光伏發電技術為太陽能發電的大規模應用提供了技術條件，隨著太陽能應用技術的不斷提高和各國政府的大力扶持，太陽能光伏發電技術將會得到更廣泛的應用。《光伏發電技術與應用設計》是關于光伏發電技術及設計方法研究的一部專著，是作者及其課題組歷時十年，在這一研究領域所做工作的總結和深化。書中系統地闡述了光伏發電系統的建模、非線性動力學行為分析與控制方法，全面深入地研究了光伏并網發電的同步、孤島檢測，給出了作者及其合作者一系列理論研究和實驗研究成果，并介紹了當前國內外在該領域的研究動態與趨勢。
《光伏發電技術與應用設計》可供電子、通信、電力與自動化等專業的高年級本科生、研究生和相關科研人員閱讀和參考。
世界能源危機的不斷加劇和人類環境保護意識的不斷加強，使可再生能源開發利用技術備受世界各國的重視。太陽能是一種儲備巨大、分布廣泛、清潔的可再生能源，近年來，太陽能利用技術已經得到了較大的發展，太陽能光伏發電是太陽能利用的重要方式。光伏發電技術為太陽能發電的大規模應用提供了技術條件，隨著太陽能應用技術的不斷提高和各國政府的大力扶持，太陽能光伏發電技術將會得到更廣泛的應用。因此，研究光伏發電技術及設計方法，對保證光伏發電系統的穩定運行具有極其重要的理論探索價值和應用參考價值。
根據目前國內外光伏發電技術的研究現狀與發展動態，本書對光伏發電系統的穩定性、分岔、混沌等非線性動力學行為進行了深入的研究，并將非線性系統的混沌控制、混沌檢測理論與方法發展完善，應用于光伏發電系統中逆變器的控制與孤島檢測中。在此基礎上，根據光伏并網系統的實際情況，結合復雜網絡的理論和方法，深入研究、探索多逆變器并網系統的非線性動力學和同步控制方法，研究結果有望為新能源接入主電網構成新型能源互聯網提供新思路與解決方法。研究成果不僅具有較重要的理論探索價值，而且對光伏并網發電系統的設計并確保其穩定運行具有重要的應用參考價值。
本書主要介紹作者近年來研究光伏發電系統的非線性動力學、同步以及相關的軟硬件設計成果，同時適當參考了國內外的一些相關資料和研究報告。全書共8章，第1章涉及光伏發電發展概述與基本技術簡介，為后續各章內容的理論分析打下基礎。第2章闡述光伏發電最大功率點跟蹤技術，主要為后續各章研究光伏發電逆變器的直流側電路控制提供基礎。第3章主要研究單相光伏離網逆變器的工作原理與控制方法。首先簡要介紹光伏離網逆變器的電路拓撲結構與分析方法，然后分析單相光伏離網逆變器的控制策略，介紹了幾種離網逆變器的控制方法，并給出了實驗結果。第4章主要研究光伏并網逆變器的同步控制方法。首先介紹國內外有關光伏并網逆變器同步控制研究的現狀，然后闡述電流滯環同步控制、基于PI控制器及改進方法的光伏并網逆變器的同步、基于預測控制的光伏并網電流跟蹤同步改進算法、基于濾波反步法的單相光伏并網逆變器控制系統等光伏并網逆變器同步方法。第5章主要介紹光伏并網逆變器的動力學建模及其非線性動力學行為。第6章主要研究光伏并網發電系統的孤島現象與檢測方法，為光伏并網系統孤島檢測提供了新的方法與途徑。第7章主要研究光伏微網發電技術，首先闡述微網及微網研究進展；然后研究微網逆變器的結構和控制方法；最后深入研究基于小世界網絡模型的光伏微網同步方法和面向對等結構孤島光伏微網的相互耦合同步方法，給出了相關的實驗結果。
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前言
第1章 光伏發電發展概述與基本技術簡介
1．1 光伏發電發展概述
1．1．1 光伏發電的發展與優勢
1．1．2 國外光伏發電的發展現狀與趨勢
1．1．3 國內光伏發電產業的發展現狀
1．2 光伏發電基本概念與技術簡介
