光伏发电系统最大功率点跟踪及电流控制技术

　　本书在总结光伏阵列及并网逆变器相关研究的基础上，重点针对复杂光照环境下光伏发电系统大功率点跟踪及并网逆变器电流控制方面展开探讨。对不同拓扑结构的光伏阵列输出特性进行了理论推导，采用模块化编程的方法构建了光伏阵列的仿真模型，阐述了光伏阵列优化配置的基本原则，提出了基于多重区间的大功率点跟踪方法，并对并网逆变器的预测电流控制方法进行了详细的阐述。 本书适用于高等院校从事电力电子、光伏发电等研究方向的教师、研究生和高年级本科生，亦可为从事光伏发电工程应用的科技人员提供参考。

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第1章绪论1
1.1引言2
1.2光伏组件相关研究现状3
1.2.1光伏组件的仿真建模研究4
1.2.2光伏组件的MPPT算法研究5
1.3光伏阵列相关研究现状7
1.3.1光伏阵列的输出特性研究7
1.3.2光伏阵列的仿真建模研究8
1.3.3光伏阵列的优化配置研究9
1.3.4光伏阵列的MPPT算法研究11
1.4并网逆变器相关研究现状12
1.4.1并网逆变器的拓扑结构及分类12
1.4.2并网逆变器电流控制14

第2章光伏组件输出特性及其最大功率点跟踪17
2.1光伏组件输出特性分析18
2.1.1光伏组件的数学模型18
2.1.2光伏组件的仿真建模20
2.1.3光伏组件模型参数对输出特性的影响23
2.2光伏组件最大功率点跟踪控制29
2.2.1光伏组件最大功率点跟踪的意义29
2.2.2几种常用的最大功率点跟踪算法31
2.3基于最优梯度法的最大功率点跟踪36
2.3.1最优梯度法的基本原理36
2.3.2改进型最优梯度法MPPT38
2.3.3仿真验证40

第3章复杂光照环境下光伏阵列的输出特性43
3.1光伏阵列的分类及分析思路44
3.1.1光伏阵列的分类44
3.1.2分析思路45
3.2串联式光伏阵列输出特性推导45
3.2.1由两个组件构成的串联式光伏阵列46
3.2.2由N个组件构成的串联式光伏阵列51
3.3并联式光伏阵列输出特性推导55
3.3.1由两个组件构成的并联式光伏阵列56
3.3.2由N个组件构成的并联式光伏阵列60
3.4集中式光伏阵列输出特性推导65
3.4.13×3集中式光伏阵列66
3.4.2M×N集中式光伏阵列71

第4章光伏阵列仿真模型及优化配置74
4.1基于模块化编程的光伏阵列建模75
4.1.1光伏阵列建模的基本思路75
4.1.2光伏阵列建模的基本流程77
4.2光伏阵列输出特性仿真79
4.2.1串联式光伏阵列的仿真分析79
4.2.2并联式光伏阵列的仿真分析82
4.2.3集中式光伏阵列的仿真及实验85
4.3光伏阵列的优化配置91
4.3.1仿真分析91
4.3.2理论分析97
4.3.3优化配置原则99

第5章复杂光照环境下光伏阵列最大功率点跟踪101
5.1改进型Fibonacci搜索法在MPPT中的应用102
5.1.1Fibonacci搜索法的基本原理102
5.1.2改进型Fibonacci搜索法104
5.2改进型变步长扰动观测法在MPPT中的应用106
5.2.1扰动观测法的工作原理106
5.2.2改进型变步长扰动观测法107
5.3基于多重区间的最大功率点跟踪算法109
5.3.1控制流程109
5.3.2仿真验证111

第6章并网逆变器预测电流控制策略115
6.1预测电流控制算法对比分析116
6.1.1预测电流控制的基本原理116
6.1.2预测电流控制算法的构成117
6.1.3预测电流控制算法稳定性分析119
6.2改进型预测电流控制算法122
6.2.1改进型算法的构成122
6.2.2改进型算法的稳定性分析123
6.2.3仿真与实验126
6.3预测电流控制模型130
6.3.1预测电流控制模型的构建130
6.3.2预测电流控制模型的稳定性分析132
6.3.3仿真验证136

参考文献140