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第1章 新能源发电与控制技术导论1

1.1 能源储备与可持续发展战略1

1.1.1 我国的能源结构与储备1

1.1.2 我国的可持续发展战略3

1.2 能源的分类与基本特征4

1.2.1 能源的分类4

1.2.2 能源的基本特征4

1.2.3 新能源及主要特征5

1.2.4 分布式能源及主要特征6

1.3 新能源发电——能源转换的重要形式9

1.3.1 新能源发电技术的应用9

1.3.2 我国新能源发电的现状10

1.4 新能源发电与控制技术的经济意义12

1.4.1 能源是经济发展的引擎12

1.4.2 新能源发电的经济意义14

第2章 电源变换和控制技术基础知识18

2.1 常用电力电子器件及其分类18

2.1.1 电力电子器件的特征和分类18

2.1.2 不可控型器件——电力二极管19

2.1.3 半控型器件——晶闸管20

2.1.4 全控型器件——电力MOSFET和绝缘栅双极型晶体管IGBT21

2.2 半导体功率器件的驱动与保护电路24

2.2.1 晶闸管触发驱动器24

2.2.2 IGBT和MOSFET驱动器25

2.2.3 功率器件的保护电路30

2.3 常用脉宽调制（PWM）控制技术33

2.3.1 直流PWM控制技术33

2.3.2 正弦波脉宽调制（SPWM）控制技术35

2.3.3 SVPWM与CHBPWM控制技术38

2.4 AC—DC变换电路40

2.4.1 二极管整流器——不控整流40

2.4.2 晶闸管整流器——相控整流41

2.4.3 PWM整流器——斩波整流42

2.5 DC—DC变换电路44

2.5.1 单管非隔离式DC—DC变换器45

2.5.2 隔离式DC—DC变换器46

2.6 DC—AC变换电路49

2.6.1 常用DC—AC变换电路49

2.6.2 DC—AC逆变器的分类50

2.7 AC—AC变换电路51

2.7.1 AC—AC交流斩波（降压）调压器51

2.7.2 典型AC—AC变换电路52

本章小结54

第3章 风能、风力发电与控制技术55

3.1 风的特性及风能利用55

3.1.1 风的产生55

3.1.2 风的特性与风能56

3.1.3 风能的利用59

3.2 风力发电及其工作原理60

3.2.1 风力发电机组的分类及结构60

3.2.2 风力机及风能转换原理61

3.2.3 风力发电机及工作原理64

3.3 风力机的调节与控制72

3.3.1 风力机的定桨距调节与控制73

3.3.2 风力机的变桨距调节与控制73

3.3.3 风力机偏航系统的调节与控制76

3.4 风力发电机组的控制77

3.4.1 风力发电机组的恒速恒频控制77

3.4.2 风力发电机组的变速恒频控制78

3.5 风力发电机组的并网与安全运行90

3.5.1 同步风力发电机组的并网技术90

3.5.2 异步风力发电机组的并网技术93

3.5.3 双馈异步风力发电机的并网运行系统98

3.5.4 风力发电机组的并网安全运行与防护措施99

3.6 风力发电的经济技术性评价105

3.6.1 风力发电的经济性指标105

3.6.2 影响风力发电经济性的主要因素107

本章小结108

第4章 太阳能、光伏发电与控制技术110

4.1 太阳的辐射及太阳能利用110

4.1.1 太阳的辐射110

4.1.2 太阳能的转换与利用114

4.2 光伏发电原理与太阳电池121

4.2.1 太阳能光伏发电的原理121

4.2.2 太阳电池的发展与分类123

4.2.3 光伏阵列与输出特性125

4.2.4 光伏发电系统的构成与分类128

4.3 光伏发电系统的MPPT控制技术133

4.3.1 光伏电池的最大功率点及环境特性影响133

4.3.2 光伏电池最大功率点跟踪与控制策略134

4.3.3 光伏电池最大功率点的仿真与实现138

4.4 独立式光伏发电系统141

4.4.1 独立式光伏发电系统的结构及工作原理141

4.4.2 独立式光伏供电系统的储能与充放电控制技术142

4.5 并网式光伏发电系统145

4.5.1 并网式光伏发电系统的结构及工作原理145

4.5.2 并网光伏逆变器的频率跟踪与锁相控制技术149

4.5.3 光伏发电系统的并网安全运行与防护措施151

4.6 光伏发电的发展前景与经济技术评价153

本章小结155

第5章 生物质能发电与控制技术156

5.1 生物质能的形式及其利用156

5.1.1 生物质能的概念156

5.1.2 生物质能存在的形式158

5.1.3 生物质能的开发利用与发展状况159

5.2 生物质能的制取与发电技术165

5.2.1 生物质能的制取与发电分类165

5.2.2 沼气发电技术与控制策略170

5.2.3 垃圾焚烧发电技术与控制策略181

5.2.4 生物质燃料电池的发电技术189

5.2.5 生物质直接液化制燃料油的发电技术194

5.3 生物质能的并网发电及对电网的影响198

5.4 生物质能发电的经济技术性评价200

本章小结202

第6章 分布式电源与微电网组网技术204

6.1 分布式能源的特征及其应用204

6.1.1 分布式能源的特征205

6.1.2 分布式能源的应用206

6.2 分布式供电与储能技术208

6.2.1 天然气、燃气发电与控制技术209

6.2.2 氢能、氢燃料电池发电与控制技术215

6.2.3 分布式供电与混合储能技术220

6.3 微电网与多单元混合组网技术225

6.3.1 基于直流母线并网的微电网技术227

6.3.2 基于交流与直流混合组网的微电网技术233

6.3.3 微电网的调度与可靠性分析236

6.4 电能质量与控制技术243

6.4.1 功率因数校正244

6.4.2 谐波治理与补偿技术245

6.4.3 三相电压技术248

6.5 分布式能源的综合利用及经济技术评价249

6.5.1 分布式能源的综合利用249

6.5.2 分布式能源的经济技术与可行性评价250

本章小结255

第7章 核能发电与应用技术256

7.1 核能的形式及其利用256

7.1.1 核能的主要形式256

7.1.2 核能的和平利用259

7.2 核反应原理及反应装置259

7.2.1 核反应堆工作原理259

7.2.2 核反应堆装置260

7.3 核能发电技术与发电设备261

7.4 核电站的运行与监控系统263

7.4.1 核电站的运行263

7.4.2 核电站的监控系统266

7.5 核能发电的经济技术性评价271

本章小结272

第8章 其他形式新能源的发电与应用技术274

8.1 其他形式的新能源载体简介274

8.1.1 水能简介274

8.1.2 海洋能简介275

8.1.3 地热能简介276

8.2 水能与小水力发电技术276

8.2.1 水力资源与水能的利用276

8.2.2 水轮机及其工作原理277

8.2.3 水力发电及其控制技术282

8.3 海洋能的利用与发电技术295

8.3.1 海洋能的分类与应用295

8.3.2 海洋能发电原理与应用技术299

8.3.3 海洋能发电的综合评价312

8.4 地热能发电与应用技术314

8.4.1 地热能概述314

8.4.2 地热能发电原理与应用技术316

本章小结318

参考文献320