《太阳能光伏发电系统的设计施工与应用》第2版 李钟实

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第1章  太阳能光伏发电系统概述        1
        1.1太阳能光伏发电概述        1
        1.1.1太阳能光伏发电简介        1
        1.1.2太阳能光伏发电的优点        1
        1.1.3太阳能光伏发电的缺点        3
        1.1.4太阳能光伏发电的应用        4
        1.2太阳能光伏发电系统的构成、工作原理与分类        6
        1.2.1太阳能光伏发电系统的构成        6
        1.2.2太阳能光伏发电系统的工作原理        8
        1.2.3太阳能光伏发电系统的分类        10
        1.3离网（独立）光伏发电系统        11
        1.3.1无蓄电池的直流光伏发电系统        12
        1.3.2有蓄电池的直流光伏发电系统        12
        1.3.3交流及交、直流混合光伏发电系统        12
        1.3.4市电互补型光伏发电系统        13
        1.3.5能自动切换的光伏发电系统        13
        1.3.6风光互补及风光柴互补型发电系统        14
        1.4并网光伏发电系统        14
        1.4.1有逆流并网光伏发电系统        15
        1.4.2无逆流并网光伏发电系统        16
        1.4.3有储能装置的并网光伏发电系统        16
        1.4.4大型并网光伏发电系统        17
        1.4.5分布式智能电网光伏发电系统        17
第2章  电池组件与光伏方阵        19
        2.1电池组件的基本要求与分类        19
        2.1.1电池组件的基本要求        19
        2.1.2电池组件的分类        20
        2.2晶体硅电池组件的构成与工作原理        20
        2.2.1普通型电池组件        20
        2.2.2建材型（BIPV）电池组件        22
        2.2.3新型电池组件        25
        2.3电池组件的制造        27
        2.3.1电池组件的主要原材料及部件        27
        2.3.2电池组件生产流程和工序        41
        2.3.3电池组件的性能参数        43
        2.3.4电池组件的技术要求和检验测试        45
        2.3.5电池组件的选型        47
        2.4光伏方阵        48
        2.4.1光伏方阵的组成        48
        2.4.2光伏方阵组合的计算        51
第3章  太阳能光伏控制器和逆变器        52
        3.1太阳能光伏控制器        52
        3.1.1光伏控制器的分类及电路原理        52
        3.1.2光伏控制器的主要性能特点        62
        3.1.3光伏控制器的主要技术参数        64
        3.1.4光伏控制器的检验测试        66
        3.1.5光伏控制器的配置选型        69
        3.2太阳能光伏逆变器        70
        3.2.1逆变器的分类        71
        3.2.2逆变器的电路结构及主要元器件        71
        3.2.3离网型逆变器的电路原理        74
        3.2.4并网型逆变器的电路原理        79
        3.3光伏逆变器的性能特点与技术参数        83
        3.3.1光伏逆变器的主要性能特点        83
        3.3.2光伏逆变器的主要技术参数        84
        3.4光伏逆变器的选型        87
        3.4.1离网光伏逆变器的选型        87
        3.4.2并网光伏逆变器的选型与应用        88
        3.4.3并网光伏逆变器选型案例        94
        3.4.4并网光伏逆变器发展趋势        96
第4章  太阳能光伏发电储能电池及器件        98
        4.1铅酸蓄电池        98
        4.1.1铅酸蓄电池的分类、结构与原理        98
        4.1.2铅酸蓄电池的基本概念与技术术语        101
        4.1.3铅酸蓄电池的型号识别        104
        4.1.4其他类型铅酸蓄电池        105
        4.1.5铅酸蓄电池的安装使用要点        107
        4.1.6铅酸蓄电池的外观及质量检验        109
        4.2其他储能电池及器件        111
        4.2.1锂离子和磷酸铁锂蓄电池        111
        4.2.2镍氢电池        115
        4.2.3超级电容器        116
        4.2.4液流电池与钠硫电池        120
        4.2.5蓄电池的选型        121
第5章  太阳能光伏发电配电、升压与监测装置        123
