本书聚焦光伏发电全生命周期的仿真建模与性能优化，遵循“基础原理—组件建模—特性测试—故障诊断—参数辨识—系统并网”的递进逻辑，融合多学科技术，构建从微观电池到宏观电站的完整研究体系。全书详解核心技术方法，融入大量可复现的仿真模型与实验数据，兼具理论深度与工程实用性。
样章试读
目录
- 目录
前言
第1章 光伏发电及其建模仿真 1
1.1 光伏发电现状及原理 1
1.1.1 光伏发电现状 1
1.1.2 光伏发电原理 2
1.2 光伏发电模型与仿真 3
1.2.1 单二极管模型 3
1.2.2 幂律模型 4
1.2.3 四参数模型 6
1.2.4 阵列性能 7
1.2.5 结论 9
参考文献 10
第2章 光伏发电伏安特性(I-V)测量 11
2.1 I-V测量方法原理 11
2.1.1 实际负载测量法 11
2.1.2 虚拟负载测量法 14
2.2 I-V仿真方法搭建 18
2.2.1 可变电阻负载法 18
2.2.2 电容负载法 19
2.2.3 四象限电源法 21
2.2.4 DC-DC转换器负载法 23
2.3 基于电容负载法的两种测量方法的实验搭建 25
2.3.1 测试系统硬件部分 25
2.3.2 测试系统软件部分 28
2.3.3 测量结果分析 29
2.3.4 测试影响因素分析 31
2.4 基于数据采集卡及电子负载的太阳电池伏安特性测试系统 34
2.4.1 测试系统原理及硬件实物图 34
2.4.2 测试系统软件设计及测量结果和对比验证 35
2.4.3 MOSFET型号及采样电阻阻值对系统的影响 38
2.4.4 MATLAB/Simulink仿真及与实验结果对比 40
2.5 总结 41
参考文献 42
第3章 光伏发电MPPT研究 45
3.1 改进MPPT控制算法及研究 45
3.1.1 粒子群算法 45
3.1.2 蚁群算法 49
3.1.3 模拟退火算法 53
3.1.4 算法的对比分析 56
3.2 混合MPPT控制算法及研究 57
3.2.1 混沌粒子群算法 58
3.2.2 模拟退火粒子群算法 60
3.2.3 遗传粒子群算法 63
3.2.4 混沌、模拟退火及遗传粒子群算法对比分析 66
3.2.5 变步长混沌萤火虫算法 67
3.2.6 免疫粒子群算法 69
3.2.7 变步长混沌萤火虫算法及免疫粒子群算法的对比分析 71
3.3 基于回归算法的粒子群MPPT控制算法研究 77
3.3.1 方案设计 77
3.3.2 实验测量设备、样品、测试内容 82
3.3.3 实验测试与分析 84
3.4 斐波那契数优化的反向传播神经网络MPPT算法研究 88
3.4.1 斐波那契数优化反向传播神经网络模型 88
3.4.2 算法对比分析 95
3.4.3 模型泛化性验证 99
3.4.4 太阳能无人机光伏组件MPPT预测算法的应用 99
3.5 总结 101
参考文献 102
第4章 光伏发电故障诊断 105
4.1 太阳电池及阵列的老化故障研究 105
4.1.1 单电池老化故障辨识模型的建立及与实验结果对比验证 105
4.1.2 单晶硅与砷化镓电池老化故障分析 108
4.1.3 单电池老化对4×4光伏阵列输出性能的影响 109
4.2 沙猫群优化支持向量机识别光伏故障研究 112
4.2.1 沙猫群优化支持向量机 112
4.2.2 光伏阵列故障分析 117
4.2.3 算法识别结果及分析 120
4.2.4 模型泛化性验证 126
4.3 猎人-猎物优化支持向量机识别光伏故障研究 128
4.3.1 猎人-猎物优化支持向量机算法 128
4.3.2 光伏阵列故障理论仿真和实验分析 130
4.3.3 算法识别结果及分析 133
4.3.4 总结 142
4.4 改进沙猫群优化支持向量机识别光伏故障研究 143
4.4.1 改进算法原理 143
4.4.2 实验原理及测量数据 145
4.4.3 结果分析 146
4.4.4 结论 151
参考文献 152
第5章 太阳电池性能参数的提取方法 155
5.1 解析方法 155
5.2 借助Lambert W函数提取电池参数的方法 158
5.3 智能优化方法 161
5.3.1 混沌自适应改进蛇优化算法 161
5.3.2 基于改进北方苍鹰优化算法的太阳电池模型参数辨识研究 168
5.4 总结 181
参考文献 181
第6章 三相并网研究 183
6.1 光伏发电系统三相并网仿真模型 183
6.1.1 光伏阵列 184
6.1.2 MPPT控制器 185
6.1.3 DC-DC转换器 187
6.1.4 三相逆变器 187
6.1.5 三相滤波器 188
6.1.6 并网 190
6.2 仿真结果分析 191
6.2.1 MPPT跟踪效果对比 191
6.2.2 三相并网电能分析 194
6.3 总结 199
参考文献 200
京公网安备 11010102004214号