覆雪状态下光伏发电功率预测方法研究北大核心CSCD

光伏组件覆雪易造成发电损耗、组件变形、内部破坏等问题,是影响光伏电站冬季正常运行的重要因素之一。目前国内外对于光伏组件覆雪多采用人工清扫或任其自然消融,但人工清扫费时费力,而自然消融过程中造成的光伏发电损失难以评估。为此,文中首先对冰雪条件下光伏发电功率预测中的关键环节与参数进行了详细分析;随后对覆雪状态下光伏组件发电功率损失原理进行分析,进而搭建光伏组件覆雪实验平台,得出不同冰雪类型、厚度下的发电功率损失;最后建立基于蝗虫算法优化支持向量回归机的预测模型,并通过与4种不同模型预测对比,验证所提预测模型的有效性。该方法有助于对冰雪条件下光伏发电功率进行预测,可为光伏电站冬季运维提供参考。     

基于数据驱动的分布式光伏发电功率预测方法研究进展

从综述的角度,以分布式光伏系统为对象,分析了功率预测技术的发展情况、存在的难点以及主要影响因素,梳理了应用数据驱动方法实现功率准确预测的技术路线。再以空间相关性、历史出力功率以及气象等影响因素为切入点,梳理了光伏系统数据驱动的功率预测研究现状,分析其相应的数据增强、时空图信息以及特征融合的手段,讨论了技术的优缺点。最后给出了功率预测数据驱动方法研究方向和发展建议。     

太阳电池组件户外性能测试

为了研究在户外工作条件下太阳电池组件的实际工作性能,在一天过程中的太阳电池组件V-I特性、组件温度、环境温度和太阳辐照度被测试。结果发现:影响太阳电池最大输出功率的主要因素是太阳辐照度;工作温度对电池组件的效率影响较大,同时高的工作温度还会使最大功率电压降低很多;太阳光谱对太阳电池组件的输出性能也有一定的影响,当辐照主要以散射为主时,太阳电池组件有更高的转化效率。     

光伏发电功率超短期预测方法综述

大规模的光伏并网使电网安全问题日益突出,精准的功率预测能为电网安全稳定运行提供可靠的数据支撑。目前,国内外对光伏发电功率超短期预测开展了大量研究,但在其预测精度上还有待进一步的提升。为此,从影响因素、研究方法、预测难点及未来的发展趋势4方面对光伏发电功率超短期预测方法展开综述。首先对光伏发电的影响因素及预测方法进行归纳总结,然后在深入分析基于历史功率数据的预测法、考虑未来气象因素数据的预测法、基于云观测数据预测法以及多种数据组合的预测法的基础上,梳理出目前光伏功率超短期预测所存在的技术难点,最后结合其发展趋势,展望了未来技术研究的攻关方向。     

关于锂离子电池健康状态预测方法的研究进展

锂离子电池寿命对于实际应用至关重要,研究其寿命影响因素,并进行精准寿命预测,对于提升电池组使用可靠性和降低电池组成本具有重要的意义。立足应用,简要分析了电池性能衰退机理,重点综述了预测电池日历寿命和循环寿命方法的研究进展。还对电池寿命测试和电池全寿命周期性能估计中的关键问题和研究方向进行了探讨。     

基于无功补偿的级联H桥光伏逆变器功率不平衡控制策略

级联H桥光伏逆变器各级功率单元可以实现独立的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制,有助于提高系统的效率。但由于遮挡或组件损坏等因素的影响,光伏组件间输出功率不平衡,会使输出功率正常的光伏组件对应的功率单元过调制,导致输出电流性能变差甚至系统不稳定。为此,提出一种具有无功补偿功能的集中控制策略,遵循有功按比例分配和无功按需求分配的原则,保证功率严重不平衡时所有功率单元均不会过调制。仿真结果和实验结果都验证了所提控制策略的有效性。     

考虑IGBT特性的无刷直流电机数学模型

对于重要应用场合的无刷直流电机驱动系统,由于试制周期长、成本高,在设计阶段进行系统的性能准确预测是十分必要的.目前对无刷直流电机模型的研究中认为功率开关管、反并二极管是理想的,未考虑功率器件特性对模型的影响.作者提出了IGBT、反并二极管特性参数的等效方法,建立了无刷直流电机考虑功率器件特性的数学模型,并利用建立的模型研究了IGBT、反并二极管特性对电机相电流、转矩预测结果的影响.     