        5.1直流汇流箱与直流配电柜        123
        5.1.1直流汇流箱        123
        5.1.2直流配电柜        124
        5.1.3直流汇流箱和直流配电柜的选型        125
        5.1.4直流汇流箱的设计        126
        5.2交流汇流箱、配电柜与并网配电箱        129
        5.2.1交流汇流箱        129
        5.2.2交流配电柜        130
        5.2.3交流配电柜的设计        131
        5.2.4并网配电箱        133
        5.3升压变压器与箱式变电站        135
        5.3.1升压变压器        135
        5.3.2高压配电系统与箱式变电站        137
        5.3.3配电室的结构设计        138
        5.3.4并网变压器的容量确定        138
        5.4光伏线缆        139
        5.4.1光伏线缆的使用分类及电气连接要点        139
        5.4.2光伏线缆和连接器的选型        139
        5.5光伏发电系统的监测装置        144
第6章  光伏系统基础、支架与防雷接地        147
        6.1光伏方阵基础        147
        6.1.1方阵基础类型        147
        6.1.2方阵基础相关设计        149
        6.2光伏支架        152
        6.2.1光伏支架分类        152
        6.2.2光伏支架的选型        158
        6.2.3光伏支架的设计        161
        6.3光伏发电的防雷接地系统        166
        6.3.1雷电对光伏发电系统的危害        166
        6.3.2防雷接地系统的设计        167
第7章  离网光伏发电系统容量设计        175
        7.1系统的设计原则、步骤和内容        176
        7.1.1系统设计原则        176
        7.1.2系统设计的步骤和内容        176
        7.2与设计相关的因素和技术条件        177
        7.2.1系统用电负载的特性        177
        7.2.2当地的太阳能辐射资源及气象地理条件        177
        7.2.3有关太阳能辐射能量的换算        181
        7.2.4发电系统的安装场所和方式        181
        7.3离网系统的容量设计与计算        183
        7.3.1设计的基本思路        183
        7.3.2电池组件及方阵的容量设计        184
        7.3.3蓄电池和蓄电池组的容量设计        186
        7.4其他几种计算公式和设计方法        189
        7.4.1以峰值日照时数为依据的简易计算方法        189
        7.4.2以年辐射总量为依据的计算方法        190
        7.4.3以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算方法        191
        7.4.4以峰值日照时数为依据的多路负载计算方法        192
        7.4.5以峰值日照时数和两段阴雨天间隔天数为依据的计算方法        193
        7.4.6太阳能道路灯的容量设计与计算        195
        7.4.7离网光伏发电系统相关设计速查表        197
第8章  并网光伏发电系统的容量计算及并网接入设计        199
        8.1并网系统的容量设计与发电量计算        199
        8.1.1电池组件的串并联匹配        199
        8.1.2光伏系统发电量的计算        203
        8.1.3光伏系统的组件容量超配设计        205
        8.2并网系统的电网接入设计        208
        8.2.1并网要求及接入方式        208
        8.2.2典型接入方案        209
        8.2.3并网计量电表的接入        211
        8.3并网光伏发电系统配置设计实例        215
        8.3.1100kW并网光伏发电系统设计方案        215
        8.3.2大型屋顶并网光伏发电系统设计要点        218
        8.3.3光伏发电系统设计相关资料        220
第9章  太阳能光伏发电系统的安装施工与检测调试        221
        9.1太阳能光伏发电系统的安装施工        221
        9.1.1电池组件及方阵的安装施工        222
        9.1.2光伏控制器和逆变器等电气设备的安装        226
        9.1.3防雷与接地系统的安装施工        227
        9.1.4蓄电池组的安装        229
        9.1.5线缆的敷设与连接        232
        9.1.6太阳能道路灯的安装施工        233
        9.2太阳能光伏发电系统的检查测试与工程验收        236
