在項(xiàng)目的選擇上力求經(jīng)典、簡明，有代表性。

針對高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，突出理論聯(lián)系實(shí)際，著重強(qiáng)調(diào)應(yīng)用能力。

按工作任務(wù)的步驟指導(dǎo)，易于學(xué)習(xí)。

提供豐富配套教學(xué)資源，作為教學(xué)補(bǔ)充。

本書是高職“太陽能光電應(yīng)用技術(shù)專業(yè)”的一門專業(yè)課程教材。以工作過程為導(dǎo)向，采取項(xiàng)目式的教學(xué)方法，在高等職業(yè)教育多年教學(xué)改革與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，根據(jù)高職高專電力和能源類專業(yè)人才培養(yǎng)方案和最新電力電子技術(shù)行業(yè)職業(yè)技能鑒定規(guī)范，由德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院“雙師型”教師編寫，作者大部分是來自一線項(xiàng)目研發(fā)人員且又都是一線老師。

《光伏發(fā)電系統(tǒng)電能變換》一書，從高職教育的實(shí)際出發(fā)，以電能變換裝置為載體，注重理論聯(lián)系實(shí)際，力求通俗易懂、深入淺出，突出實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)。內(nèi)容選取及安排上具有以下特色：

（1）在項(xiàng)目的選擇上力求經(jīng)典、簡明、有代表性。本教材以電能變換器件的識別與檢測、整流器的安裝與調(diào)試、直流變換器的安裝與調(diào)試、光伏逆變器的安裝與調(diào)試作為主干項(xiàng)目，將電力電子技術(shù)中適合于光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能變換知識篩選出來，注重典型產(chǎn)品的分析與應(yīng)用，強(qiáng)化學(xué)生的工程意識，解決實(shí)際問題。

（2）針對高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，突出理論聯(lián)系實(shí)際，著重強(qiáng)調(diào)應(yīng)用能力。教學(xué)內(nèi)容的安排遵循必需、實(shí)用、夠用的原則，相關(guān)知識不做過于繁雜的理論講解，重點(diǎn)放在電能變換技術(shù)的介紹和裝置的訓(xùn)練上，強(qiáng)調(diào)的是應(yīng)用能力。

（3）按工作任務(wù)的步驟指導(dǎo)，易于學(xué)習(xí)。每個項(xiàng)目的開篇均提供【項(xiàng)目導(dǎo)讀】，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入項(xiàng)目學(xué)習(xí)，正文中依次按照【任務(wù)描述】【相關(guān)知識】【知識拓展】【任務(wù)實(shí)施】【項(xiàng)目總結(jié)】【項(xiàng)目訓(xùn)練】【拓展訓(xùn)練】等適于工作過程的步驟進(jìn)行指導(dǎo)和學(xué)習(xí)，符合職業(yè)教育實(shí)踐。

（4）本書的配套教學(xué)資源豐富。本書課程組正在學(xué)院數(shù)字化平臺建設(shè)教學(xué)網(wǎng)站，提供大量電子教案、課件、視頻教學(xué)資源和特色資源，作為教學(xué)補(bǔ)充。也可提供下載供師生選用。

本書可作為高職太陽能光電應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教材，也可以供技工院校師生和相關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考之用。

本書由崔青恒、華曉峰任主編，郭祥飛、董書光任副主編。參加編寫的還有：張洪寶、張媛媛、許洪龍、邵再虎、董圣英、閆學(xué)敏、王德厚、韓雁鳴、岳東、李建勇、魏傳豪、李飛、田曉龍、劉瑞龍、宋曉明、張磊等，本書在編寫過程中得到了德州和能新能源公司李哲總工程師的大力支持和指導(dǎo)，得到了學(xué)院尹淑英教授的指導(dǎo)和審核，全書得到了中國水利水電出版社萬水分社相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和策劃團(tuán)隊(duì)的用心指導(dǎo)，在此一并深表感謝！在編寫過程中，參考了國內(nèi)外有關(guān)著作和研究成果，在此向有關(guān)資料的作者表示誠摯的感謝。由于編者水平有限，編寫時間倉促，疏漏不當(dāng)之處在所難免，敬請各位專家、教師和同學(xué)批評指正。

