可再生能源离网独立发电技术与应用：风能、光伏发电篇（教师用书）

　　第1章可再生能源基础1
　　11可再生能源1
　　111可再生能源概述1
　　112常用的可再生能源1
　　12可再生能源发电技术及其基本分类2
　　13可再生能源离网发电4
　　131可再生能源离网发电的主要应用4
　　132可再生能源并网发电和离网发电的主要区别6
　　14发展可再生能源离网发电的意义7
　　141社会效益7
　　142可再生能源离网发电的经济效益9
　　143可再生能源离网发电的环境效益10
　　15风能、光伏发电产业现状和前景11
　　151风能发电产业现状和前景11
　　152光伏发电产业现状和前景14
　　习题16
　　第2章风能和风资源评估17
　　21风能基础17
　　211风17
　　212描述风力的主要参数18
　　213风能23
　　214风和风能的其他特征26
　　22我国的风能分布28
　　221中国的风能分布28
　　222主要风带28
　　223影响中国风能资源的主要因素30
　　23风能的主要特点31
　　231风能的优点31
　　232风能的缺点32
　　24风资源测量和评估32
　　241风能资源评估方法32
　　242风资源测量和评估程序33
　　243风资源评估的重要性34
　　25风力发电机选址34
　　251风力发电机选址的原则35
　　252具体判断分析风力发电机的选址36
　　253气象站的风资源数据37
　　254风向数据对中小型离网风力发电机应用的意义37
　　255小规模离网发电时的风资源评估38
　　习题40
　　第3章风力发电技术41
　　31风力发电基本原理41
　　32风力机主要类型与结构41
　　321风力发电机类型41
　　322小型风力发电机组的分类43
　　33风力发电机组工作原理和特性45
　　331小型风力发电机组工作原理45
　　332小型风力发电机组的基本组成45
　　333风力机的输出功率53
　　34独立运行的风力发电机组55
　　341风力发电机组的运行55
　　342独立运行风力发电机组55
　　343风力发电机组性能评价56
　　344独立运行风力发电系统的特点58
　　35多台风力发电机组组成的风力发电系统58
　　36风力发电系统的主要应用59
　　习题64
　　第4章太阳辐射原理和太阳能资源65
　　41太阳辐射的基本概念65
　　411基本概念65
　　412符号及定义67
　　42太阳辐射的基本定律67
　　421直散分离原理67
　　422布格朗伯定律(BouguerLambert Law)68
　　423余弦定律68
　　43太阳电池方阵不同运行方式的数学模型70
　　431太阳电池方阵面上辐射量的计算70
　　432地平坐标系数学模型70
　　433赤道坐标系数学模型71
　　44太阳电池方阵面所接收到的太阳辐射的计算73
　　45中国的太阳能资源75
　　451世界太阳能资源及基本分布75
　　452我国太阳能资源及基本分布75
　　453太阳能资源的测量78
　　46太阳能光伏电站选址和定位80
　　461确定方位角80
　　462确定倾角81
　　463场地日照条件评价82
　　习题83
　　第5章太阳能光伏发电技术84
　　51太阳电池组件及方阵84
　　511太阳电池组件的IV特性和相关参数85
　　512温度和辐照度对太阳电池组件输出特性的影响86
　　513太阳电池的“热斑效应”86
　　52太阳能光伏发电系统的主要应用89
　　习题98
　　第6章储能蓄电池99
　　61蓄电池的应用99
　　611蓄电池在可再生能源离网发电中的应用99
　　612常用蓄电池类型99
　　613蓄电池的命名方法、型号组成及其代表意义103
　　62铅酸蓄电池103
　　621铅酸蓄电池结构及工作原理103
　　622阀控密封式铅酸蓄电池(VRLA)的基本结构和工作原理105
　　63铅酸蓄电池主要性能及影响因素107
　　631蓄电池容量107
　　632蓄电池使用寿命109
　　633蓄电池效率111
　　64蓄电池的选择111
　　641可再生能源独立供电系统对储能蓄电池的要求111
　　642选择蓄电池类型112
　　65蓄电池组112
　　651蓄电池的串联、并联和蓄电池组112
　　652确定蓄电池组的储电容量113
　　习题115
　　第7章充放电控制器116
　　71充放电控制器的功能116
　　72蓄电池过放电保护基本原理118
　　721铅酸蓄电池放电特性118
　　722常规过放电保护原理119
　　723蓄电池剩余容量控制法119
　　724蓄电池剩余容量(SOC)的数学模型120
　　725蓄电池剩余容量(SOC)放电过程控制122
　　73充放电控制器的基本技术参数123
　　74充放电控制器的分类123
　　75可再生能源充电控制器的基本电路与工作原理124
　　751单路并联型充放电控制器124
　　752串联型充放电控制器125
　　753脉宽调制（PWM）三阶段充电控制器125
　　754带最大功率跟踪电路（MPPT）型充电控制器126
　　755智能型控制器129
　　76风力发电系统控制器输入端的整流部分131
　　761蓄电池稳压型风能控制器的工作原理132
　　762ACDC风能控制器的原理和特点132
　　77其他太阳能供电系统充电控制器133
　　771多路控制器（蓄电池稳压模式）133
　　772最大功率跟踪型控制器MPPT133
　　习题137
　　第8章直流交流逆变器138
　　81可再生能源供电系统对逆变器的技术要求138
　　82逆变器的分类和电路结构139
　　821逆变器的基本电路139
　　822电力电子器件的分类140
　　83常见逆变器交流输出类型140
　　831方波逆变器140
　　832阶梯波逆变器140
　　833正弦波逆变器141
　　834并网型逆变器141
　　835几种功率转换电路的比较141
　　84逆变器的控制电路143
　　85逆变器的保护电路144
　　86逆变器检测电路144
　　87逆变器的显示与通信144
　　88逆变器功率器件的选择144
