太阳能光伏系统建模、仿真与优化

图书标准信息

• 作者 白建波 著
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2014-11
• 版次 1
• ISBN 9787121245558
• 定价 39.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 224页
• 字数 358千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

　　《太阳能光伏系统建模、仿真与优化》结合作者所开发的并网光伏电站仿真建模与优化软件SIMUPV2。0，详细描述了光伏系统建模的主要过程，包括组件斜面太阳能辐照量，光伏组件的光电转换，逆变器的直交流逆变，直、交流侧线路损耗等关键环节的数学模型；《太阳能光伏系统建模、仿真与优化》还对阴影遮挡、失配和积灰等影响光伏电站输出性能的因素进行了深入研究；另外，《太阳能光伏系统建模、仿真与优化》还详细介绍了SIMUPV2。0软件的开发以及相关功能的使用。

【作者简介】

　　白建波，研究开发工作经历2003年9月―2006年12月东南大学能源与环境学院博士研究生2007年1月―2008年1月香港理工大学屋宇设备工程系ResearchAssociate2008年1月―至今河海大学机电工程学院，先后担任热能动力工程系副主任，能源与动力工程研究所负责人，常州校区科技部兼职副部长。2013年2月―2014年2月，美国劳伦斯伯克利国家重点实验室环境与能源研究部，访问科学家。主要科研成果申请者承担或参与了各类国家、省部级和横向课题十余项，拥有包括发明专利、实用新型和软件著作权在内的各类知识产权40项，其中发明专利19项；另在各类国内外期刊和会议上发表的文章40余篇，其中被SCI和EI检索的论文15篇。近年来主要从事新能源以及制冷空调系统的节能与优化控制方面的研究与教学工作。

【目录】

第1章概论
1.1光伏技术的基本原理
1.2光伏技术的国内外发展历程
1.2.1光伏技术的几个主要发展阶段
1.2.2光伏技术在我国的发展
1.2.3光伏技术未来的发展趋势
1.3光伏发电系统
1.3.1独立光伏发电系统
1.3.2并网光伏发电系统
1.4太阳能光伏发电系统仿真技术的发展
1.4.1PVSS
1.4.2Solcel
1.4.3PVForm
1.4.4PVSIM
1.4.5PVDesignPro
1.4.6SolarAdvisorModel（SAM）
1.4.7PVWatts
1.4.8PVSYST
1.4.9PVF-Chart
1.4.10RetScreen光伏项目模型
1.4.11PVSol
1.4.12其他光伏仿真软件
参考文献

第2章太阳能辐射
2.1太阳的概况
2.1.1太阳
2.1.2和太阳相关的重要天文参数
2.2天体运行规律及太阳与地球的关系
2.2.1天球与天球坐标系
2.2.2太阳角的计算
2.2.3树木或者烟囱在屋顶组件表面产生阴影面积的计算方法
2.3光伏组件倾斜面上太阳能辐照量的计算方法
2.3.1辐照量计算重要的角度参数及进一步说明
2.3.2大气层外的水平面太阳能辐照
2.3.3晴朗指数系数
2.3.4水平面逐时太阳能辐照量计算方法
2.3.5光伏组件倾斜面逐时太阳能直射、散射和反射辐照量计算方法
2.3.6组件任意朝向及倾斜角度逐时太阳能总辐照量的计算方法
2.3.7光伏组件倾斜表面月均太阳能总辐照量的计算方法
参考文献

第3章太阳能光伏电池、组件及阵列的数学建模
3.1太阳能光伏电池的分类及结构
3.1.1按结构分类
3.1.2按材料分类
3.1.3按构造分类
3.2光伏电池基本结构
3.3光伏电池、组件建模的基本理论
3.3.1光伏电池、组件铭牌参数
3.3.2光伏电池、组件等效电路及其数学模型
3.3.3光伏电池、组件的性能曲线
3.3.4光伏电池、阵列的数学模型的求解方法
3.4四参数模型的求解方法
3.4.1一般解理论
3.4.2根据组件铭牌求四参数
3.4.3光伏组件铭牌求解电池片参数实例
3.5光伏电池、组件五参数模型的求解方法
3.5.1解析解的求解方法
3.5.2计算结果分析
3.5.3迭代解法
3.6任意辐照度和环境温度下的光伏电池、组件的数学模型
3.6.1理论模型基础
3.6.2光伏阵列工作运行方式
3.7模型实验验证
3.8小结
参考文献

第4章光伏逆变器原理及其数学建模
4.1光伏逆变器概况
4.2逆变器的发展及其分类
4.2.1逆变器的发展历程
4.2.2逆变器的分类
4.2.3并网型光伏逆变器
4.2.4离网型光伏逆变器
4.3光伏逆变器主要性能参数
4.3.1逆变器输入端性能参数
4.3.2逆变器输出端性能参数
4.3.3逆变器转换效率
4.4光伏逆变器的数学建模及其仿真实例
4.4.1SANDIA逆变器建模法
4.4.2Driesse逆变器建模法
参考文献