序言
前言

項(xiàng)目一 電能變換器件的識別與檢測 1
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 1
任務(wù)一 認(rèn)識晶閘管 1
【任務(wù)描述】 1
【相關(guān)知識】 2
一、晶閘管的結(jié)構(gòu)和命名 2
二、晶閘管的工作原理 4
三、晶閘管的基本特性 5
四、晶閘管的主要參數(shù) 8
五、晶閘管的種類 10
六、晶閘管的保護(hù) 10
七、晶閘管的串聯(lián)和并聯(lián) 13
【知識拓展】電力二極管 15
一、功率二極管的結(jié)構(gòu)和工作原理 15
二、功率二極管的伏安特性 16
三、功率二極管的主要參數(shù) 16
四、電力二極管的主要類型 17
【任務(wù)實(shí)施】晶閘管識別與基本測試 18
一、實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 18
二、實(shí)訓(xùn)場所及器材 18
三、實(shí)訓(xùn)步驟 18
四、任務(wù)考核方法 20
任務(wù)二 認(rèn)識全控型電力電子器件 20
【任務(wù)描述】 20
【相關(guān)知識】 20
一、電力晶體管 20
二、可關(guān)斷晶閘管（Gate-Turn-Off
Thyristor，GTO） 26
三、電力場效應(yīng)晶體管 30
四、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT） 35
【知識拓展】新型電能變換器件 40
一、MOS控制晶閘管MCT 40
二、靜電感應(yīng)晶體管SIT 41
三、靜電感應(yīng)晶閘管SITH 41
四、集成門極換流晶閘管IGCT 41
五、基于寬禁帶半導(dǎo)體材料的電力
電子器件 42
六、功率集成電路與集成電力
電子模塊 43
【任務(wù)實(shí)施】全控型器件認(rèn)識與基本測量 43
一、實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 43
二、實(shí)訓(xùn)場所及器材 44
三、實(shí)訓(xùn)步驟 44
四、任務(wù)考核方法 46
【項(xiàng)目總結(jié)】 47
【項(xiàng)目訓(xùn)練】 48
【拓展訓(xùn)練】 49
一、功率二極管特性測試 49
二、晶閘管性能測試 52
項(xiàng)目二 整流器的安裝與調(diào)試 56
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 56
任務(wù) 制作與調(diào)試調(diào)光燈電路 56
【任務(wù)描述】 56
【相關(guān)知識】 57
一、單相可控整流電路 57
二、晶閘管可控整流驅(qū)動電路 68
【知識拓展】三相可控整流電路 79
一、三相半波可控整流電路（電阻性
負(fù)載） 79
二、三相橋式全控整流電路（電阻性
負(fù)載） 79
三、三相橋式半控整流電路（電阻性
負(fù)載） 80
四、帶平衡電抗器的雙反星形大功率
整流電路 81
【任務(wù)實(shí)施】制作與調(diào)試調(diào)光燈電路 82
一、實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 82
二、實(shí)訓(xùn)場所及器材 83
三、實(shí)訓(xùn)步驟 83
四、任務(wù)考核方法 88
【項(xiàng)目總結(jié)】 88
【項(xiàng)目訓(xùn)練】 89
【拓展訓(xùn)練】 90
一、單相半波可控整流電路電阻負(fù)載
仿真測試 90
二、單相半波可控整流電路電阻
電感負(fù)載 92
三、單相半波可控整流電路電阻電感
負(fù)載帶續(xù)流二極管電路 93
四、單相橋式全控整流電路電阻
負(fù)載 95
五、單相橋式全控整流電路電阻電感
負(fù)載 96
六、單相橋式全控整流電路反電動勢
負(fù)載 98
七、單相全波可控整流電路 98
八、單相橋式半控整流電路 100
九、單相橋式二極管整流電路
電容濾波 102
十、單相橋式二極管整流電路
LC濾波 102
項(xiàng)目三 直流變換器的安裝與調(diào)試 105
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 105
任務(wù)一 制作小型DC-DC電源升壓器 105
【任務(wù)描述】 105
【相關(guān)知識】DC-DC直流變換器
（斬波器） 106
一、直流斬波器的基本工作原理 107
二、直流斬波電路 107
三、變壓器隔離的直流-直流變換器 113
【知識拓展】直流-直流變換電路的
MATLAB仿真 116
一、降壓式（Buck）變換器的建模
與仿真 116
二、升壓式（Boost）變換器的建模
與仿真 117
三、降-升壓式（Buck-Boost、Cuk）
變換器的建模與仿真 119
【任務(wù)實(shí)施】小型DC-DC電源升壓器
的組裝 121
一、實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 121
二、實(shí)訓(xùn)場所及器材 121
三、實(shí)訓(xùn)步驟 121
四、任務(wù)考核方法 123
任務(wù)二 認(rèn)識光伏發(fā)電系統(tǒng)直流變換器 123
【任務(wù)描述】 123
【相關(guān)知識】光伏發(fā)電系統(tǒng)直流變換器 124