　　89逆变器的主要技术性能指标145
　　习题146
　　第9章可再生能源互补系统147
　　91可再生能源互补系统概述147
　　911开发可再生能源互补发电系统的意义147
　　912互补系统的分类147
　　92风光互补发电系统148
　　921风光互补发电系统组成148
　　922风光互补发电系统的合理配置149
　　93风柴互补发电系统149
　　931直流总线型风柴混合发电系统150
　　932交流总线型风柴混合发电系统151
　　94风光柴互补发电系统153
　　95风水互补系统154
　　951风水互补系统概念154
　　952风水互补发电系统的设计154
　　96柴油发电机基础154
　　961柴油发电机154
　　962汽油发电机156
　　963柴油发电机组或汽油发电机组的选型156
　　97其他互补和后备电源157
　　98互补系统的经济性157
　　99科学合理地选择和设计可再生能源供电技术158
　　习题158
　　第10章交流配电和局域电网159
　　101可再生能源离网独立供电系统的构成和局域(村落)电网159
　　102村落电网基本要求160
　　1021站内线路160
　　1022输配电线路160
　　103交流配电160
　　1031可再生能源交流配电装置基本原理结构161
　　1032可再生能源交流配电装置的技术要求163
　　1033可再生能源交流配电装置的其他要求164
　　104低压配电线路164
　　1041导线类型简介164
　　1042确定导线截面165
　　1043选择导线类型165
　　1044低压配电线路的其他组成部件165
　　105接地和防雷166
　　1051雷击的危害166
　　1052可再生能源离网独立供电系统的防雷措施166
　　1053可再生能源离网独立供电系统的接地要求167
　　106低压配电168
　　1061总配电盘168
　　1062定时控制配电盘169
　　1063户用配电盘169
　　107用户负载170
　　1071电阻性负载170
　　1072感性负载171
　　1073典型负载应用171
　　习题172
　　第11章户用系统173
　　111专门设计的户用系统173
　　112商品化户用系统175
　　1121太阳能户用系统175
　　1122商品化风能户用系统176
　　1123商品化风光互补户用系统177
　　习题178
　　第12章风能太阳能社区供电系统设计179
　　121负荷分析和负荷增长估算179
　　1211负荷类型179
　　1212负荷与用电量计算179
　　1213负荷增长评估180
　　122选择适合的可再生能源发电技术181
　　123发电系统的设计182
　　1231风力独立发电系统设计182
　　1232太阳能光伏发电系统设计184
　　1233再生能源互补发电系统185
　　1234燃油后备供电设备的容量设计(使用柴油、汽油或其他燃料)186
　　124系统综合设计187
　　1241蓄电池容量确定187
　　1242控制器187
　　1243DC/AC逆变器187
　　1244监测设备188
　　125系统设计实例188
　　1251风力发电系统设计实例188
　　1252太阳能发电系统设计实例191
　　1253互补系统设计实例194
　　习题196
　　第13章风能太阳能发电系统的安装和试运行197
　　131风力发电系统的安装和试运行197
　　1311收货和搬运197
　　1312安装塔架时的安全性198
　　1313上倾拉索塔的安装199
　　1314拉索张力调整203
　　1315风力发电机的装配和系统吊装204
　　1316接线盒和控制器的连接206
　　1317试运行206
　　1318风力发电系统的验收207
　　132安装太阳能系统208
　　1321安装准备208
　　1322工具和材料208
　　1323安装太阳电池方阵208
　　1324安装控制器和逆变器210
　　1325安装交流配电柜(箱)211
　　1326光伏系统布线211
　　1327光伏发电系统安装调试大纲212
　　133风光互补系统的安装214
　　134蓄电池组的安装214
　　1341安全第一214
　　1342安装蓄电池要领214
　　1343安装蓄电池组214
　　135安装柴油发电机215
　　1351安装柴油发电机组215
　　1352安装/调试备用充电机216
　　习题216
　　第14章风能太阳能发电系统的运行和维护保养217
　　141风能太阳能供电系统的运行217
　　1411集中供电系统217
　　1412户用系统220
　　142风能太阳能发电系统的维护保养220
　　1421风力发电机组的日常维护220
　　1422太阳能阵列的日常维护221
　　1423蓄电池的日常维护221
　　1424控制器、逆变器等电子设备的日常维护223
　　1425柴油发电机的日常维护224
　　1426输电线路的日常维护225
　　1427低压配电盘维护管理225
　　习题226
　　第15章风能太阳能发电系统的故障诊断及处理227
　　151风力发电机组的故障诊断及处理227
　　152太阳能阵列的故障诊断及处理229
　　1521电池板组件的维护229
　　1522太阳能电池板支架230
　　153蓄电池的故障诊断及处理230
　　154控制器、逆变器等电子设备的故障诊断及处理233
　　1541充电控制器的常见故障233
　　1542逆变器的常见故障233
　　155柴油发电机的故障诊断及处理233
　　156局域电网的常见故障、原因和处理方法235
　　157低压配电盘故障诊断及处理236
　　习题237
　　第16章风能太阳能发电系统及电站安全238
　　161安全概述238
　　162基本安全信息238
　　1621系统电流和电压238
　　1622布线和断开要求238
　　1623接地239
　　1624可再生能源供电系统输出239
　　163现场安全须知239
　　1631现场不安全因素239
　　1632现场工作安全要求240
　　习题242
　　参考文献243