第5章光伏系统辅助设备及其损耗估算
5.1光伏系统中直、交流侧线缆电量损耗计算
5.1.1线缆损失的计算方法
5.1.2线损计算方法验证
5.2光伏系统中变压器的损耗估算
5.2.1双绕组变压器损耗电能的计算
5.2.2三绕组变压器损耗电能的计算
5.3蓄电池的性能估算方法
5.3.1蓄电池性能及主要状态参数
5.3.2蓄电池动力学数学模型
参考文献

第6章阴影或失配情况下光伏系统输出性能建模与仿真
6.1阴影遮挡或者失配状况下光伏系统研究
6.1.1阴影或失配情况下光伏阵列输出特性的研究现状
6.1.2光伏组件热斑效应的研究
6.1.3失配情况下光伏系统MPPT方法研究
6.2阴影及失配对光伏系统输出性能的影响
6.2.1单二极管五参数等效电路模型
6.2.2阴影及失配情况下组件输出性能的理论模型
6.2.3不同阴影遮挡下光伏组件输出性能的模拟及验证
6.3失配情况下光伏阵列输出特性建模与仿真
6.3.1失配情况理论建模
6.3.2失配情况下光伏阵列输出性能仿真及实验验证
6.4复杂阴影条件下光伏电池、组件或者阵列输出特性
6.4.1阴影对单电池片输出特性的影响
6.4.2阴影对光伏组件输出特性的影响
6.4.3阴影对光伏阵列输出特性的影响
6.5小结
参考文献

第7章光伏系统的优化设计方法及寿命预测
7.1概述
7.2逆变器串并联组件优化设计模型
7.2.1光伏组件串并联优化计算方法
7.2.2直流端串联数优化设计模型
7.3最优倾角理论模型
7.3.1最优倾角的计算方法
7.3.2不同安装角度及朝向情况下辐照度的分析
7.3.3最优倾角结果计算分析
7.4最优阵列间距模型
7.4.1前后排光伏阵列阴影理论模型
7.4.2两排方阵之间的最佳间距
7.5光伏组件寿命预测方法
7.5.1组件寿命评估的高斯函数模型
7.5.2估算法求解
7.6小结
参考文献

第8章光伏组件热电耦合建模及阴影遮挡的温升效应
8.1光伏电池组件的组成与传热分析
8.1.1光伏电池组件主要组成
8.1.2光伏电池组件传热分析
8.2均匀辐照度下光伏电池组件的温度计算模型
8.2.1NOCT模型
8.2.2SANDIA温度模型
8.2.3光伏组件热电耦合模型
8.2.4光伏组件热电耦合模型的实验验证
8.3辐照度分布不均匀条件下光伏组件传热模型及其温度分布
8.3.1辐照度不均匀或阴影遮挡情况下光伏组件的传热模型
8.3.2并联电阻对组件温度的影响分析
8.3.3单片电池遮挡比例变化对组件温度的影响
8.3.4改善光伏组件热斑现象的方法
参考文献

第9章光伏发电系统经济性及环保分析
9.1太阳能光伏发电经济性分析方法
9.1.1太阳能光伏工程经济性分析准则
9.1.2太阳能光伏工程经济性分析方法
9.2光伏发电系统的经济性分析与典型实例
9.2.1成本分析
9.2.2财务收益分析
9.2.3项目现金流分析
9.2.4项目可行性分析
9.3光伏发电系统环保性能评估方法与实例
9.3.1光伏发电系统的环保性能分析
9.3.2光伏发电系统的环保性能评估方法
参考文献

第10章并网光伏仿真软件系统建模与发电量预测
10.1太阳能并网光伏发电系统建模
10.1.1光伏组件表面太阳能辐照数学模型
10.1.2光伏组件光电转换数学模型
10.1.3逆变器直交流逆变数学模型
10.1.4直交流线路部分损失数学模型
10.1.5并网变压器损耗数学模型
10.2并网光伏系统仿真软件的开发
10.2.1流程设计
10.2.2功能设计
10.2.3决策与优化功能
10.3光伏系统发电量的预测及优化
10.3.1基于TMY（典型气象年）数据的发电量的预测及系统优化
10.3.2实际电站发电量预测
10.4积灰对发电量预测的影响
10.5光伏组件性能衰减对光伏系统发电性能影响评估
10.6小结
参考文献

第11章光伏仿真设计软件SIMUPV2.0功能及实例
11.1光伏系统设计
11.1.1项目管理
11.1.2项目初步信息输入
11.1.3光伏组件选型
11.1.4光伏逆变器选型
11.1.5光伏阵列串并联配置
11.1.6直、交流侧线缆的选型
11.1.7其他损耗的设置
11.2光伏电站系统产能报告及分析
11.2.1产能输出
11.2.2不同环境温度和辐照度下I-V曲线性能输出
11.2.3光伏电站环保性能的分析
11.2.4参数变化时光伏电站发电性能的比较
11.2.5光伏发电系统各个环节的损耗估算
11.3屋顶光伏工程的遮阴计算
11.3.1平面屋顶式光伏电站的遮阴仿真
11.3.2斜面屋顶式光伏电站的遮阴仿真
参考文献