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內容簡介

　　本書以極具潛力的數字化光伏電站為應用場景，介紹了基于數據驅動的智能化光伏組件、組串、逆變器等核心裝備的態(tài)勢感知及故障診斷的基礎理論知識和典型工程實現方法。為進一步實現智慧運維技術補充了必要的建模理論知識以及程序設計框架，奠定了相關技術的工程實現基礎。本書可為從事光伏電站運行和維護研究和應用的相關技術人員提供參考，也可作為高等院校相關專業(yè)研究生的學習參考書。

作者簡介

　　馬銘遙，現任合肥工業(yè)大學電氣與自動化工程學院教授，博導。黃山青年學者，安徽省“百人計劃”特聘專家，中達青年學者。曾就讀于浙江大學，2004年獲得電子信息工程學士學位，2010年獲得博士學位，隨后于浙江大學從事博士后工作。2008年至2009年公派訪問英國University of Strathclyde大學。2011年至2012年于美國University of Central Florida 大學從事訪問學者工作，2012年至2015年于英國 Newcastle University大學任職助理研究員。2015年全職加入合肥工業(yè)大學工作至今。主要從事光伏發(fā)電系統(tǒng)及電能變換裝置在線狀態(tài)監(jiān)測技術、故障診斷方法和故障穿越策略等研究工作，專注產學研合作，為提升光伏電站運行可靠性和實現智慧化運維做出了基礎性貢獻。曾獲得省部級科技進步一等獎3項，2019年中國電源學會科學技術獎優(yōu)秀青年獎。獲得2019年IEEE ICIEA國際會議*佳論文獎，2019 IET Renewable Power Generation國際會議*佳論文獎，2019中國電機工程學報優(yōu)秀作者。發(fā)表SCI/EI論文70余篇，其中SCI收錄論文30余篇。已授權發(fā)明專利11項，其中美國專利1項。目前擔任中國電源學會女科學家專委會委員，中國電源學會元器件專委會委員，中國自動化學會電氣自動化專業(yè)委員會委員。CJEE（Chinese Journal of Electrical Engineering）英文雜志編委、IET Energy Conversion and Economics雜志編委、中國電機工程學報特邀主編。

圖書目錄

目　錄
電力電子新技術系列圖書序言
前言
第1章　緒論1
1.1　光伏發(fā)電技術的發(fā)展與挑戰(zhàn)1
1.1.1　光伏發(fā)電的發(fā)展與挑戰(zhàn)2
1.1.2　光伏組件故障診斷方法5
1.1.3　光伏并網逆變器故障診斷方法14
1.2　常見光伏電站的類型28
1.3　本章小結35
參考文獻35
第2章　光伏電池的等效電路模型41
2.1　光伏電池的伏安特性曲線42
2.1.1　I-V曲線獲取方式43
2.1.2　I-V曲線特征分析46
2.2　單二極管模型47
2.2.1　光伏電池五參數模型建模方法48
2.2.2　五參數模型參數計算方法48
2.2.3　模型仿真結果51
2.3　雙二極管模型52
2.3.1　分析確定IPV、IO1、IO2、RP54
2.3.2　快速迭代計算串聯(lián)電阻RS57
2.3.3　模型仿真結果57
2.4　帶反偏特性的單二極管模型59
2.5　本章小結62
參考文獻63
第3章　基于光伏組件I-V數據的故障特征量提取、解耦及診斷67
3.1　光伏組件故障分類67
3.1.1　光伏組件基本結構67
3.1.2　故障光伏組件數據收集和故障分類68
3.1.3　單電池片I-V曲線特征70
3.1.4　基于曲線復合的光伏組件I-V曲線特征推演71
3.2　故障特征量提取72
3.2.1　老化73
3.2.2　二極管短路75
3.2.3　電勢誘導衰減（PID）76
3.2.4　陰影79
3.2.5　熱斑82
3.2.6　玻璃碎裂86
3.2.7　故障特征89
3.3　故障解耦與診斷方法90
3.3.1　I-V數據篩選與處理90
3.3.2　非失配故障診斷94
3.3.3　失配故障診斷99
3.3.4　實例驗證109
3.4　本章小結116
參考文獻117
第4章　基于光伏組串I-V數據的故障特征量提取、解耦及診斷120
4.1　光伏組串可識別的故障類型與分類120
4.1.1　光伏組串基本結構120
4.1.2　故障光伏組串數據收集和故障分類121
4.2　光伏組串故障特征量提取124
4.2.1　失配124
4.2.2　短路電流低124
4.2.3　開路電壓低126
4.2.4　串聯(lián)電阻大126
4.2.5　并聯(lián)電阻小127
4.2.6　光伏組串故障特征128
4.3　光伏組串故障診斷方法128
4.3.1　I-V數據處理128
4.3.2　失配故障診斷方法131
4.3.3　非失配故障診斷方法132
4.4　本章小結134
參考文獻135
第5章　光伏并網逆變器綜合故障診斷136
5.1　光伏并網逆變器綜合故障診斷系統(tǒng)設計136
5.1.1　光伏并網逆變器主要故障分類136
5.1.2　光伏并網逆變器綜合故障診斷框架設計138
5.1.3　光伏并網逆變器綜合故障診斷系統(tǒng)設計139
5.2　直流側故障診斷145
5.2.1　直流過電壓故障147
5.2.2　直流欠電壓故障153
5.3　逆變器故障診斷156
5.3.1　功率開關開路故障在線診斷157
5.3.2　功率開關短路故障在線診斷165
5.4　本章小結176
參考文獻176