国际电气工程先进技术译丛：太阳能光伏并网发电系统 [Grid-Connected Solar Electric Systems] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[澳] 斯泰普尔顿（Geoff Stapleton），[澳] 尼尔（Susan Neill） 著，王一波，郭靖 译

图书标签:

• 太阳能
• 光伏发电
• 并网发电
• 电力系统
• 可再生能源
• 电气工程
• 新能源技术
• Grid-Connected Solar
• 光伏技术
• 电力电子

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111460671

版次：1

商品编码：11475458

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 国际电气工程先进技术译丛

外文名称：Grid-Connected Solar Electric Systems

开本：16开

出版时间：2014-05-01

用纸：胶版纸

页数：185

字

编辑推荐

　　

　 “国际电气工程先进技术译丛”是机械工业出版社集中优势资源精心打造的中高端产品，出版目的是传播国际较新技术成果，搭建电气工程技术平台。丛书中所有图书都是精选的国外优秀电气工程著作，主要针对新能源、智能电网、电力电子、自动控制及新能源汽车等电气工程热点领域。这些图书都是由经验丰富的业内人士编著，并由国内知名专家翻译，具有很高的专业性和实用性。
　　　 “国际电气工程先进技术译丛”的出版目的主要是为广大国内读者提供一个展示国外先进技术成果的窗口，使国内读者有一个可以更好地了解国外技术的平台。“国际电气工程先进技术译丛”可供电气工程及相关专业工程技术人员、科研人员及大专院校相关专业师生参考。

内容简介

　　《国际电气工程先进技术译丛：太阳能光伏并网发电系统》比较全面地介绍了光伏系统的设计基础和实践经验。全书共分16章。第1～6章阐述了太阳能辐射、光伏发电技术、光伏器件及系统部件等基础知识。第7～12章深入探讨并网光伏系统选址、设计、安装、调试、运行和维护等技术细节。第13章详细介绍并网光伏系统的经济性及财政补贴。第14章剖析了7个案例及其考虑因素。第15、16章为读者提供了丰富的在线知识资源和专业术语。
　　《国际电气工程先进技术译丛：太阳能光伏并网发电系统》可作为高等院校新能源专业和电力专业高年级学生的教材，并可作为光伏系统设计人员和工程人员的参考书。

作者简介

　　斯泰普尔顿（Geoff Stapleton），致力于在澳大利亚以及国际上许多地区开发培训业务和能力建设，特别是在加纳、斯里兰卡、马来西亚和中国。1998年，他建立了Global Sustainable Energy Solutions有限公司，并开始可再生能源培训和咨询业务。他还是澳大利亚新南威尔士大学的兼职讲师。
　　
　　尼尔（Susan Neill），从事可再生能源行业超过25年。她现在是Global Sustainable Energy Solutions公司的培训和工程业务主任，并且是澳大利亚新南威尔士大学的客座讲师。

内页插图

目录

原书前言和致谢

第1章 太阳能发电介绍
1.1 为什么使用太阳能发电
1.2 什么是太阳能发电系统
1.2.1 离网系统
1.2.2 并网系统
1.3 其他太阳能技术
1.3.1 太阳能热发电
1.3.2 太阳能热水
1.3.3 聚光太阳能发电
1.3.4 被动式太阳能设计
1.4 如何使用本书

第2章 太阳能资源和太阳辐射
2.1 太阳能资源
2.2 太阳辐射的量化
2.3 地球大气层对太阳辐射的影响
2.4 太阳的几何学
2.5 光伏阵列安装的几何学备注

第3章 光伏产业和技术
3.1 半导体器件
3.2 主流技术
3.2.1 单晶硅电池
3.2.2 多晶硅电池
3.2.3 薄膜太阳电池
3.2.4 接触
3.2.5 采购光伏组件
3.3 新兴技术
3.3.1 染料敏化太阳电池
3.3.2 含银电池
3.3.3 含本征薄层的异质结（HIT）光伏电池
3.3.4 Ⅲ-Ⅴ族半导体
3.3.5 太阳能聚光技术

第4章 光伏电池、组件和阵列
4.1 光伏电池的特性
4.1.1 光伏电池性能的图形化表示
4.2 将光伏电池连接成组件
4.2.1 规格表
4.2.2 光伏组件串
4.2.3 阵列的形成
4.3 光伏阵列性能
4.3.1 辐照度
4.3.2 温度
4.3.3 遮挡