一、光伏發(fā)電系統(tǒng)直流變換器的特點(diǎn) 124
二、光伏發(fā)電系統(tǒng)的總體框架 125
三、直流變換器主電路的結(jié)構(gòu) 125
四、直流變換器電路元件的選擇 128
【知識拓展】直流PWM控制的基本原理
及控制電路 129
一、直流脈寬調(diào)制（PWM）控制 129
二、脈寬調(diào)制（PWM）信號ug
的產(chǎn)生 129
三、直流開關(guān)電源的應(yīng)用 131
【任務(wù)實(shí)施】觀測光伏發(fā)電系統(tǒng)直流
變換電路 131
一、實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 131
二、實(shí)訓(xùn)場所及器材 131
三、實(shí)訓(xùn)步驟 132
四、任務(wù)考核方法 136
任務(wù)三 調(diào)試光伏電源充放電控制器 137
【任務(wù)描述】 137
【相關(guān)知識】光伏電源充放電控制器 137
一、太陽能光伏電源系統(tǒng)的組成 137
二、光伏電源充放電控制器 138
【知識拓展】最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù) 141
一、太陽能電池的特性及MPPT研究
的必要性 141
二、基于直流變換器的MPPT
實(shí)現(xiàn)原理 144
三、最大功率點(diǎn)跟蹤算法 145
【任務(wù)實(shí)施】實(shí)用光伏控制器的
安裝調(diào)試 147
一、實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 147
二、實(shí)訓(xùn)場所及器材 147
三、實(shí)訓(xùn)步驟 148
四、任務(wù)考核方法 150
【拓展實(shí)例】 150
【項(xiàng)目總結(jié)】 151
【項(xiàng)目訓(xùn)練】 151
【拓展訓(xùn)練】直流變換電路仿真測試 152
一、直流降壓斬波電路 152
二、直流升壓斬波電路 153
三、直流升降壓斬波電路 153
四、電流可逆斬波電路 156
五、多相多重?cái)夭�電�?156
六、正激電路 158
七、反激電路 159
八、半橋電路 161
九、全橋電路 163
項(xiàng)目四 光伏逆變器的安裝與調(diào)試 165
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 165
任務(wù)一 制作小功率單相逆變器 165
【任務(wù)描述】 165
【相關(guān)知識】DC-AC變換器（逆變器） 166
一、逆變器概述 166
二、逆變器的定義及分類 167
三、現(xiàn)代逆變技術(shù)的發(fā)展趨勢 167
四、逆變的基本概念 169
五、有源逆變 169
六、無源逆變 173
【知識拓展】簡易小功率方波逆變器設(shè)計(jì) 180
一、方波的產(chǎn)生 180
二、場效應(yīng)管驅(qū)動電路 181
三、場效應(yīng)管電源開關(guān)電路 182
四、逆變器的性能測試 186
【任務(wù)實(shí)施】 187
一、實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 187
二、實(shí)訓(xùn)場所及器材 187
三、實(shí)訓(xùn)步驟 187
四、任務(wù)考核方法 191
任務(wù)二 安裝與調(diào)試光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器 191
【任務(wù)描述】 191
【相關(guān)知識】WPV02型風(fēng)光互補(bǔ)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
逆變器 192
一、WPV02型風(fēng)光互補(bǔ)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
逆變器概述 192
二、DC-DC升壓器 192
三、全橋逆變 201
【知識拓展】并網(wǎng)逆變器分析與檢測 208
一、并網(wǎng)逆變器的技術(shù)要求 208
二、并網(wǎng)逆變器的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 209
三、并網(wǎng)逆變器的分類 210
四、并網(wǎng)逆變器輸出電流的主要
控制方式 211
【任務(wù)實(shí)施】 212
實(shí)例一 拆解與組裝WPV02型風(fēng)光
互補(bǔ)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)逆變器 212
實(shí)例二 晶閘管串級調(diào)速裝置
基本認(rèn)識 214
【項(xiàng)目總結(jié)】 216
【項(xiàng)目訓(xùn)練】 216
【拓展訓(xùn)練】逆變器仿真測試 217
一、電壓型單相半橋逆變電路 217
二、電壓型單相全橋逆變電路 218
三、電壓型三相全橋逆變電路 219
四、電流型單相并聯(lián)諧振式逆變電路 222
五、電流型三相逆變電路 223
參考文獻(xiàn) 225

1. 光伏發(fā)電系統(tǒng)電氣控制 [主編 裴勇生 葉云云 許洪龍]
2. 讓光伏驅(qū)動中國 [余圣秀 著]
3. 光伏專業(yè)英語 [主編 王東霞 張肖肖]