了得網工業技術_光伏繫統的PSpice建模

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內容簡介

光伏繫統的PSpice建模首先介紹了光伏（PV）繫統的一些基本定義和基礎理論知識，在此基礎上利用計算機仿真軟件PSpice對PV繫統進行建模。

光伏繫統的PSpice建模主要內容包括PV繫統的光譜響應與短路電流，太陽電池的電氣特性，太陽電池陣列、PV模塊和PV發電組件，PV模塊與負載和蓄電池連接的建模，功率調節器和逆變器的建模，後介紹了獨立PV繫統和並網PV繫統以及小型PV繫統。

光伏繫統的PSpice建模適合於從事PV繫統、PV電池研究的科研工作人員或企業研發人員參考，同時可作為該專業的高校本科生、研究生和教師的參考用書。

譯者序
原書序
原書前言
致謝
第1章 PV繫統與PSpice的簡介
1.1 PV繫統
1.2 重要的定義：輻射度和太陽輻射通量
1.3 PSpice基礎知識
1.4 用子電路程序簡化可移植性
1.5 PSpice分段線性源和受控電壓源
1.6 AM1.5 G標準太陽光譜密度
1.7 AM0標準太陽光譜密度和黑體輻射對照
1.8 PV繫統能量的輸入:可用的太陽輻射通量
1.9 習題譯者序

原書序

原書前言

致謝

第1章 PV繫統與PSpice的簡介

1.1 PV繫統

1.2 重要的定義：輻射度和太陽輻射通量

1.3 PSpice基礎知識

1.4 用子電路程序簡化可移植性

1.5 PSpice分段線性源和受控電壓源

1.6 AM1.5 G標準太陽光譜密度

1.7 AM0標準太陽光譜密度和黑體輻射對照

1.8 PV繫統能量的輸入:可用的太陽輻射通量

1.9 習題

參考文獻

第2章光譜響應與短路電流

2.1 介紹

2.1.1 吸收繫數α(λ)

2.1.2 反射繫數R(λ)