第5章 逆变器和其他系统元件
5.1 逆变器
5.1.1 蓄电池逆变器
5.1.2 电网交互型逆变器
5.2 变压器
5.3 主流逆变器技术
5.3.1 支路逆变器
5.3.2 多支路逆变器
5.3.3 集中型逆变器
5.3.4 组件逆变器
5.4 逆变器保护系统
5.4.1 自保护
5.4.2 电网保护
5.5 电缆
5.6 光伏汇流箱
5.7 组件接线盒
5.8 断路器和熔断器
5.9 雷击和浪涌保护
5.10 系统监控
5.11 计量
5.11.1 净电能计量
5.11.2 总电能计量

第6章 安装系统
6.1 屋顶安装系统
6.1.1 倾斜屋顶安装方式
6.1.2 支架安装方式
6.1.3 直接安装方式
6.1.4 建筑一体化系统
6.2 地面安装系统
6.2.1 地面支架安装方式
6.2.2 杆式安装方式
6.2.3 太阳跟踪系统
6.3 风载荷
6.4 雷击保护

第7章 现场评估
7.1 光伏阵列的位置
7.1.1 屋顶规格
7.1.2 现场是否无遮挡
7.1.3 有效面积
7.2 能源效率的主动提示
7.3 健康、安全和环境（HSE）风险
7.4 当地环境
7.5 系统平衡部件的安装位置
7.6 现场规划

第8章 并网光伏系统的设计
8.1 设计简述
8.2 现有系统评估
8.3 系统元件选型
8.3.1 光伏组件
8.3.2 安装结构
8.3.3 逆变器
8.3.4 电缆
8.3.5 监控
8.3.6 系统保护

第9章 光伏系统的容量配置
9.1 电压匹配的规定
9.2 电流匹配的规定
9.3 组件与逆变器额定功率的匹配
9.3.1 电网交互式光伏系统的损耗
9.3.2 光伏组件的温度
9.3.3 灰尘和污染
9.3.4 厂商提供的容限
9.3.5 遮挡
9.3.6 组件朝向和倾角
9.3.7 电压降
9.3.8 逆变器效率
9.4 计算系统输出

第10章 并网光伏系统的安装
10.1 光伏阵列安装
10.2 直流布线
10.2.1 电缆路径和所需长度
10.2.2 电缆规格
10.2.3 光伏汇流箱
10.3 系统接地
10.4 逆变器的安装
10.5 安装检查清单
10.6 公共电网接入系统
10.7 安装工程的信息要求
10.8 安全性

第11章 系统试运行
11.1 系统安装的最终检查
11.2 测试
11.3 试运行
11.4 系统文档

第12章 系统的运行与维护
12.1 系统维护
12.1.1 光伏阵列的维护
12.1.2 逆变器的维护
12.1.3 系统的完整性
12.2 故障排除
12.2.1 识别问题
12.2.2 光伏阵列故障排除
12.2.3 系统性能过低的故障排除
12.2.4 逆变器的故障排除
12.3 其他常见问题

第13章 并网光伏系统的市场化与经济性
13.1 光伏系统成本
13.1.1 确定光伏系统的价值
13.1.2 静态投资回收期和财政补贴
13.1.3 贷款
13.1.4 可再生能源配额制和可再生能源证书
13.2 市场化
13.3 保险

第14章 案例研究
14.1 案例A
14.1.1 系统
14.1.2 经济性
14.2 案例B
14.2.1 系统
14.2.2 经济性
14.3 案例C
14.3.1 系统
14.3.2 经济性
14.4 案例D
14.4.1 系统
14.4.2 经济性
14.5 案例E
14.5.1 系统
14.5.2 经济性
14.6 案例F
14.6.1 系统
14.6.2 经济性
14.7 案例G
14.7.1 系统
14.7.2 经济性

第15章 并网光伏系统和太阳能资源
15.1 光伏和可再生能源新闻
15.2 光伏技术的深入阅读资料
15.3 主要英语国家的光伏资源
15.4 光伏组件和系统元件的标准及认证机构
15.5 安装规范和导则
15.6 风载荷规范和导则
15.7 太阳能资源数据和仿真软件

