第1章绪论 1
1.1光伏发电的发展 1
1.1.1国外光伏发电的发展现状 2
1.1.2我国光伏发电的发展 4
1.2逆变器的基本知识 5
1.2.1逆变器的基本概念 6
1.2.2光伏逆变器的分类 6
1.2.3光伏逆变器的参数 8
1.3逆变器的发展现状 11
1.3.1普通逆变器的发展现状 11
1.3.2微型逆变器的发展现状 14
1.4光伏发电系统 17
1.4.1独立光伏系统 18
1.4.2并网光伏系统 19
第2章 光伏电池 21
2.1光伏电池的分类、结构和发电原理 21
2.1.1光伏电池的分类 21
2.1.2光伏电池的结构 21
2.1.3光生电流的产生过程 22
2.2光伏效应 23
2.2.1光伏电池的伏安曲线 23
2.2.2电阻效应 24
2.2.3其他效应 25
2.3光伏电池板 26
2.4互联效应 27
2.4.1组件电路的设计 27
2.4.2错配效应 28
2.4.3串联电池的错配 29
2.4.4旁路二极管 30
2.4.5并联电池的错配 32
2.4.6 光伏阵列中的错配效应 33
2.5局部阴影特性 34
2.5.1双二极管模型 34
2.5.2外部环境对输出特性的影响 35
2.5.3电池连接方式对输出特性的影响 37
第3章 光伏逆变器的结构与原理 41
3.1光伏逆变器的结构 41
3.1.1光伏发电系统的基本构成 41
3.1.2光伏发电系统的运行模式 44
3.1.3光伏逆变器的电路结构 45
3.1.4光伏逆变器的主要技术指标 47
3.2光伏逆变器的基本工作原理 48
3.2.1单相逆变器 48
3.2.2输出电压的调节方法 51
3.2.3三相逆变器 52
第4章 光伏逆变器的脉宽调制技术 57
4.1 PWM的基本原理 57
4.2 PWM方式的谐波含量评价指标 58
4.3 PWM模式 58
4.3.1单极性 P WM模式 58
4.3.2双极性PWM模式 59
4.4正弦波脉宽调制技术 59
4.4.1单相单极性SPWM 60
4.4.2单相双极性SPWM 61
4.5 SPWM实现方案 61
4.5.1计算法和调制法 63
4.5.2异步调制和同步调制 65
4.5.3自然采样和规则采样法 67
4.5.4 PWM逆变电路的谐波分析 73
4.5.5 PWM跟踪控制技术 74
第5章 带高频环节的光伏逆变技术 78
5.1概述 78
5.2高频DC/DC变换器 78
5.2.1非隔离型直流斩波器 78
5.2.2隔离型DC/DC变换器 81
5.3后级DC/AC逆变器 85
5.3.1 DC/AC逆变器的等效模型 85
5.3.2逆变器并网控制模型 87
5.3.3光伏逆变器的输出控制 88
5.3.4输出滤波参数的设计 91
第6章 光伏逆变器相关技术 93
6.1软开关技术 93
6.1.1硬、软开关方式及开关过程器件损耗 93
6.1.2软开关电路的分类 96
6.1.3典型的软开关电路 98
6.1.4软开关技术的发展趋势 105
6.2逆变器并联运行技术 106
6.2.1逆变器并联运行控制模式 106
6.2.2逆变器并联运行条件 109
6.2.3逆变器并联均流控制方法 110
6.2.4逆变器并联的环流分析与抑制 112
6.2.5逆变器并联的同步控制 114
6.3逆变器的多重叠加技术 115
6.3.1移相多重叠加法 115
6.3.2多重叠加法的基本原理 116
6.3.3两个单相桥式逆变器的串联叠加 117
6.3.4三个单相桥式逆变器的串联叠加 120
6.4逆变器的多电平变换技术 122
6.4.1二极管钳位型三电平变换 122
6.4.2飞跨电容型多电平逆变器 124
6.4.3级联型多电平逆变器 125
6.4.4多电平调制策略的研究现状 128
第7章 光伏逆变器的最大功率点跟踪技术 130
7.1光伏模块的最大功率跟踪原理 130
7.1.1影响光伏模块MPP的因素 130
7.1.2 MPPT的基本原理 132
7.1.3 MPPT的研究现状 133
7.2传统的最大功率点跟踪技术 134
7.2.1恒定电压法 134
7.2.2电导增量法 135
7.2.3扰动观测法 136
7.2.4改进的扰动观测法 140
7.3智能MPPT技术 145
7.3.1模糊逻辑控制法 145
7.3.2人工神经网络控制法 149
7.4局部阴影环境下的最大功率点跟踪 153
7.4.1局部功率点的产生原理 154
7.4.2局部阴影条件下的MPPT方法 156
第8章 光伏逆变电源的仿真技术 161
8.1 PSIM简介 161
8.1.1软件界面 162
8.1.2菜单栏和工具栏PSIM主窗口 162
8.1.3基本使用 168
8.2光伏电池模型仿真 171
8.2.1光伏电池模型 171
8.2.2光伏模块I-U仿真 173
8.3最大功率点跟踪仿真 175
8.4光伏逆变电源的仿真 178
第9章 并网逆变器的孤岛效应与检测方法 181
9.1孤岛效应的产生机理及危害 181
9.1.1孤岛效应的定义 181
9.1.2孤岛效应发生的机理 181
9.1.3孤岛效应的危害 184
9.2孤岛检测标准及发展现状 185
9.2.1孤岛检测标准 185
9.2.2孤岛检测方法研究现状 187
9.3被动式孤岛检测方法 188
9.3.1过／欠电压和高／低频率检测法 188
9.3.2电压相位突变检测法 191
9.3.3电压谐波检测法 193
9.4主动式孤岛检测方法 194
9.4.1频率偏移检测法 194
9.4.2周期性检测法 196
9.4.3滑膜频率漂移法 198
9.4.4自动相位偏移法 201
第10章 光伏逆变器设计实例 204
10.1逆变器的电路结构及设计要求 204
10.1.1逆变器的电路构成 204
10.1.2逆变器设计的技术要求 205
10.2离网光伏逆变器的设计 206
10.2.1纯正弦逆变器的设计 206
10.2.2高频直流升压电路设计 207
10.2.3 DC/AC逆变电路设计 212
10.2.4系统仿真和结果分析 215
10.3并网型光伏逆变器 218
10.3.1并网逆变器的结构和工作原理 218
10.3.2 DC/DC级电路的MPPT实现 222
10.3.3孤岛检测方法 224
10.3.4 DC/AC的控制方案 225
10.4微型逆变器的组成及其工作原理 228
10.4.1微型逆变器硬件电路设计 229
10.4.2微型逆变器的控制策略 234
10.4.3系统仿真及实验结果分析 238
10.5离／并网双模式逆变器 241
参考文献 242