本书是普通高等学校新能源科学与工程类专业教材，同时是产教融合协同育人合作项目规划教材。本书主要内容包括太阳能和风能等新能源发电技术简介、太阳能的利用与光伏发电技术、太阳能光伏发电系统的并网与控制技术、风能的利用与风能发电技术、风能发电机组的并网运行与控制技术、太阳能光伏发电站和风能发电场并网运行与调度控制、分布式太阳能和风能发电与并网技术、太阳能和风能并网发电中的功率变换与控制技术、太阳能和风能并网发电系统中的储能与控制技术等。
样章试读
目录
- 目录
前言
第1章 太阳能和风能等新能源发电技术简介 1
1.1 能源和新能源的基本概念与简介 1
1.1.1 能源和新能源的基本定义与来源及分类 1
1.1.2 能源的计量单位 3
1.2 全球和中国太阳能发电技术简介 5
1.2.1 全球太阳能发电技术概况 5
1.2.2 中国太阳能发电技术概况 6
1.3 全球和中国风能发电技术简介 8
1.3.1 全球风能发电技术概况 8
1.3.2 中国风能发电技术概况 9
1.4 其他新能源发电技术简介 10
1.4.1 生物质能发电技术概况 10
1.4.2 氢能利用和发电技术概况 13
1.4.3 地热发电技术概况 15
1.4.4 海洋能发电技术概况 18
参考文献 23
思考题 23
第2章 太阳能的利用与光伏发电技术 24
2.1 太阳能及其利用技术概述 24
2.1.1 太阳能概述 24
2.1.2 太阳能利用技术概况 26
2.1.3 太阳能光伏发电利用技术发展概况 27
2.2 太阳能热发电技术 32
2.2.1 太阳能热发电技术概述 32
2.2.2 太阳能热发电系统结构与技术 33
2.3 太阳能光伏发电基本原理 35
2.3.1 光伏电池和光伏发电的技术原理 35
2.3.2 光伏电池的等效电路和计算公式 42
2.3.3 光伏电池的输出特性和分类 44
2.4 太阳能光伏离网与并网发电技术 46
2.4.1 太阳能光伏离网发电技术 46
2.4.2 太阳能光伏并网发电技术 47
参考文献 50
思考题 50
第3章 太阳能光伏发电系统的并网与控制技术 51
3.1 太阳能光伏发电系统的并网方式和并网技术标准 51
3.1.1 太阳能光伏发电系统并网方式 51
3.1.2 太阳能光伏发电系统并网技术标准简介 52
3.2 太阳能光伏发电并网电能质量与控制标准要求 54
3.2.1 太阳能光伏发电并网电能质量标准要求 54
3.2.2 太阳能光伏发电并网保护与控制标准要求 56
3.3 太阳能光伏并网发电系统的拓扑结构 59
3.3.1 太阳能光伏并网发电系统拓扑结构分类 59
3.3.2 太阳能光伏并网发电系统常用拓扑结构 61
3.3.3 太阳能光伏并网发电隔离型系统拓扑结构 66
3.3.4 太阳能光伏并网发电非隔离型系统拓扑结构 67
3.3.5 多支路太阳能光伏并网发电系统拓扑结构 68
3.4 太阳能光伏并网发电系统控制策略与并网控制技术 70
3.4.1 光伏并网发电系统的基本控制要求与并网控制策略 70
3.4.2 MPPT控制技术的基本定义与技术分类 76
3.4.3 基于光伏输出特性曲线的开环MPPT并网控制技术 77
3.4.4 基于扰动观察法和电导增量法的MPPT并网控制技术 80
3.4.5 二类基本类型的光伏并网发电系统MPPT控制技术 85
3.5 太阳能光伏并网发电系统的孤岛效应检测技术 87
3.5.1 光伏并网发电系统的孤岛效应基本概念 87
3.5.2 光伏并网发电系统的孤岛效应检测技术 88
参考文献 89
思考题 90
第4章 风能的利用与风能发电技术 92
4.1 风能的利用与风能发电机组基本原理及结构 92
4.1.1 风能及其利用技术概况 92
4.1.2 风能发电机组基本原理及结构 94
4.2 风能发电机的基本理论与计算公式 96
4.2.1 风能发电机的基本理论 96
4.2.2 风能发电机的基本计算公式 97
4.3 风能发电机组系统结构及工作原理 99
4.3.1 恒速恒频风能发电机组系统结构及工作原理 99
4.3.2 变速恒频风能发电机组系统结构及工作原理 101
4.3.3 直驱式变速恒频风能发电机组系统结构及工作原理 105
4.3.4 半直驱变速恒频风能发电机组系统结构及工作原理 107
参考文献 111
思考题 111
第5章 风能发电机组的并网运行与控制技术 113
5.1 风能发电机组的并网方式和技术标准简介 113
5.1.1 风能发电机组的并网方式 113
5.1.2 风能发电机组的并网技术标准简介 116
5.2 风能发电机组并网电能质量和并网保护与控制要求 119
5.2.1 风能发电机组并网电能质量标准要求 119
5.2.2 风能发电机组并网运行的低电压穿越与控制要求 121
5.3 风能发电机组并网系统拓扑结构 123
