魏学业、王立华、张俊红、谷建柱、惠子南编著的《光伏发电技术及其应用》立足于光伏发电系统，从应用的角度出发，介绍了光伏发电技术中的若干关键问题，并对其核心部分——光伏逆变器及相关技术进行了详细的分析和介绍，以期对研究光伏逆变器的研究人员提供帮助。

全书共分10章，以简洁和实用的表述方式，系统地介绍了光伏发电和逆变器的基础知识以及光伏发电系统中的光伏电池的发电原理和特性；详细介绍了逆变器的结构、工作原理、光伏逆变器的脉宽调制技术，以及目前流行的高频逆变器和光伏逆变器的相关技术；并全面介绍了并网发电系统中的最大功率点跟踪技术、孤岛检测技术等新技术；最后通过具体的逆变器设计实例将上述理论技术与实际应用相结合，力求为研究人员在逆变器的设计中提供参考。

光伏逆变器是将光伏电池产生的准直流电能转换为交流电能的装置，是太阳能光伏发电系统中的核心器件。魏学业、王立华、张俊红、谷建柱、惠子南编著的《光伏发电技术及其应用》系统地介绍了光伏电池的基本原理、光伏逆变器的基本原理和实用实例，特别是对光伏逆变器的结构特点、转换原理、最大功率点跟踪原理、阴影下的光伏电池的发电特性进行了详细介绍。本书注重简洁的基础知识和实际应用，在表达方式上力求做到语言通俗、简洁易懂，提高研究和使用人员的兴趣。

