大力开发和利用新型清洁能源，减少大气污染和温室效应，已成为衡量一个国家可持续发展的重要指标。本书将新能源转换技术、电力电子技术和控制技术有机结合在一起，围绕目前国际社会综合利用新能源的研究热点，重点介绍几类具有良好应用前景的新能源变换及控制技术。本书主要内容包括：以可再生能源为代表的新能源的分类、应用现状与发展前景，电力电子变换和控制基础知识，风能和风力发电与控制技术，太阳能和光伏发电与控制技术，天然气和燃气发电与控制技术，生物质能及发电与控制技术，水能和新型小水电应用与控制技术，海洋能及发电与控制技术，其他新能源转换与控制技术等。全书共9章。 本书适用于电力工程专业、电气工程及其自动化专业、自动化专业及其相关专业的本科生作为教材。对从事电能变换与控制技术的广大工程技术人员也是一本较为系统完整的参考书。

序 新能源是未来人类解决能源与环境问题的钥匙，21世纪将是人类大规模开发利用新能源的关键期。我们可以预见21世纪也是围绕新能源的技术革命和产业高速发展期。新能源技术是一个涉及电气、动力、材料、控制、电子、计算机、信息等多个学科的交叉高新技术。为了推动新能源技术的发展，目前，急需加紧新能源技术的知识的传播和相关人才的培养。国内外部分大学已将新能源技术作为工学部学生的课程，这是一个很好的尝试。 惠晶教授主编的《新能源转换与控制技术》一书，其特色是将新能源转换技术、电力电子技术和控制技术有机结合，从系统的角度加以阐述。以具有电气工程或自动化方面的基础知识的读者为对象，比较系统、全面地介绍了新能源变换及其控制技术，包括风力发电、光伏发电、燃气发电、生物质发电、小水电、海洋能发电等；书中深入浅出地介绍了几种重要的新能源的存在形式，新能源的获取与转换方法及其综合利用前景；分析了利用新能源发电的主要制约因素，并对书中叙述的几类新能源转换与发电应用作了经济技术性评价。该书是一本系统了解新能源发电技术的基础入门书。 感谢《新能源转换与控制技术》一书的全体作者付出的辛勤劳动，面向国家和社会的需求，克服新能源涉及多学科交叉学问中的困难，为大学奉献了一本很好的书籍。 浙江大学前言 新能源是指技术上可行，经济上合理，环境和社会可以接受，能确保供应和替代常规化石能源的可持续发展能源体系。广义化的新能源包括两个方面：①新能源体系，包括可再生能源(风能、太阳能、生物质能、水能、海洋能)和地热能、氢能、核能；②新能源利用技术，包括高效利用能源、资源综合利用、替代能源、节能等新技术。自20世纪90年代以来，由常规能源供给紧张带来的“新能源”讨论，早已超出了技术范畴，上升为经济和战略安全命题。近年来，国际社会正是受到不断升高的化石能源价格刺激，加大了对新能源转换与控制技术的研究、开发和利用工作。 新能源转换作为一门涉及多学科的新兴技术，已日益受到国际社会的青睐。据“21世纪可再生能源策略网（REN21，Renewable Energy Policy Network for the 21st Century）”提供的数据：截至2004年，全球可再生能源总发电量（不含大水电）达到160GW（1GW=10亿W），占全球发电总量的4％。目前，全世界已至少有48个国家，制定了各种可再生能源促进政策，其中包括将可再生能源作为一次能源，通过物理或化学变换，获得优质、清洁的二次能源——电能。到2005年，已有32个国家和5个地区，施行了强制上网政策。随着我国“十一五”规划、《中华人民共和国可再生能源法》、《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》等纲领性文献、政策和法规的相继出台，我国新能源利用在未来20年必将形成高潮。 由于公共电网和大多数用电设备对电能的形式和质量有严格要求，因此对由将通过新能源转换所获得的二次能源——电能进行再变换、控制和并网调配，使之成为用户可直接利用的优质、高效、清洁的终端能源，最大限度地满足电网和终端用户的需求。本书将新能源转换与控制技术有机地结合起来，重点研究、讨论了新能源转换的原理、电源变换及控制技术。 