截面选择 96
7.2.1 基本要求 96
7.2.2 确定导线截面 97
7.3 电线及电缆选择 98
7.3.1 常用电线及电缆类型简介 98
7.3.2 电线及电缆选择 102
7.3.3 布线方式 103
7.4 交流配电柜 105
7.4.1 配电柜基本结构 106
7.4.2 配电柜主要功能及容量选择 106
思考题 108
第8章 光伏、风力及互补发电系统的应用 109
8.1 光伏和风力发电应用概述 109
8.1.1 用电的基本原则 109
8.1.2 主要应用领域 110
8.2 负载类型及特点 113
8.2.1 电阻性负载 114
8.2.2 电感性负载 114
8.3 典型负载应用 115
8.3.1 照明设备 115
8.3.2 其他常用电气设备 118
思考题 119
第9章 光伏、风力及互补发电站运行 120
9.1 电站运行前的准备工作 120
9.1.1 现场培训和电站试运行 120
9.1.2 电站正式运行前的准备 121
9.2 电站的常规运行 122
9.2.1 电站的启动 122
9.2.2 运行巡视和检查 126
9.2.3 电站停止供电 128
9.3 电站运行记录 129
9.3.1 电站值班日志 129
9.3.2 电站运行记录表 130
9.3.3 系统故障处理记录表 132
思考题 134
第10章 光伏、风力及互补发电系统的维护与故障处理 135
10.1 维护工作基本要求 135
10.1.1 基本要求 135
10.1.2 条件准备 136
10.2 光伏和风力发电系统部件维护 136
10.2.1 太阳电池方阵 136
10.2.2 控制器、逆变器、交流配电柜及充电机 137
10.2.3 低压配电线路 140
10.3 使用万用表检查布线故障 142
10.3.1 简介 142
10.3.2 线路通断情况检查 142
10.3.3 测量电压 143
10.3.4 测量电流 143
10.3.5 检查极性 144
10.3.6 安全使用万用表 144
10.4 常见故障及处理 145
10.4.1 故障处理…般原则 145
10.4.2 常见故障及处理 146
思考题 149
第11章 风力发电机组的维护与故障处理 150
11.1 基本原则和要求 150
11.2 风力发电机组维护与检查 151
11.2.1 规定和注意事项 151
11.2.2 定期维护与检修 151
11.3 风力发电机常见故障及处理 154
思考题 159
第12章 蓄电池的维护与故障处理 160
12.1 蓄电池维护工作基本要求和安全事项 160
12.1.1 蓄电池维护工作的基本要求 160
12.1.2 蓄电池维护工作安全事项 161
12.2 光伏及风力发电系统的蓄电池维护 161
12.2.1 必备工具和防护用品 161
12.2.2 铅酸蓄电池日常维护要点 162
12.2.3 铅酸蓄电池的日常巡检和定期维护 164
12.3 铅酸蓄电池常规维护操作简介 165
12.3.1 电解液密度测量 165
12.3.2 电池液面及电解液密度调整 166
12.3.3 电解液的配制 166
12.3.4 补充充电 168
12.3.5 均衡充电 169
12.4 蓄电池常见故障及处理 170
思考题 172
第13章 柴油发电机组运行、维护及故障处理 173
13.1 柴油发电机简介 173
13.1.1 基本知识 173
13.1.2 主要性能 173
13.2 柴油发电机组运行 175
13.2.1 机组启动前的准备工作 175
13.2.2 机组的启动、运行和停车 181
13.3 柴油发电机组的维护 184
13.3.1 柴油机的维护 184
13.3.2 发电机的维护 186
13.3.3 关于燃油、润滑油和冷却液的规定 187
13.4 柴油发电机常见故障及处理 189
13.4.1 柴油机常见故障及处理 189
13.4.2 发电机常见故障及处理 194
思考题 195
第14章 光伏和风力发电系统的安全问题 196
14.1 安全工作依据和原则 196
14.1.1 安全工作依据 196
14.1.2 安全工作原则 196
14.2 光伏和风电站安全规范大纲 197
14.3 光伏和风电系统安全工作的不利因素 199
14.4 光伏和风电设备安全 201
14.5 维护检修工作中的安全事项 202
14.6 电气安全知识 205
14.6.1 接地 205
14.6.2 防雷保护 208
14.6.3 电工安全须知 211
思考题 215
第15章 光伏、风力及互补电站管理 216
15.1 村落电站管理工作的重要性 216
15.2 电站管理组织和职责 218
15.2.1 人事管理 218
15.2.2 业务管理 218
15.2.3 经济管理 219
15.3 电站管理工作内容和分工 219
15.3.1 电站站长任务和职责 219
15.3.2 运行维护人员任务和职责 220
15.4 电站管理规程 221
15.4.1 电站管理规程制订原则 221
15.4.2 电站管理规程分类和内容 222
15.4.3 规程的检查及修订 223
15.5 电站运行的跟踪监控与评估 223
15.5.1 电站跟踪监控与评估的必要性 223
15.5.2 跟踪监控与评估内容和方法 224
15.5.3 电站工作人员在监控与评估工作中的责任 225
思考题 228
第16章 光伏及风力发电站的经济运行 229
16.1 电站经济运行简介 229
16.2 电站的成本核算 230
16.2.1 光伏／风力／柴油互补发电系统成本计算 230
16.2.2 计算参数的选取 232
16.2.3 发电成本计算 233
16.3 电站经济运行的若干措施 234
16.3.1 电费的核算与管理 234
16.3.2 电站经济运行的途径 235
思考题 236
第17章 光伏及风力发电相关电工知识 237
17.1 电工基础知识 237
17.1.1 电的基本知识 237
17.1.2 直流电路 239
17.1.3 正弦交流电路 243
17.1.4 电气图常用图形符号 250
17.2 电子技术基础知识 255
17.2.1 半导体器件基础知识 255
17.2.2 脉冲电路与过渡过程基本知识 259
17.3 农村电力网概述 262
17.3.1 农村电力网组成与功能 262
17.3.2 农村变电所简介 263
17.4 农村电网常用低压电器 267
17.4.1 低压电器分类及用途 267
17.4.2 刀开关 267
17.4.3 熔断器 268
17.4.4 断路器 271
17.4.5 接触器 273
17.4.6 继电器简介 273
17.5 常用电工仪表 274
17.5.1 电工仪表基本知识 274
17.5.2 电流表及电压表 276
17.5.3 功率表 279
17.5.4 电度表 279
17.5.5 万用表 280
17.5.6 数字多用表 281
17.5.7 钳形电表 282
17.5.8 兆欧表 283
17.6 电工常用计量单位及换算表 285
第18章 光伏及风力发电实验指南 287
18.1 太阳电池组件性能实验 287
18.2 风力发电机性能实验 288
18.3 控制器功能实验 289
18.4 逆变器性能实验 290
18.5 蓄电池维护与操作实习 291
18.6 风力发电机组运行及维护实习 293
18.7 光伏、风力及互补发电站运行和巡视实习 294
18.8 光伏、风力及互补发电系统常见故障处理实习 295
18.9 柴油发电机组运行及维护实习 296
18.10 触电紧急救护操作方法 296
附录1 农村安全用电规程DL493—2001 297
附录2 电力行业紧急救护工作规范DL/T692—1999 304
附录3 光伏、风力及互补电站管理规程（范例） 323
附录4 风力发电机组安装及注意事项 331
附录5 中国主要城市日出日落时刻表 345
附录6 蒲福（Beaufort）风级表 349
参考文献 352