光伏发电最大功率点跟踪控制技术

图书标准信息

• 作者 [意]尼古拉·费米亚 著；杨波、吴福保、陶以彬 译
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2016-11
• 版次 1
• ISBN 9787111542827
• 定价 69.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 255页
• 字数 319千字
• 丛书 国际电气工程先进技术译丛

【内容简介】

　　本书介绍了光伏发电功率所需的控制电路、系统和技术。第1章简单介绍了一些光伏阵列建模方法，确保光伏阵列无论在匹配还是非匹配的情况下都能正常运作；第2、3章主要阐述了如何实现佳MPPT性能以及对影响算法结果的参数的设计；第4章从电力系统结构和控制算法方面讨论了如何在非匹配情况下实现发电量大化；第5章介绍了具备MPPT功能的DC/DC变换器的设计，特别强调了其能源效率。

【作者简介】

　　作 者 简 介 Nicola Femia 1963年出生于意大利萨勒诺。1988年获得意大利萨勒诺大学工业技术工程专业荣誉学士学位。1990~1998年，担任助理教授，1988~2001年出任副教授。2001年起，为萨勒诺大学电工学学科的全职教授，教授电路理论和电力电子学，兼任电力电子和可再生能源实验室的负责人，其研究领域包括电路理论、分析、仿真，高能源效率的开关电源的设计方法、控制技术和设计优化以及光伏系统的电力电子技术。他还负责与许多企业合作的研究教育项目，包括Magnetek公司、美国国家半导体（NationalSemiconductor）公司、意法半导体（STMicroelectronics）公司、宝威电源（PowerOne）公司和德州仪器（TexasInstruments）公司。参与超过140篇国际期刊和国际会议的科技论文的撰写，还是5项有关光伏系统应用中控制技术和功率转换器专利的发明人之一。2006~2007年，教授由国家半导体公司在欧美组织的电力电子设计和优化课程。1995~2003年，担任《IEEE电力电子学学报》（IEEETransactionsonPowerElectronics）的副主编，并负责多个期刊杂志的审稿，包括《IEEE电路与系统会刊》（IEEETransactionsonCircuitsandSystems）、《IEEE工业电子学会刊》（IEEETransactionsonIndustrialElectronics）、《IEEE电力电子学会刊》（IEEETransactionsinPowerElectronics）、《IEEE能量转换会刊》（IEEETransactionsonEnergyConversion）、《电路系统和计算机国际期刊》（InternationalJournalofCircuitsSystemsandComputers）、《应用电磁学和力学国际期刊》（InternationalJournalofAppliedElectromagneticsandMechanics）、《国际仿真建模理论与实践杂志》（InternationalJournalofSimulationModellingPracticeandTheory）、《IET电力电子》（IETPowerElectronics）。2002~2005年，当选萨勒诺大学管理委员会成员。2009~2010年，担任萨勒诺大学专利委员会的主席兼成员。

　　Giovanni Petrone 1975年生于意大利萨勒诺。2001年获得意大利萨勒诺大学的电子工程学专业荣誉学士学位，2004年从意大利那不勒斯费德里克二世大学获得电气工程博士学位。自2001年3月起，保持与萨勒诺大学电子工程和计算机科学系的合作关系。2005年，加入该系并出任助理教授，教授可再生能源电工技术和电力电子电路课程。作为萨勒诺大学工程学院负责信息工程学博士学位的教授之一，主要研究领域是低耗能应用程序开关变换器的分析和设计、电子电路容差分析和非线性控制技术，研究课题主要集中在可再生能源领域，并特别注重光伏DC/DC开关变换器的发展、燃料电池和风力运用、MPPT控制技术稳定性分析和光伏交流模块逆变器。参与了跨国公司和机构的数项研究项目，同时负责由公共基金资助的一些意大利研究项目。Giovanni Petrone是5项专利的发明人之一，还是若干国际期刊和国际专题研讨会论文的联合作者。当选IEEE有关可再生能源系统的工业电子协会技术委员会的成员，并一直担任若干国际会议特别会议副主席，同时也是IEEE工业电子学学报特刊的客座编辑。在其专业领域内，作为以下国际期刊的审稿人：《IEEE电力电子学会刊》《IEEE工业电子学会刊》《IEEE工业应用学会刊》《IEEE控制系统技术会刊》和《光电压进展国际期刊：研究和应用》。

【目录】

原书前言

作者简介

第1章光伏发电建模1

1.1光伏电池和光伏场1

1.2光伏组件的电气特性2

1.3双二极管和单二极管模型5

1.4数据表及模型参数8

1.4.1并联电阻趋于无穷大模型的参数辨识9

1.4.2计及并联电阻模型的参数辨识10

1.4.3包含并联电阻模型的参数辨识：显式解11

1.4.4其他求解方法12

1.5举例：光伏组件等效电路参数计算14

1.6光伏场建模的朗博W函数18

1.6.1一致工况下的光伏电源建模18

1.6.2失配光伏电源建模19

1.7举例22

参考文献24

第2章MPPT26

2.1MPPT动态优化26

2.2开路电压法和短路电流法30

2.3软计算方法31

2.4扰动观察法31

2.4.1稳态条件和动态条件下的性能优化33

2.4.2快速变化的辐照度38

2.4.3扰动观察法（P&O）设计实例：光伏电池充电器40

2.5扰动观察法的改进算法47

2.5.1自适应步长法47

2.5.2抛物线逼近法48

2.6微扰动法53

2.6.1粒子群优化（PSO）算法53

2.6.2极值搜索和纹波关联技术54

2.6.3电导增量法56

2.7基于输出参数的光伏MPPT技术59

2.7.1TEODI方法59

2.8MPPT效率63

参考文献66

第3章MPPT效率：降低噪声源的方法69

3.1单相应用的低频干扰69

3.1.1适用于闭环开关变换器的扰动观察法73

3.1.2闭环升压变换器中的扰动观察法设计实例76

3.2电流的MPPT算法的不稳定性81

3.3光伏系统中的滑模控制83

3.3.1通过滑动模态抑制噪声：数值算例88

3.3.2基于滑模的MPPT电流控制90

3.3.3滑动模式MPPT控制器：数值算例94

3.4噪声环境下的MPPT性能分析98

3.4.1基于低通滤波器的降噪处理方法100

3.4.2基于阶跃扰动的误差补偿101

3.4.3扰动观察法中的ADC量化误差：数值算例103

参考文献105

第4章光伏阵列的分布式最大功率点跟踪108

4.1标准MPPT的局限性108

4.2新型分散式MPPT（DMPPT）技术109

4.2.1基于微型逆变器的DMPPT技术109

4.2.2基于DC/DC变换器的DMPPT技术111

4.3基于DMPPT技术的光伏阵列直流分析113

4.3.1合适的工作区间113

4.3.2合适的工作区间的实例114

4.3.3升压型SCPVM的I-V和P-V特性118

4.3.4升/降压型SCPVM的I-V和P-V特性127

4.4直流变换器输入电压的最佳范围145

4.5基于DMPPT技术的光伏阵列交流分析170

4.5.1单一SCPVM的交流模型172

4.5.2分散式光伏阵列的小信号模型177

4.5.3SCPVM组的稳定性180

参考文献203

第5章适用于MPPT的高效光伏变换器设计208

5.1简介208

5.2功率、能量与效率208

5.3DMPPT功率变换器在光伏电站中的应用213

5.4功率变换器的损耗221

5.5同步FET开关单元的损耗223

5.6导通损耗225

5.7开关损耗228

5.7.1开通232

5.7.2关断233

5.7.3热分析235

5.7.4示例239

参考文献254