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| 編輯推薦： |
本书实现了在光伏发电领域的进一步探索，主要围绕光伏阵列及MPPT进行研究讲解，具体讲述了4部分内容：面向精细化功率输出的光伏模块七参数模型研究，基于工作状态分析法的光伏阵列建模和输出特性研究，光伏模块单一照度下改进的扰动寻优MPPT算法研究，光伏阵列多照度下改进的Fibonacci搜索MPPT算法研究，用以解决光伏发电中输出功率小、效率低以及振荡、误判等问题。
本书研究内容递进、详实，研究深入，理论指导实践，十分适合从事电力、能源、太阳能发电、光伏电池等相关专业的高校及企事业的科研技术人员参考使用。
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| 內容簡介： |
本书立足于绿色建筑和建筑节能的发展要求，围绕BIPV，系统介绍了光伏阵列及其*功率点跟踪技术，主要内容包括面向精细化功率输出的光伏模块七参数模型的建立、基于工作状态分析法的光伏阵列多区间分段函数建模方法、光伏模块单一照度下改进的扰动寻优MPPT算法以及光伏阵列多照度下改进的Fibonacci搜索MPPT算法。
本书解决了读者所关心的光伏发电中输出功率小、效率低以及振荡、误判等实际问题，为科研技术人员提供了研究方法，可作为高校及企事业电力、能源、太阳能发电、光伏电池等相关专业的教学或参考用书。
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| 目錄：
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第1章绪论001
1.1光伏阵列系统概述001
1.2光伏发电系统的关键技术002
1.3光伏电池和光伏阵列模型研究现状002
1.3.1光伏电池模型研究现状002
1.3.2光伏阵列模型研究现状005
1.4不同光照环境下MPPT研究现状005
1.4.1单一照度下MPPT研究现状005
1.4.2多照度下MPPT研究现状007
1.5本章小结008
参考文献009
第2章面向精细化功率输出的光伏模块七参数模型研究014
2.1概述014
2.2七参数模型的参数提取015
2.2.1参数提取方法015
2.2.2最大功率点匹配原理016
2.2.3牛顿拉夫逊算法求解017
2.3精细化的七参数建模与特性分析019
2.3.1多晶硅材料模块参数计算019
2.3.2仿真模型020
2.3.3参数对模块输出特性的影响022
2.4单晶硅和多晶硅模块对比试验028
2.4.1单晶硅材料模块参数计算028
2.4.2实验电路030
2.4.3多晶硅模块实验033
2.4.4单晶硅模块实验039
2.4.5模型仿真计算时间对比045
2.5本章小结045
参考文献046
第3章基于工作状态分析法的光伏阵列建模和输出特性研究048
3.1概述048
3.2串联阵列多区间电流分析法049
3.2.1单一照度下串联阵列建模049
3.2.2多照度下3模块串联阵列建模050
3.2.3多照度下N模块串联阵列建模052
3.3并联阵列多区间电压分析法053
3.3.1单一照度下并联阵列建模054
3.3.2多照度下3模块并联阵列建模055
3.3.3多照度下N模块并联阵列建模057
3.4串并联阵列多区间电压和电流分析法059
3.4.1单一照度下串并联阵列建模059
3.4.2多照度下33串并联阵列建模061
3.4.3多照度下MN串并联阵列建模062
3.5光伏阵列仿真模型和输出特性研究064
3.5.1基于数学模型和电路模型的阵列仿真建模064
3.5.2串联阵列仿真和实验064
3.5.3并联阵列仿真和实验068
3.5.4串并联阵列仿真和实验071
3.6本章小结075
参考文献076
第4章光伏模块单一照度下改进的扰动寻优MPPT算法研究077
4.1概述077
4.2MPPT控制系统组成078
4.2.1MPPT跟踪原理078
4.2.2Boost电路080
4.2.3MPPT控制系统建模081
4.3基于简化梯度法与功率预测相结合的MPPT算法083
4.3.1简化梯度法083
4.3.2误判分析与功率预测085
4.3.3仿真验证086