光伏组件表面积灰对其发电性能的影响

利用计算机模拟的方法对有灰尘沉积的光伏组件输出性能进行研究,采用MATLAB/SIMULINK模拟灰尘沉积对光伏组件输出性能的影响,得到不同灰尘沉积情况下的光伏组件的输出特性曲线,由特性曲线可以看出,随着灰尘沉积的增多,最大功率点功率下降明显。在理论研究的基础上,搭建实验平台进行实验研究,结果证明仿真结果是有效可信的。     

光伏组件PID效应问题研究

随着光伏电站建设的飞速发展,系统电压不断增高,光伏组件的性能会产生持续的衰减,电势诱导衰减(Potential Induced Degradation,PID)效应作为引起组件功率下降的主要原因而引起广泛的关注。介绍了PID效应的概念和国内外研究现状;深入研究了PID效应产生的机理并指出了电压、温度、湿度以及系统接地方式是影响组件PID效应的重要因素;介绍了组件PID效应的测试标准及其测试方法;从组件的生产工艺、材料选择和系统三个方面提出预防组件PID效应的方法。     

p/n型电池组件LeTID表现及光注入效果研究

研究了PERC、PERT电池组件的衰减特性.根据目前行业对于LID及LeTID的机理,分析了PERC、PERT电池组件在LeTID测试中效率衰减及增益的原因.同时从PERC电池的生产优化方面考虑不同光注入工艺对于PERC电池衰减性能的影响,从应用角度考虑后期的恢复问题,分析了不同预处理电池光注入的效果及其稳定性.对PERT电池分析了光注入工艺对于其性能增益的稳定性研究.整体评估了PERC、PERT高效电池组件长期光诱导衰减特性,确保电池组件功率的稳定性,保证产品的可靠性.     

一种光伏电站发电效率多参数综合评估模型及仿真验证

光伏电站的发电效率,会受到多种因素的影响,若能对各种影响因素加以综合考虑,对光伏电站的发电效率提前做出估计,就可能有效避免光伏电站建成后效率低、经济效益差等问题.文中提出了一种计及光照条件、环境温度和相对空气湿度、光伏组件衰减特性等影响因素的光伏电站发电效率综合评估模型,进而以某20 MW光伏电站的设计和若干环境参数做输入进行了仿真实验验证.结果 表明,该评估模型能较好体现所计及因素对光伏电站发电效率的影响,可用于光伏电站规划设计阶段对其发电效率的预先评估.     

基于无功源的分布式光伏电站无功补偿协调控制系统及方法

基于光伏电站内各无功源(SVC/SVG、逆变器)的无功出力及剩余可调裕度,文中提出一种分布式光伏电站无功补偿器SVC/SVG与逆变器无功负荷协调优化控制的系统及方法。该协调控制方法以分布式光伏电站AVC系统为基础,获取本场站的当前总无功功率,及本场站内各无功源的无功出力及剩余可调裕度,根据特定的优化控制原则,将各无功源的无功值进行重新调整,实现无功功率在无功补偿器SVC/SVG和逆变器之前的优化分配。最后,提出一种基于AVC的分布式光伏电站电压控制系统。系统及方法能够在保证分布式光伏电站并网点电压稳定的条件下,充分利用逆变器的无功补偿能力,降低无功补偿器SVC/SVG的无功出力,达到降低分布式光伏电站无功补偿装置的耗电量的目的。     

基于区间直觉模糊群决策的分布式光伏运维综合评估

针对分布式光伏电站运维管理评估指标体系不完善和信息缺失的现状,基于区间直觉模糊群决策对分布式光伏电站运维管理进行综合评估研究。在分析影响分布式光伏电站智能运维管理的关键要素的基础上,综合考虑经济性、社会性、技术性等因素,提出了光伏电站智能运维管理的多维度评价指标体及各指标的计算方法。鉴于所建立指标的类型多、涉及面广、接触人员多以及由此带来的数据的复杂性和不完备性,为了减少信息丢失或失真以及正确刻画群决策专家的决策信息,采用区间直觉模糊群决策法对光伏电站智能运维管理服务进行了综合评价。仿真算例验证了所提方法在光伏电站运维信息缺失和信息不完备性条件下能够获得有效的评价结果,对分布式光伏电站的实际运维服务具有可行性。     

