新能源发电与控制技术 第2版

第2章 电源变换和控制技术基础知识 28
2.1 常用电力电子器件及其分类 28
2.1.1 电力电子器件的特征和分类 28
2.1.2 不可控型器件—— 电力二极管 29
2.1.3 半控型器件—— 晶闸管 30
2.1.4 全控型器件—— 电力MOSFET和绝缘栅双极型晶体管IGBT 30
2.2 半导体功率器件的驱动与保护电路 33
2.2.1 晶闸管触发驱动器 34
2.2.2 IGBT和MOSFET驱动器 34
2.2.3 功率器件的保护电路 41
2.3 常用脉宽调制（PWM）控制技术 44
2.3.1 直流PWM控制技术 44
2.3.2 正弦波脉宽调制（SPWM）控制技术 46
2.3.3 SVPWM与CHBPWM控制技术 48
2.4 AC—DC变换电路 51
2.4.1 二极管整流器—— 不控整流 51
2.4.2 晶闸管整流器—— 相控整流 52
2.4.3 PWM整流器—— 斩波整流 53
2.5 DC—DC变换电路 55
2.5.1 单管非隔离式DC—DC变换器 55
2.5.2 隔离式DC—DC变换器 56
2.6 DC—AC变换电路 60
2.6.1 常用DC—AC变换电路 60
2.6.2 DC—AC逆变器的分类 60
2.6.3 DC—AC逆变器的参数计算 61
2.7 AC—AC变换电路 64
本章小结 66
第3章 风能、风力发电与控制技术 67
3.1 风的特性及风能应用 67
3.1.1 风的产生 67
3.1.2 风的特性与风能 68
3.1.3 风能的利用 71
3.2 风力发电机组及其工作原理 72
3.2.1 风力发电机组的分类及结构 72
3.2.2 风力机及风能转换原理 73
3.2.3 风力发电机及工作原理 76
3.2.4 独立运行式风力发电机组的控制系统 83
3.3 风力机的调节与控制 85
3.3.1 风力机的定桨距调节与控制 86
3.3.2 风力机的变桨距调节与控制 86
3.3.3 风力机偏航系统的调节与控制 90
3.4 风力发电机组的控制策略 91
3.4.1 风力发电机组的变速恒频控制策略 91
3.4.2 双馈异步风力发电机的变速恒频控制策略 93
3.4.3 风力发电系统的智能控制 98
3.5 风力发电机组的并网技术 99
3.5.1 同步风力发电机组的并网技术 99
3.5.2 同步风力发电机的并网运行系统 102
3.5.3 异步风力发电机组的并网技术 103
3.5.4 双馈异步风力发电机的并网运行系统 105
3.5.5 风力发电机组的并网安全运行与防护措施 107
3.6 风力发电的经济技术性评价 109
3.6.1 风力发电的经济性指标 109
3.6.2 影响风力发电经济性的主要因素 111
本章小结 112
第4章 太阳能、光伏发电与控制技术 113
4.1 太阳的辐射及太阳能利用 113
4.1.1 太阳的辐射 113
4.1.2 太阳能的转换与利用 117
4.2 光伏发电原理与太阳电池 124
4.2.1 太阳能光伏发电的原理 124
4.2.2 太阳电池的发展与分类 127
4.2.3 光伏阵列与输出特性 129
4.2.4 光伏发电系统的构成与分类 133
4.3 光伏发电系统的MPPT控制技术 137
4.4 独立式光伏发电系统 142
4.4.1 独立式光伏发电系统的结构及工作原理 142
4.4.2 独立式光伏发电系统的储能与充放电控制技术 144
4.5 并网式光伏发电系统 146
4.5.1 并网式光伏发电系统的结构及工作原理 147
4.5.2 并网光伏逆变器的频率跟踪与锁相控制技术 150
4.5.3 光伏发电系统的并网安全运行与防护措施 152
4.6 光伏发电的发展前景与经济技术评价 154
本章小结 156
第5章 水能、小水力发电与控制技术 157