1．2．1 光伏離網發電技術
1．2．2 光伏并網發電技術
1．2．3 光伏并網逆變器的結構與種類
1．2．4 最大功率點跟蹤控制技術
1．2．5 光伏并網發電的孤島現象與檢測技術
1．2．6 光伏并網發電的同步控制技術
參考文獻
第2章 光伏發電最大功率點跟蹤算法與功率優化
2．1 光伏電池的建模與特性仿真研究
2．1．1 光伏電池的等效模型和輸出特性
2．1．2 光伏陣列的MATLAB建模與特性仿真
2．2 光伏電池最大功率點跟蹤算法
2．2．1 最大功率點跟蹤原理
2．2．2 DC/DC變換電路
2．2．3 典型MPPT控制方法簡介
2．2．4 改進型變步長擾動觀察MPPT算法
2．2．5 基于：Boost電路改進型擾動觀察的MPPT算法的MATLAB/Simulink建模與仿真
2．3 光伏充電控制器的設計
2．3．1 光伏充電控制器的主體設計方案
2．3．2 蓄電池的充電特性及充電方法
2．3．3 蓄電池充電控制程序設計及PWM控制信號測試
2．3．4 光伏充電控制器的MPPT效率測試及分析
2．4 本章小結
參考文獻
第3章 單相光伏離網逆變器的工作原理與控制方法
3．1 單相光伏離網逆變器的結構與工作狀態分析
3．1．1 單相光伏離網逆變器的主回路拓撲結構
3．1．2 單相全橋光伏離網逆變器工作狀態分析
3．2 單相光伏離網逆變器的控制策略分析
3．2．1 SPWM控制的基本原理
3．2．2 等面積中心算法
3．2．3 雙閉環PI穩壓控制方法
3．2．4 電壓、電流雙閉環PI穩壓控制方法仿真
3．3 本章小結
參考文獻
第4章 光伏并網逆變器的同步控制方法
4．1 光伏并網逆變器同步控制方法研究進展簡介
4．2 光伏并網逆變器的電流滯環同步控制方法及仿真結果
4．2．1 電流滯環同步控制方法
4．2．2 電流滯環同步控制仿真結果
4．3 基于PI控制器及改進方法的光伏并網逆變器的同步及仿真結果
4．3．1 基于PI控制器的電流同步控制方法及其改進
4．3．2 基于改進PI控制器的電流同步控制方法的控制結果
4．4 基于預測控制的光伏并網電流跟蹤同步改進算法
4．4．1 單相光伏并網逆變器輸出回路方程建立及其離散化
4．4．2 控制算法設計及其改進
4．5 基于濾波反步法的單相光伏并網逆變器控制系統
4．5．1 基于傳統反步法的單相光伏并網逆變器控制系統
4．5．2 濾波反步法設計
4．5．3 濾波反步法穩定性分析
4．5．4 仿真實驗結果與分析
4．6 自適應濾波器和PID控制器相結合的光伏并網發電系統的同步方法與裝置
4．6．1 技術背景
4．6．2 自適應濾波器和PID控制器相結合的光伏并網發電系統同步裝置
4．6．3 自適應濾波器和PID控制器相結合的光伏并網發電系統同步方法
4．6．4 仿真實驗結果與分析
參考文獻
第5章 光伏并網逆變器的非線性動力學特性
5．1 概述
5．2 基于BuckDC/DC降壓變換的兩級式單相全橋光伏并網逆變器
5．2．1 逆變器的電路組成與結構
5．2．2 逆變器的工作原理分析
5．2．3 逆變器的分段光滑狀態方程建立
5．2．4 逆變器的分段光滑狀態方程的非線性動力學行為
5．2．5 結論與討論
5．3 基于BoostDC/DC升壓變換的兩級式單相全橋光伏并網逆變器
5．3．1 逆變器電路與工作原理分析
5．3．2 逆變器的分段光滑狀態方程的建立
5．3．3 逆變器分段光滑狀態方程動力學行為
5．3．4 內參數對兩級式光伏并網逆變器非線性動力學行為的影響
5．3．5 結論與討論
參考文獻
第6章 光伏并網發電系統的孤島現象與檢測方法
6．1 孤島效應的概念與研究意義