第16章 名词术语

前言/序言

深度探索：电力电子与现代能源转化的前沿实践 图书名称： 国际电气工程先进技术译丛：电力电子器件与控制在未来电网中的应用 内容提要： 本书汇集了全球电气工程领域关于电力电子技术及其在现代电网、可再生能源并网以及智能电网控制方面最新研究成果的精粹。它并非聚焦于特定能源形式的转换设备（如光伏电池板本身的工作原理），而是深入剖析了支撑这些系统高效、可靠运行的核心电子元件、控制算法及其系统集成方法。 本书共分为五大部分，旨在为高年级本科生、研究生、电力系统工程师以及从事能源转型的技术人员提供一套严谨且具有前瞻性的理论框架与实践指导。 --- 第一部分：电力电子核心器件的最新进展与拓扑结构优化 本部分聚焦于电力电子转换器（Power Electronic Converters, PECs）的基石——关键半导体器件的性能极限与新型材料的应用。我们详细探讨了第三代和第四代半导体材料（如SiC和GaN）在提高开关频率、降低损耗和减小设备体积方面的革命性影响。 1.1 高功率密度模块化设计： 深入分析了模块化多电平换流器（MMC）的最新拓扑演进，包括混合型MMC和基于点式连接的MMC结构。重点阐述了如何在保证高输出质量的同时，通过优化开关策略（如：重叠角控制、虚拟同步机模型）来抑制MMC在非对称或动态工况下的次谐波振荡。 1.2 宽禁带器件的驱动与保护： 详述了碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）和绝缘栅双极型晶体管（IGBT）在兆瓦级应用中的驱动电路设计挑战。讨论了高频dv/dt效应下的电磁兼容（EMC）问题，以及如何设计精确的过流、过温保护机制，以充分挖掘SiC器件的高速开关潜力，同时确保系统的长期可靠性。 1.3 磁性元件的集成化： 研究了高频开关带来的磁性元件（变压器、电感器）设计难题。内容涵盖了磁性元件的集成化封装技术、铁氧体材料在GHz级别的损耗特性分析，以及如何利用3D打印技术和叠层结构优化热管理，实现高功率密度下的磁集成。 --- 第二部分：先进控制理论在电能质量与系统稳定中的应用 本部分是本书的理论核心，它将传统的经典控制理论与现代非线性控制、智能控制方法相结合，以应对电网中日益复杂的动态特性。 2.1 基于虚拟同步机的控制策略（VSM）： 本书详细解读了虚拟同步机（VSM）模型在电网中的应用。内容超越了基础的定子电流控制，深入探讨了VSM在弱电网连接点（PCC）下的阻尼特性增强。分析了如何通过精确建模PCC点的电网阻抗，设计出内环电流控制的解耦补偿器，以抵抗电网电压波动引起的功率震荡。 2.2 模型预测控制（MPC）的电力电子化： 聚焦于MPC在复杂多端口转换器中的优势。通过建立转换器的精确状态空间模型，讲解了如何利用滚动时域优化来实时求解最佳开关组合。重点讨论了MPC如何有效地处理约束条件（如器件温度、直流母线电压波动），并提升了系统的暂态响应速度。 2.3 高性能无源滤波器与有源电力滤波器（APF）： 系统分析了无源滤波器设计中谐振点与系统阻抗匹配的复杂关系。重点介绍了基于下垂（Droop）控制的有源电力滤波器（APF）在多谐波抑制中的应用。内容包括级联H桥（CHB-APF）的设计参数优化，以及如何利用级联结构实现分层控制，以同时应对低频与高频谐波。 --- 第三部分：电网互联与电能质量的精细化管理 本部分关注电力电子设备如何作为主动组件接入电网，以及如何维持电能质量的最高标准。 3.1 电网阻抗辨识与互联稳定性分析： 详细介绍了用于精确辨识电网接入点（PCC）动态阻抗的先进方法，如频率扫描法、注入扰动法。基于辨识结果，推导了连接转换器与电网之间的Nyquist稳定性判据，为评估并网系统的低频振荡风险提供了定量工具。 3.2 谐波注入与电能质量标准解析： 深入解析了最新的国际标准（如IEC 61000系列）对并网设备谐波电流和电压偏差的要求。重点探讨了非线性负载和并网逆变器对电网电压畸变的影响机制，并提出了多阶段滤波策略，以满足极端严苛的电能质量规范。 3.3 低惯性系统的频率支撑技术： 鉴于传统同步发电机惯量的减少，本部分研究了电力电子接口如何提供虚拟惯量和阻尼。探讨了如何通过快速调节有功功率输出（如基于VSM的功率惯性控制），快速响应频率偏差，并避免因惯性支撑导致的功率振荡。 --- 第四部分：电力电子系统中的热管理与可靠性工程 高功率密度意味着更严峻的热负荷。本部分侧重于确保高可靠性的关键工程技术。 4.1 耦合热-电-力仿真与热路设计： 介绍了如何利用有限元分析（FEA）软件对功率模块进行三维热阻抗建模。内容涵盖了热界面材料（TIMs）的选择、液冷与直接芯片冷却技术（Direct Liquid Cooling, DLC）的效率对比，以及如何建立热状态与器件寿命的阿伦尼乌斯（Arrhenius）寿命预测模型。 4.2 瞬态过载保护与器件降额设计： 分析了短路、直流失控等瞬态事件对器件寿命的影响。阐述了基于半导体物理的过载模型，并指导工程师如何根据已知的短路电流和持续时间，科学地选择降额（Derating）系数，以实现系统在预期寿命内的最优性能与可靠性平衡。 4.3 在线监测与健康管理（PHM）： 探讨了利用传感器融合技术（如温度、电压纹波、开关噪声分析）对电力电子系统进行健康状态在线监测的方法。重点介绍基于机器学习的异常检测算法，用于提前识别绝缘劣化、焊接点失效等早期故障迹象。 --- 第五部分：智能电网与多能源协同控制的集成化挑战 最后，本书将目光投向未来电网的集成化需求，电力电子作为关键接口的地位愈发重要。 5.1 微电网与直流配电系统： 系统梳理了微电网的并网模式、孤岛运行切换逻辑。重点分析了在直流（DC）配电架构中，不同功率级的DC/DC转换器（如双向隔离、非隔离拓扑）在负载均衡和电压稳定中的作用。 5.2 能源路由器与多端口集成： 详细介绍了能源路由器（Energy Router）的概念，它超越了传统逆变器的单向或双向功率流，实现了电能的多端口、多类型（AC/DC、电池/电网/负载）的灵活调度。内容包括多端口转换器的拓扑选择和耦合电感的控制解耦技术。 5.3 分布式能源聚合与需求侧响应： 探讨了如何利用先进的电力电子接口，将大量分布式电源（如燃料电池、热电联产设备）高效地聚合起来。分析了V2G（Vehicle-to-Grid）场景下，车载充电设备作为移动储能单元，如何通过快速电力电子控制参与电网的调峰调频服务，实现能源的精细化管理与需求侧响应。 --- 本书的特点在于，它将电力电子的底层器件科学与宏观电网运行稳定、前沿控制理论紧密结合，为读者提供了一个全面、深入、聚焦于“硬核技术”的先进视角，以应对下一代电力系统的严峻挑战。