2.2 太陽電池的解析模型

2.2.1 短路光譜電流密度

2.2.2 光譜光子通量

2.2.3 總短路光譜電流密度及其單位

2.3 短路光譜電流密度的PSpice模型

2.3.1 吸收繫數的子電路

2.3.2 短路電流子電路模型

2.4 短路電流

2.5 量化效率

2.6 光譜響應

2.7 暗電流密度

2.8 太陽電池的材料

2.9 電流密度的疊加

2.10 DC掃描圖和太陽電池的伏安特性

2.11 非理想電路模型：串並和分流電阻及其組合項

2.12 習題

參考文獻

第3章太陽電池的電氣特性

3.1 理想等效電路

3.2 理想太陽電池的PSpice模型

3.3 開路電壓

3.4 功率點

3.5 填充因子和能量轉換效率

3.6 太陽電池的廣義模型

3.7 太陽電池的廣義PSpice模型

3.8 串聯電阻對短路電流和開路電壓的影響

3.9 串聯電阻對填充因子的影響

3.10 並聯電阻的影響

3.11 復合二極管的影響

3.12 溫度影響

3.13 空間輻射的影響

3.14 太陽電池的行為模型

3.15 用太陽電池行為模型和PWL電源來模擬太陽電池對溫度和光照強度時間序列的響應

3.15.1 時間單位

3.15.2 變量單位

3.16 習題

參考文獻

第4章太陽電池陣列、PV模塊和PV發電組件

4.1 介紹

4.2 太陽電池串聯

4.2.1 相同的太陽電池組合

4.2.2 相同的太陽電池在不同光照條件下的組合：熱斑問題

4.2.3 串聯太陽電池中的旁路二極管

4.3 太陽電池的並聯

4.4 地面PV模塊

4.5 PV模塊的標準特性與任意光照和溫度條件下特性的轉化

4.6 單個PV模塊的PSpice行為模型

4.7 PV模塊中的熱斑問題和安全操作區域

4.8 PV陣列

4.9 PV發電組和PV發電站的擴展

4.10 習題

參考文獻

第5章 PV模塊與負載和蓄電池連接的建模

5.1 直流負載直接連接到PV模塊

5.2 PV水泵繫統

5.2.1 直流串勵電動機PSpice電路

5.2.2 離心泵PSpice模型

5.2.3 參數提取

5.2.4 一個PV陣列-直流串勵電動機離心泵繫統的PSpice仿真

5.3 PV模塊連接到一個電池和負載

5.3.1 鉛酸蓄電池特性

5.3.2 鉛酸蓄電池PSpice模型

5.3.3 根據廠家參數調整的PSpice模型

5.3.4 在現實的PV繫統條件下的電池模型

5.3.5 簡化後的PSpice電池模型

5.4 習題

參考文獻

第6章功率調節器和逆變器的建模

6.1 介紹

6.2 阻流二極管

6.3 充電調節

6.3.1 並聯調節器

6.3.2 串聯調節器

6.4 功率點跟蹤

6.4.1 基於DC-DC降壓變換器的MPPT

6.4.2 基於DC-DC升壓變換器的MPPT

6.4.3 MPPT PSpice行為模型

6.5 逆變器

6.5.1 逆變器拓撲的PSpice模型

6.5.2 與PV發電裝置直接連接的逆變器的PSpice行為模型

6.5.3 和電池相連的逆變器的PSpice行為模型

6.6 習題

參考文獻

第7章獨立PV繫統

7.1 獨立PV繫統

7.2 等效峰值日照時數的概念

7.3 PV繫統中的能量平衡：簡化估算PV陣列容量的過程

7.4 PV繫統中的日常能量平衡

7.4.1 瞬時功率失調

7.4.2 夜間負載

7.4.3 日間負載

7.5 PV繫統的季節性能量平衡

7.6 獨立PV繫統中的電池容量簡化計算方法

7.7 隨機輻射時間序列

7.8 負載不足概率

7.9 PSpice仿真結果與監測結果對比

7.10 獨立PV繫統的長期PSpice仿真：一個案例研究

7.11 水泵PV繫統的長期PSpice仿真

7.12 習題

參考文獻

第8章並網PV繫統

8.1 介紹

8.2 通用繫統

8.3 相關技術問題

8.3.1 孤島保護

8.3.2 電壓擾動

8.3.3 頻率擾動

8.3.4 斷路

8.3.5 並網失敗後的重連

8.3.6 注入電網的直流分量

8.3.7 接地

8.3.8 EMI

8.3.9 功率因數

8.4 並網PV繫統逆變器的PSpice模型

8.5 交流模塊PSpice模型

8.6 並網PV繫統的估算和能量平衡

8.7 習題

參考文獻

第9章小型PV繫統

9.1 介紹

9.2 小型PV繫統的特殊要求

9.3 輻射度和光通量

9.4 光通量和照度

9.4.1 距離平方律

9.4.2 光通量和照度之間的關繫

9.5 人造光源產生的PV電池短路電流密度

9.5.1 照度的影響

9.5.2 量子效率的影響

9.6 在人造光源照射下PV電池的伏安特性曲線

9.7 AM1.5 G光譜的照度等效

9.8 隨機蒙特卡羅分析

9.9 典型應用研究：太陽能袖珍計算器

9.10 LED照明

9.11 典型應用研究：光信號報警

9.11.1 PSpice產生輻射的隨機時間時序

9.11.2 閃爍式照明繫統的長時間仿真

9.12 典型應用：路燈照明繫統

9.13 習題

參考文獻

附錄

附錄A 第1章用到的PSpice文件

附錄B 第2章用到的PSpice文件

附錄C 第3章用到的PSpice文件

附錄D 第4章用到的PSpice文件

附錄E 第5章用到的PSpice文件

附錄F 第6章用到的PSpice文件

附錄G 第7章用到的PSpice文件

附錄H 第8章用到的PSpice文件

附錄I 第9章用到的PSpice文件

附錄J 太陽電池基本理論摘要

附錄K 任意取向表面輻射的估計

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