5.1 水力资源与水能的利用 157
5.1.1 水能及水力资源的特点 157
5.1.2 水能及水力资源的利用 158
5.2 水力发电 159
5.2.1 水电站的分类 159
5.2.2 水电站的组成 159
5.2.3 小水电的特点 161
5.2.4 小水电的新技术及其应用 162
5.3 小水力发电机组及工作原理 163
5.3.1 小水力发电机组的构成及工作原理 163
5.3.2 水轮机及其工作原理 164
5.3.3 水力发电机 170
5.4 小水力发电机组的控制技术 172
5.4.1 小水力发电机组的自动控制系统 172
5.4.2 小水力同步发电机自动励磁控制系统 181
5.4.3 无功功率补偿技术及装置 190
5.4.4 小水力同步发电机组的并网技术 196
5.5 小水电站的计算机监控与SCADA系统 200
5.5.1 小水电站的计算机监控 200
5.5.2 监控和数据采集系统 203
5.6 小水力发电的经济技术性评价 204
5.6.1 小水力发电的经济技术性评价概述 204
5.6.2 小水力发电的经济性评价 204
本章小结 206
第6章 生物质能发电与控制技术 207
6.1 生物质能的形式及其利用 207
6.1.1 生物质能的概念 207
6.1.2 生物质能存在的形式 208
6.1.3 生物质能的开发利用 209
6.2 生物质能的制取与发电技术 213
6.2.1 生物质能发电产业的发展状况 213
6.2.2 生物质能发电技术 214
6.2.3 沼气发电技术与控制策略 218
6.2.4 垃圾焚烧发电技术与控制策略 229
6.2.5 生物质直接液化制燃料油的发电技术 237
6.3 生物质能的并网发电及对电网的影响 241
6.4 生物质能发电的经济技术性评价 243
本章小结 246
第7章 分布式能源的利用与控制技术 247
7.1 分布式能源的特征及其应用 247
7.1.1 分布式能源的特征 248
7.1.2 分布式能源的应用 249
7.2 天然气、燃气发电与控制技术 251
7.2.1 天然气的特征与利用 252
7.2.2 小型燃气轮机发电机组 256
7.2.3 微型燃气轮机发电机组 260
7.2.4 微型燃气轮机发电机组的电气系统与控制技术 263
7.3 氢能、氢燃料电池发电与控制技术 274
7.3.1 氢能及其利用 274
7.3.2 氢燃料电池的特性与分类 276
7.3.3 氢燃料电池发电系统的组成与工作原理 279
7.3.4 氢燃料电池发电系统的控制技术 280
7.4 分布式能源的综合利用及经济技术评价 282
7.4.1 分布式能源的综合利用 282
7.4.2 分布式能源的经济技术与可行性评价 282
本章小结 286
第8章 核能发电与应用技术 288
8.1 核能的形式及其利用 288
8.1.1 核能的主要形式 288
8.1.2 核能的和平利用 290
8.2 核反应原理及反应装置 290
8.2.1 核反应堆工作原理 290
8.2.2 核反应堆装置 291
8.3 核能发电技术与发电设备 292
8.4 核电站的运行与监控系统 294
8.4.1 核电站的运行 294
8.4.2 核电站的监控系统 296
8.5 核能发电的经济技术性评价 301
本章小结 301
第9章 其他形式新能源的发电与应用技术 303
9.1 其他形式的新能源载体简介 303
9.2 海洋能的利用与发电技术 304
9.2.1 海洋能的分类与应用 304
9.2.2 海洋能发电原理与应用技术 308
9.2.3 海洋能发电的综合评价 322
9.3 地热能发电与应用技术 325
9.3.1 地热能概述 325
9.3.2 地热能发电原理与应用技术 326
本章小结 329
参考文献 331