评分☆☆☆☆☆

说实话，当我翻开这本书时，我原本预期会看到一堆枯燥的公式和晦涩难懂的专业术语，毕竟“国际电气工程先进技术译丛”这个名头本身就带着一丝学术的威严。然而，作者的叙事方式出乎意料地流畅和引人入胜。他们似乎非常懂得如何将深奥的电力电子学原理，特别是那些涉及高频开关和脉冲宽度调制（PWM）技术的复杂内容，转化为易于理解的图示和生动的案例。例如，在讨论并网逆变器的电流控制环路时，书中用了大量的篇幅来对比不同控制策略（如下垂控制、虚拟同步机技术）的优缺点，并配以详细的仿真结果图，这使得即便是初次接触这些高级控制概念的读者，也能迅速把握其核心思想。更难得的是，书中没有回避当前行业面临的挑战，比如间歇性电源接入对电网稳定性的影响，以及如何通过先进的储能技术来平抑波动。这种直面现实问题的态度，让整本书的价值远远超越了单纯的技术介绍，它更像是一次对未来能源格局的深刻洞察。

评分☆☆☆☆☆

这本书在系统集成和可靠性分析方面的深度，着实令我印象深刻。在光伏并网系统中，组件级别的优化只是第一步，如何确保整个电站从直流侧到交流侧的稳定、高效和长期可靠运行，才是决定项目成败的关键。这本书在这方面做得非常到位，它系统地介绍了从阵列的串并联优化设计到汇流箱、变压器选型的一系列工程考量。特别值得一提的是，书中对于电网谐波分析和抑制的章节，提供了非常实用的指导。我们都知道，大规模的并网光伏电站可能引入大量的非线性负载，对电网质量造成影响。作者不仅分析了谐波产生的机理，还详细介绍了主动电力滤波器（APF）和无功功率补偿装置（SVG）在光伏电站中的应用策略，给出了清晰的设计规范和测试流程。读完这部分内容后，我对如何构建一个符合最新国际标准的“绿色电站”有了更加清晰的蓝图，极大地增强了我在项目审核和验收阶段的信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，可以说是“厚重而不失温度”。虽然它涵盖的技术点极其密集，从半导体器件的特性到复杂的控制算法，似乎可以让人望而却步，但作者在行文布局上展现出极高的教学艺术。他们深知技术人员的学习习惯，因此在每个关键技术点讲解结束后，都会穿插“工程启示”或“案例分析”的小节，将理论与实际操作紧密地联系起来。比如，在讲解半导体器件在逆变器中的热管理问题时，书中会结合实际运行中常见的过热降额（Derating）现象进行说明，提醒读者不仅仅要关注电气效率，还要关注热效率和寿命预期。这种强调系统整体健康和长期经济效益的视角，让这本书不仅仅停留在“如何做”的层面，更升华到了“为什么这么做”的哲学高度。对于渴望从操作层面跃升到设计和规划层面的专业人士，这本书无疑是一本不可多得的“通关秘籍”。

评分☆☆☆☆☆

这本关于太阳能光伏并网发电系统的著作，真是让人眼前一亮，尤其对于我这种在新能源领域摸爬滚打多年的工程师来说，它提供了一个非常扎实的理论基础和前沿的技术视野。我记得之前接触过一些相关的书籍，大多聚焦于某一个单一环节，比如逆变器的设计或者电网接入标准，内容相对碎片化。但这本书的厉害之处在于，它构建了一个宏观而又深入的知识体系。从光伏电池的基本原理、阵列设计，到复杂的最大功率点跟踪算法（MPPT），再到与现有电网的协调控制和保护策略，它都有条不紊地进行了梳理。特别是书中对不同气候条件和地理位置下的系统性能评估模型进行了详尽的推导和分析，这对于我们进行实际项目选址和效益预测至关重要。我特别欣赏作者在阐述复杂概念时所采用的清晰逻辑和严谨的数学表达，既保证了学术的深度，又兼顾了工程实践的可操作性。它不仅仅是一本教科书，更像是一份高质量的技术参考手册，每一章节的深入探讨都为我解决实际工程难题提供了新的思路和工具。

评分☆☆☆☆☆

作为一本技术译丛中的重量级作品，其对最新国际标准的引用和对前沿研究成果的整合能力，是衡量其价值的重要标尺。这本书在这方面做得堪称典范。我注意到，书中不仅涵盖了IEEE 1547、IEC 62116等核心的并网标准，还对欧洲电网接入规范（如Grid Code）和未来发展的趋势——例如分布式能源管理系统（DERMS）的架构——进行了深入的探讨。这种全球化的视野，对于我们这些需要参与国际合作或对标国际先进水平的专业人士来说，是无价之宝。它不局限于某个特定国家的做法，而是提炼出了普适性的工程原则，同时也指出了在不同电网环境下进行适应性调整的重要性。书中对于“智能电网”与光伏系统深度融合的未来展望，特别是关于电力电子变压器（PET）在提升电能质量和实现多功能控制方面的潜力分析，让我对未来几年技术发展方向的判断更加精准。

评分☆☆☆☆☆

非常实用

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值得下次购买的书籍，作为专业的知识资料，质量好，谢谢了，

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蛮好

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东西 不错

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快递给力，书很不错啊

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3个项目点2015下达总装机150兆瓦，预计总投资15亿元，规划用地约5400亩。

评分☆☆☆☆☆

为什么非要评价啊？凑字数。

评分☆☆☆☆☆

还行吧，掌握一点这方面的知识

评分☆☆☆☆☆

这是拿来做参考书的！