        9.2.1光伏发电系统的检查        236
        9.2.2光伏发电系统的测试        237
        9.2.3光伏发电系统的工程验收        240
        9.3太阳能光伏发电系统的调试运行        243
        9.3.1太阳能光伏发电系统并网调试        243
        9.3.2并网试运行中各系统的检查        244
        9.4太阳能光伏发电系统施工案例        245
        9.4.1屋顶基础制作工程        245
        9.4.2支架结构制作工程        248
        9.4.3电池组件安装工程        250
        9.4.4直流侧电气工程        250
        9.4.5配电室电气工程        254
        9.5太阳能光伏发电系统的安全施工        256
        9.5.1施工现场常见安全危害及防护        256
        9.5.2施工现场安全作业指导        258
第10章  太阳能光伏发电系统的运行维护与故障排除        260
        10.1光伏发电系统的运行维护        260
        10.1.1光伏发电系统运行维护的基本要求        260
        10.1.2光伏发电系统的日常检查和定期维护        261
        10.1.3电池组件及光伏方阵的检查维护        263
        10.1.4蓄电池（组）的检查维护        265
        10.1.5光伏控制器和逆变器的检查维护        267
        10.1.6直流汇流箱、配电柜及输电线路的检查维护        268
        10.1.7防雷接地系统的检查维护        268
        10.1.8监控检测与数据通信系统的检查        268
        10.2太阳能光伏发电系统的故障排除        269
        10.2.1电池组件与方阵常见故障        269
        10.2.2蓄电池常见故障及解决方法        270
        10.2.3光伏控制器常见故障        271
        10.2.4光伏逆变器常见故障        272
        10.2.5直流汇流箱常见故障        274
        10.2.6太阳能灯具常见故障及解决方法        274
        10.2.7太阳能用户系统（移动电源）常见故障及解决方法        275
第11章  太阳能光伏发电系统设计应用实例        276
        11.1户用光伏发电系统的设计与应用        276
        11.1.1  10w家用太阳能照明系统        276
        11.1.2  100W家用太阳能光伏供电系统        278
        11.1.3家用太阳能光伏供电系统配置实例        280
        11.1.4家用太阳能光伏发电系统典型配置        283
        11.2太阳能系列灯具的设计与应用        285
        11.2.1太阳能草坪灯        286
        11.2.2太阳能庭院灯        286
        11.2.3太阳能道路灯        287
        11.2.4太阳能交通信号灯        288
        11.2.5太阳能楼宇照明系统        289
        11.3太阳能离网光伏发电系统设计与应用        290
        11.3.1公园科普橱窗太阳能光伏供电方案        290
        11.3.2某大厦采光廊架光伏发电系统设计与应用        291
        11.4太阳能并网发电系统的设计与应用        293
        11.4. 13kW和5kW家庭屋顶光伏电站典型设计        293
        11.4. 2办公区10kW太阳能并网发电系统设计与应用        296
        11.4. 310kW农村住宅屋顶光伏电设计与应用        297
        11.4. 484kW光伏车棚发电系统设计与应用        302
        11.4. 5100kW商业屋顶光伏发电系统设计与应用        305
        11.4.6万科中心并网光伏发电系统设计与应用        309
        11.4.7 3.2MW荒山坡光伏扶贫电站设计与应用        313
第12章  太阳能光伏发电新技术的应用        318
        12.1聚光光伏（CPV）发电系统的应用        318
        12.2分布式光伏发电与微电网技术应用        321
        12.3光伏建筑一体化发电系统的应用        327
        12.4储能技术在并网光伏发电系统中的应用        331
        12.5太阳能光伏电站的智能化技术应用        339
        附录1  太阳能及光伏发电词语解释        343
        附录2  光伏发电常用晶体硅电池组件技术参数        349
        附录3  光伏发电系统常用蓄能电池及器件的规格尺寸与技术参数        352
        附录4  气象风力等级表        361
        附录5  全国各城市并网光伏电站最佳安装倾角和发电量速查表        362
        参考文献        372