5.3.1 双馈式风能发电机组并网系统拓扑结构 124
5.3.2 永磁直驱式风能发电机组并网系统拓扑结构 125
5.3.3 电磁耦合调速型风能发电机组并网系统拓扑结构 126
5.4 风能发电机组并网运行控制技术 128
5.4.1 风能发电机组正常并网运行控制技术 128
5.4.2 风能发电机组并网运行MPPT控制技术 131
5.4.3 并网风能发电机组的电网故障运行控制技术 133
参考文献 139
思考题 141
第6章 太阳能光伏发电站和风能发电场并网运行与调度控制 143
6.1 太阳能光伏发电站和风能发电场并网运行存在的问题 143
6.1.1 太阳能光伏发电站并网运行存在的问题 143
6.1.2 风能发电场并网运行存在的问题 144
6.2 太阳能光伏发电站和风能发电场并网运行对电力系统的影响 146
6.2.1 太阳能光伏发电站并网运行对电力系统的影响 146
6.2.2 风能发电场并网运行对电力系统的影响 149
6.3 太阳能光伏发电站并网运行与调度控制 153
6.3.1 太阳能光伏发电站的并网运行控制技术要求 153
6.3.2 太阳能光伏发电站的并网运行功率预测 155
6.3.3 太阳能光伏发电站的并网运行调度控制 158
6.4 风能发电场并网运行与调度控制 166
6.4.1 风能发电场的并网运行技术要求 166
6.4.2 风能发电场的并网运行功率预测 170
6.4.3 风能发电场的并网运行调度控制 173
参考文献 177
思考题 178
第7章 分布式太阳能和风能发电与并网技术 180
7.1 中国分布式太阳能和风能发电的区域布局 180
7.1.1 中国分布式太阳能光伏发电的区域布局 180
7.1.2 中国分布式风能发电的区域布局 182
7.1.3 中国分布式电源的发展趋势 183
7.2 分布式太阳能和风能发电接入配电网的影响 185
7.2.1 分布式电源接入配电网的影响 185
7.2.2 分布式太阳能光伏发电接入配电网的影响 186
7.2.3 分布式风能发电接入配电网的影响 189
7.3 分布式太阳能和风能发电系统的并网技术要求 191
7.3.1 分布式太阳能发电系统的并网技术要求 191
7.3.2 分布式风能发电系统的并网技术要求 197
参考文献 203
思考题 204
第8章 太阳能和风能并网发电中的功率变换与控制技术 205
8.1 功率变换逆变器的基本知识 205
8.1.1 功率变换逆变器概述 205
8.1.2 功率变换逆变器的分类 206
8.1.3 功率变换逆变器的电路结构 206
8.2 太阳能光伏并网发电功率变换逆变器的电路结构与控制 210
8.2.1 光伏并网功率变换逆变器概述 210
8.2.2 隔离型光伏并网功率变换逆变器的电路结构和工作原理 211
8.2.3 非隔离型光伏并网功率变换逆变器的电路结构和工作原理 214
8.2.4 多支路光伏并网功率变换逆变器的电路结构与控制 216
8.3 太阳能光伏并网功率变换逆变器的性能指标 220
8.3.1 光伏并网功率变换逆变器的直流侧性能指标 220
8.3.2 光伏并网功率变换逆变器的交流侧性能指标 221
8.3.3 光伏并网功率变换逆变器的综合性能指标 225
8.4 风能并网发电功率变换变流器的电路结构与控制技术 227
8.4.1 双馈式风能发电机组并网功率变换变流器的电路结构 227
8.4.2 永磁直驱风能发电机组并网功率变换变流器的电路结构 228
8.4.3 双馈式风能发电机组并网功率变换变流器的矢量控制技术 229
8.4.4 永磁直驱风能发电机组并网功率变换变流器的矢量控制技术 234
参考文献 236
思考题 236
第9章 太阳能和风能并网发电系统中的储能与控制技术 238
9.1 储能技术概述 238
9.1.1 储能技术分类 238
9.1.2 大规模储能技术的作用 239
9.2 储能技术简介与性能比较 241
9.2.1 储能技术简介 241
9.2.2 各种储能技术性能比较 249
9.3 太阳能光伏并网发电系统中的储能与控制技术 251
9.3.1 太阳能光伏并网发电系统中的储能技术 251
9.3.2 太阳能光伏并网发电系统中的储能控制技术 256
9.4 风能并网发电系统中的储能与控制技术 262
9.4.1 风能并网发电系统中的储能与技术要求 262
9.4.2 风能并网发电系统中的储能控制技术 264
9.4.3 双馈式并网风能发电机系统的储能与控制技术 266
9.5 分布式并网发电系统中的储能技术 270
9.5.1 分布式太阳能光伏并网发电系统中的储能技术 270
9.5.2 分布式风能并网发电系统中的储能技术 273
参考文献 277
思考题 278
京公网安备 11010102004214号