本书是一本综合性较强的工科教材，内容的选取原则是，以技术相对成熟、发展前景较好、具有可实施性的新能源（包括可再生能源）发电技术为主线，力图全面、系统、完整地讲述近年来国内外的重点发展、热点研究的各种新能源的特点、形式与结构，各类新能源的发电原理、能量变换效能和利用率；以电力电子变换与控制技术为核心，分类描述对各种形式的电能实现变换与控制的方法，使之既能保证不同用户（负载）对电能的直接需求，又能满足将富裕电能回馈电网，实现并网供电。 目前，国内外虽已有多种版本的可再生能源利用的专著面世，但鉴于新能源利用涉及的能源种类繁多，应用规模和水平较低，许多技术尚不成熟的特点，至今尚缺一本能兼顾各类新能源转换与控制技术的综合性教材。在高等教育课程体系改革、专业课时大幅度压缩的情况下，作者在教学实践中也切身感到十分需要一本较为系统全面、综合性、专业性强的相关教材，这些正是编写本书的初衷。 本书共分9章，第1章新能源转换与控制技术导论，概括性地介绍了能源储备与可持续发展战略的关系、新能源的主要分类与基本特征、典型发电—电源变换系统的结构，还归纳了新能源转换与控制技术的经济意义。为方便非电气工程类学生和广大专业爱好者阅读本书，特编写第2章电源变换和控制技术基础知识，主要介绍了4种常用电力电子器件，归纳了AC—DC、DC—DC、DC—AC、AC—AC等4种典型变换电路和级联变换电路、功率器件的驱动与保护、新能源转换与控制技术的主要应用领域，作为本书预备知识和选教内容。第3章风能、风力发电与控制技术，重点介绍风力发电及工作原理、风电机组的控制策略、并网技术和功率补偿，以及风电的经济技术性评价。第4章太阳能、光伏发电与控制技术，主要介绍了太阳能的转换与应用，光伏发电原理、光伏阵列MPPT发电与控制技术，并网逆变器的结构与控制策略，光伏发电的制约因素与经济技术评价。第5章生物质能的转换与控制技术，主要介绍生物质能的开发利用与应用前景，生物质能发电，沼气、垃圾焚烧、生物质液化制燃料油发电技术，电能的变换与控制策略，生物质能发电的经济技术评价。第6章天然气、燃气发电与控制技术，介绍天然气的综合利用与开发，小型、微型燃气轮机发电机组工作原理，燃气发电机组的电能变换与控制，并网运行与控制策略，经济技术评价。第7章水能、小水利发电与控制技术，介绍小水轮发电机组的构成、工作原理，新型发电机组自动控制系统，无功电力补偿和微机集散控制系统与远程通信，小水电并网运行的远程监控与SCADA系统，小水电的经济技术性评价。第8章海洋能利用与发电技术，主要介绍海洋能的分类与利用，潮汐能、海流能、温差能、盐差能的发电原理及应用，海洋能源的转换与资源评价，海洋能的利用前景与制约因素。第9章其他新能源的发电与控制技术，分别介绍了氢能、空气能、地热能、核能的开发，以及能—电转换与利用技术、能源利用的制约因素与发展。 新能源转换与控制技术前言为便于部分读者的学习，书中引入第1章新能源转换与控制技术导论，第2章电力电子技术基础知识，并在各章简略介绍了相关新能源的背景知识，这些内容可以在课堂教学中选取讲述。本书所选内容以48学时为宜，如采用多媒体教学，可提高教学效率，建议安排44学时。 本书可作为高等学校工科电气信息类电力工程专业、电气工程及其自动化专业、自动化等专业的新能源转换与控制技术选修课程教材。同时，也希望本书成为从事新能源转换、能源管理及其应用的专业技术和管理人员获得所需专业知识的读本。 本书由惠晶担任主编，方光辉担任副主编。第1、2章和第6章由惠晶编写，第3、7章由方光辉编写，第4、5章由颜文旭编写，第8、9章由石晨曦编写，全书由惠晶统稿。本书在编写过程中还得到沈锦飞教授的帮助，研究生崔冬明、周小荣等也参加了收集资料、辅助编写与书稿整理工作，在此对所有参编人员和审稿专家表示衷心感谢。同时，还要向书中所附参考文献的作者致以衷心感谢。 由于时间仓促及水平所限，书稿难免存在疏漏、错误，殷切期望采用本教材的师生和专业人员批评、指正。 作者

序
前言
第1章 新能源转换与控制技术导论
第2章 电力电子变换和控制基础知识
第3章 风能、风力发电与控制技术
第4章 太阳能、光伏发电与控制技术
第5章 生物质能及发电与控制技术
第6章 天然气、燃气发电与控制技术
第7章 水能、小水力发电与控制技术
第8章 海洋能利用与发电技术
第9章 其他新能源的发电与应用技术
参考文献

惠晶主编 方光辉副主编 颜文旭 石晨曦参编