4.4本章小结092
参考文献092
第5章光伏阵列多照度下改进的Fibonacci搜索MPPT算法研究094
5.1概述094
5.2Fibonacci数列搜索算法的改进095
5.2.1Fibonacci数列搜索原理095
5.2.2Fibonacci搜索存在的问题和改进措施097
5.3改进的Fibonacci搜索MPPT算法100
5.3.1算法流程100
5.3.2单一照度下改进的Fibonacci搜索MPPT算法100
5.3.3多照度下改进的Fibonacci搜索MPPT算法103
5.4本章小结108
参考文献108
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| 內容試閱：
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绿色节能建筑是未来城市建筑发展的方向。据统计，建筑能耗已经占到能源消耗总量的326％，因此迫切需要绿色能源和绿色建筑来补充和取代高耗能、高污染的能源供给和消耗方式。太阳能光伏发电与现代建筑相结合可以产生绿色电力，实现绿色建筑和绿色节能。国家大力支持建筑集成光伏系统的应用，倡导实施用户侧并网。2016年国务院下发了《光电建筑发展十三五规划纲要》与《十三五节能减排综合工作方案》，明确提出了光电建筑发展的目标任务以及光电建筑发展的保障措施，进一步明确了建筑节能指标，要求把节能减排作为推动绿色低碳发展和加快绿色建筑发展的重要抓手，为我国光伏产业在建筑领域的应用指明了目标和方向。建筑集成光伏系统（Building Integrated Photovoltaic，BIPV）是分布式光伏发电的一个特殊且应用广阔的领域，发展BIPV对提高我国建筑节能水平、加快既有建筑的节能改造、实现新型城镇化目标具有重要意义。
BIPV技术是在建筑的维护结构外表面安装太阳能光伏阵列来提供电力，即有效利用表面建筑材料（如瓦、玻璃窗和幕墙等）和已有的建筑资源（如屋顶和墙壁等）将光伏模块及其配套系统与建筑有机地集成在一起的光伏发电系统。建筑与光伏阵列的结合不会占用额外的地面空间，可以节约城市用地，不影响建筑的正常功能，其生成的电能既可直接满足本建筑的用电需求，也可输送给市政电网。BIPV在发电运行过程中，无噪声、无污染、设备使用寿命长、维修成本低，实现了美学、节能、绿色环保等功能。目前，BIPV在许多国家已得到较广泛的应用，并起到了良好的节能效果。
本书立足于绿色建筑和建筑节能的发展需求，围绕着BIPV，从理论研究的角度出发，对光伏模块数学模型、光伏阵列数学模型、输出特性以及最大功率点跟踪控制等技术展开深入研究，以期对研究光伏阵列及最大功率点跟踪技术的科研人员提供帮助。全书分为五章，具体内容组织安排如下：第1章概述了光伏阵列系统以及光伏电池模型、光伏阵列模型、单一照度下最大功率点跟踪算法、多照度下最大功率点跟踪算法的研究现状。第2章建立了一种面向精细化功率输出的光伏模块七参数模型；针对精度较高但在使用中模型参数无法直接利用给定模块参数求解的问题，优化和设计了参数计算方法，建立了精细化的七参数模型；推导了光伏模块V-I特性方程，并进行了仿真和试验，研究了外界环境和主要参数对光伏模块输出特性的影响。第3章在精细化的七参数光伏模块模型基础上提出了一种基于工作状态分析法的光伏阵列多区间分段函数建模方法；验证了所建模型的正确性和仿真模型的精确性；分析了不同结构阵列的输出特性和最大功率点的分布规律。第4章在第2章对光伏模块输出特性研究的基础上，针对单一光照情况，提出了一种基于简化梯度法与功率预测相结合的扰动寻优MPPT算法。第5章在第3章建立的多照度下光伏阵列分段模型的基础上，提出一种改进的Fibonacci搜索和预测功率相结合的MPPT算法，并通过仿真验证MPPT算法的有效性。
本书内容源自笔者多年从事光伏发电和相关技术的研究成果及心得体会，大部分技术仿真和实验数据来源于笔者的一些实际项目成果，夏梦晨、张福玉、赵彬宏、计新言等参与了书中的部分实验和数据搜集工作。本书受北京建筑大学市属高校基本科研业务费资助。
限于笔者自身的学识水平，书中难免存在不足之处，恳请读者指正。
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