6．2 孤島檢測技術的研究現狀與發展動態
6．3 孤島效應的概念與檢測原理
6．3．1 孤島效應的基本概念
6．3．2 孤島檢測的基本原理
6．4 孤島檢測的標準與檢測盲區
6．4．1 孤島檢測的標準
6．4．2 檢測盲區
6．5 常用的孤島檢測方法簡介
6．5．1 基于電網側的遠程孤島檢測方法
6．5．2 基于并網逆變器側的本地孤島檢測方法
6．6 基于頻率偏移的主動式孤島檢測方法及其改進
6．6．1 AFD孤島檢測法
6．6．2 AFDPF孤島檢測法
6．7 改進的AFDPF孤島檢測法
6．7．1 改進的AFDPF孤島檢測法的原理介紹
6．7．2 改進的AFDPF孤島檢測法的盲區分析
6．8 AFD、AFDPF以及改進的AFDPF孤島檢測方法的仿真模型建立及仿真結果
6．8．1 仿真模型建立及仿真參數設定
6．8．2 AFD孤島檢測法的仿真結果及分析
6．8．3 AFDPF孤島檢測法的仿真結果及分析
6．8．4 改進的AFDPF孤島檢測法的仿真結果及分析
6．9 基于模糊控制的APS孤島檢測新方法
6．9．1 APS孤島檢測方法
6．9．2 改進的APS孤島檢測方法
6．9．3 改進的APS孤島檢測方法NDZ分析
6．9．4 模糊控制系統的構建
6．9．5 基于改進的APS孤島檢測方法的建模與仿真分析
6．9．6 小結
6．10 基于Morlet復小波變換的孤島檢測方法
6．10．1 Morlet復小波變換
6．10．2 基于Morlet復小波變換的孤島檢測方法
6．10．3 基于Morlet復小波變換的孤島檢測方法的建模與仿真結果分析
6．11 復小波與實小波變換在孤島檢測中的對比研究
6．11．1 有關參數設置和Morle復小波與db10實小波的小波函數
6．11．2 仿真結果與分析
6．12 電力系統故障影響下孤島檢測新方法的有效性研究
6．12．1 電力系統故障概述
6．12．2 電力系統故障影響下孤島檢測的有效性分析
6．13 基于一維離散非線性映射的李雅普諾夫指數變化的光伏發電孤島檢測方法及裝置
6．13．1 基于一維離散非線性映射的李雅普諾夫指數變化的孤島檢測的系統組成及檢測原理概述
6．13．2 有關參數的計算
6．13．3 孤島檢測流程與檢測結果
6．13．4 孤島檢測特性分析
參考文獻
第7章 光伏微網發電技術
7．1 概述
7．2 微網及微網研究進展
7．2．1 微網定義
7．2．2 光伏微網技術研究進展
7．3 基于小世界網絡模型的光伏微網系統非線性動力學行為及其同步方法研究
7．3．1 模型與方法
7．3．2 數值計算和分析
7．3．3 結論
7．4 面向對等結構孤島光伏微網的相互耦合同步方法
7．4．1 相互耦合混沌系統同步方法
7．4．2 面向對等結構孤島光伏微網的相互耦合同步模型與方法
7．4．3 相互耦合同步方法同步穩定性證明
7．4．4 相互耦合同步方法的仿真驗證與評價
參考文獻
第8章 1kW單相并網光伏發電系統的軟硬件設計
8．1 系統總體結構
8．1．1 硬件設計
8．1．2 DSP核心電路設計
8．1．3 驅動電路設計
8．1．4 信號采集電路設計
8．1．5 輔助電源電路設計
8．2 系統軟件設計
8．2．1 系統軟件總體結構
8．2．2 相位同步控制的軟件設計
8．2．3 電流預測同步控制的軟件設計
8．3 實驗結果
8．3．1 驅動信號測試實驗
8．3．2 電網同步信號測試實驗
8．3．3 并網電流及電網電壓測試實驗
8．4 本章小結
參考文獻
附錄1 符號對照表
附錄2 縮略詞表
彩圖
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