《光伏发电技术及其应用》可作为高等院校自动化、电气自动化、仪器仪表等专业的教材，也可供从事相关领域的工程技术人员参考。

前言

第1章 绪论/1

 1.1 光伏发电的发展/1

1.1.1 国外光伏发电的发展现状/2

1.1.2 我国光伏发电的发展/4

 1.2 逆变器的基本知识/5

1.2.1 逆变器的基本概念/6

1.2.2 光伏逆变器的分类/6

1.2.3 光伏逆变器的参数/8

 1.3 逆变器的发展现状/11

1.3.1 普通逆变器的发展现状/11

1.3.2 微型逆变器的发展现状/14

 1.4 光伏发电系统/17

1.4.1 独立光伏系统/18

1.4.2 并网光伏系统/19

第2章 光伏电池/21

 2.1 光伏电池的分类、结构和发电原理/21

2.1.1 光伏电池的分类/21

2.1.2 光伏电池的结构/21

2.1.3 光生电流的产生过程/22

 2.2 光伏效应/23

2.2.1 光伏电池的伏安曲线/23

2.2.2 电阻效应/24

2.2.3 其他效应/25

 2.3 光伏电池板/26

 2.4 互联效应/27

2.4.1 组件电路的设计/27

2.4.2 错配效应/28

2.4.3 串联电池的错配/29

2.4.4 旁路二极管/30

2.4.5 并联电池的错配/32

2.4.6 光伏阵列中的错配效应/33

 2.5 局部阴影特性/34

2.5.1 双二极管模型/34

2.5.2 外部环境对输出特性的影响/35

2.5.3 电池连接方式对输出特性的影响/37

第3章 光伏逆变器的结构与原理/41

 3.1 光伏逆变器的结构/41

3.1.1 光伏发电系统的基本构成/41

3.1.2 光伏发电系统的运行模式/44

3.1.3 光伏逆变器的电路结构/45

3.1.4 光伏逆变器的主要技术指标/47

 3.2 光伏逆变器的基本工作原理/48

3.2.1 单相逆变器/48

3.2.2 输出电压的调节方法/51

3.2.3 三相逆变器/52

第4章 光伏逆变器的脉宽调制技术/57

 4.1 PWM的基本原理/57

 4.2 PWM方式的谐波含量评价指标/58

 4.3 PWM模式/58

4.3.1 单极性PWM模式/58

4.3.2 双极性PWM模式/59

 4.4 正弦波脉宽调制技术/59

4.4.1 单相单极性SPWM/60

4.4.2 单相双极性SPWM/61

 4.5 SPWM实现方案/61

4.5.1 计算法和调制法/63

4.5.2 异步调制和同步调制/65

4.5.3 自然采样和规则采样法/67

4.5.4 PWM逆变电路的谐波分析/73

4.5.5 PWM跟踪控制技术/74

第5章 带高频环节的光伏逆变技术/78

 5.1 概述/78

 5.2 高频DC/DC变换器/78

5.2.1 非隔离型直流斩波器/78

5.2.2 隔离型DC/DC变换器/81

 5.3 后级DC/AC逆变器/85

5.3.1 DC/AC逆变器的等效模型/85

5.3.2 逆变器并网控制模型/87

5.3.3 光伏逆变器的输出控制/88

5.3.4 输出滤波参数的设计/91

第6章 光伏逆变器相关技术/93

 6.1 软开关技术/93

6.1.1 硬、软开关方式及开关过程器件损耗/93

6.1.2 软开关电路的分类/96

6.1.3 典型的软开关电路/98

6.1.4 软开关技术的发展趋势/105

 6.2 逆变器并联运行技术/106

6.2.1 逆变器并联运行控制模式/106

6.2.2 逆变器并联运行条件/109

6.2.3 逆变器并联均流控制方法/110

6.2.4 逆变器并联的环流分析与抑制/112

6.2.5 逆变器并联的同步控制/114

 6.3 逆变器的多重叠加技术/115

6.3.1 移相多重叠加法/115

6.3.2 多重叠加法的基本原理/116

6.3.3 两个单相桥式逆变器的串联叠加/117

6.3.4 三个单相桥式逆变器的串联叠加/120

 6.4 逆变器的多电平变换技术/122

6.4.1 二极管钳位型三电平变换/122

6.4.2 飞跨电容型多电平逆变器/124

6.4.3 级联型多电平逆变器/125

6.4.4 多电平调制策略的研究现状/128

第7章 光伏逆变器的最大功率点跟踪技术/130

 7.1 光伏模块的最大功率跟踪原理/130

7.1.1 影响光伏模块MPP的因素/130

7.1.2 MPPT的基本原理/132

7.1.3 MPPT的研究现状/133

 7.2 传统的最大功率点跟踪技术/134

7.2.1 恒定电压法/134

7.2.2 电导增量法/135

7.2.3 扰动观测法/136

7.2.4 改进的扰动观测法/140

 7.3 智能MPPT技术/145

7.3.1 模糊逻辑控制法/145

7.3.2 人工神经网络控制法/149

 7.4 局部阴影环境下的最大功率点跟踪/153

7.4.1 局部功率点的产生原理/154

7.4.2 局部阴影条件下的MPPT方法/156

第8章 光伏逆变电源的仿真技术/161

 8.1 PSIM简介/161

8.1.1 软件界面/162

8.1.2 菜单栏和工具栏PSIM主窗口/162

8.1.3 基本使用/168

 8.2 光伏电池模型仿真/171

8.2.1 光伏电池模型/171

8.2.2 光伏模块I-U仿真/173

 8.3 最大功率点跟踪仿真/175

 8.4 光伏逆变电源的仿真/178

第9章 并网逆变器的孤岛效应与检测方法/181

 9.1 孤岛效应的产生机理及危害/181

9.1.1 孤岛效应的定义/181

9.1.2 孤岛效应发生的机理/181

9.1.3 孤岛效应的危害/184

 9.2 孤岛检测标准及发展现状/185

9.2.1 孤岛检测标准/185

9.2.2 孤岛检测方法研究现状/187

 9.3 被动式孤岛检测方法/188

9.3.1 过/欠电压和高/低频率检测法/188

9.3.2 电压相位突变检测法/191

9.3.3 电压谐波检测法/193

 9.4 主动式孤岛检测方法/194

9.4.1 频率偏移检测法/194

9.4.2 周期性检测法/196

9.4.3 滑膜频率漂移法/198

9.4.4 自动相位偏移法/201

第10章 光伏逆变器设计实例/204

 10.1 逆变器的电路结构及设计要求/204

10.1.1 逆变器的电路构成/204

10.1.2 逆变器设计的技术要求/205

 10.2 离网光伏逆变器的设计/206

10.2.1 纯正弦逆变器的设计/206

10.2.2 高频直流升压电路设计/207

10.2.3 DC/AC逆变电路设计/212

10.2.4 系统仿真和结果分析/215

 10.3 并网型光伏逆变器/218

10.3.1 并网逆变器的结构和工作原理/218

10.3.2 DC/DC级电路的MPPT实现/222

10.3.3 孤岛检测方法/224

10.3.4 DC/AC的控制方案/225

 10.4 微型逆变器的组成及其工作原理/228

10.4.1 微型逆变器硬件电路设计/229

10.4.2 微型逆变器的控制策略/234

10.4.3 系统仿真及实验结果分析/238

 10.5 离/并网双模式逆变器/241

参考文献/242