高原高寒地区并网光储电站设计与运行研究

西藏地处高原高寒地区,太阳能资源极其丰富,建设光储电站有利于改善当地电源结构。然而,高原高寒的恶劣环境对光储设备影响较大。通过对西藏电网结构和日喀则市太阳能资源进行分析,评估建设光储电站的可行性;以朗明桑珠孜50 MW并网光储电站为例,提出适用于高原高寒地区的光储电站设计方案;以光储电站日弃电量最小为目标,进行储能容量配置;并结合光储电站运行数据对电站设计方案进行验证分析。研究表明：光储电站的设计方案在高原高寒地区具有适用性,50 MW光伏发电系统配置12.5 MW/100 MW·h电池储能较为合理,单日可减少约60 MW·h弃电量。研究结果可为高原高寒地区并网光储电站的设计提供参考。     

大规模光伏电站集中并网对电网的影响分析及对策

随着国家鼓励光伏发展政策的出台,新一轮光伏电站大规模建设已铺开。光伏电站类型复杂,其带来的控制、送出和消纳问题,对电网运行和稳定特性影响深刻,对电网安全带来了巨大挑战。针对大规模光伏电站并网发电后对电网运行的影响和分布式光伏发电对配网的影响,从大规模光伏电力的消纳与送出、运行与控制、电网调峰、安全稳定、电能质量和配电网电压控制、抗扰动能力等方面的因素进行了综合分析,提出了建立新能源技术支持系统平台和提高光伏集中接入地区电力外送及消纳能力等应对的措施。     

风-光-火-抽蓄联合系统中抽水蓄能电站最佳容量配置

针对含风电、光伏、火电和抽蓄联合系统中抽水蓄能电站的容量配置问题,构建了联合系统双层规划模型,并提出了求解流程。上层模型以弃风、弃光电量之和最小为目标,确定抽水蓄能电站的容量配置问题,下层模型旨在最大化联合系统的经济效益、环境价值,同时改善系统运行条件,解决抽水蓄能电站的运行调度问题,上下层目标采用基于Tent映射混沌优化的改进灰狼算法进行求解。通过对某地区冬季和夏季2个典型日场景进行仿真分析,验证了模型与算法的有效性,结果表明,所构建的双层规划模型对科学确定联合系统中抽水蓄能电站的容量是有效的,并在满足运行调度优化的条件下,能够改善系统运行条件,实现经济效益与环境价值最大化的预期目标。     

风光涉网性能对宁夏电网第三道防线的影响

为研究风光涉网性能对电网第三道防线的影响,针对宁夏电网,基于电网第三道防线、风光电站的低压/过压保护及静止无功发生器(SVG)实际配置情况,利用PSD-BPA仿真软件,分析风光场站低压/过压保护及SVG投退等新能源涉网性能对电网第三道防线的影响。结果表明,SVG退出且电网发生严重故障时,低压减载与解列装置相继动作引发过电压,触发过压保护动作致风光大规模脱网,较大功率缺额使频率陡降触发低频减载动作等连锁反应,最终导致电网崩溃;反之,SVG可提供电压支撑,风光脱网较少,不会引起后继频率问题。最后,提出增强风光涉网性能的合理化建议。     

基于多主站协调控制的光伏电站一次调频应用研究

针对光伏电站一次调频与自动发电控制（AGC）存在不协调、相互干扰的问题,提出了一种能够在光伏电站应用的多主站协调控制方法,通过一次调频测控系统与AGC系统协调实现2个控制主站对光伏电站逆变器的功率控制。通过在光伏电站改造应用,完成了改造后的各项频率扰动试验和协调性试验。试验研究表明改造后光伏电站能够参与系统一次调频,并且多项指标能够超过常规的火电和水电的调节性能。     

基于模型预测控制的新型电力系统光储电站调频控制策略

光伏渗透率的不断提高降低了新型电力系统的转动惯量,给系统频率稳定性带来了新的挑战,储能出力灵活且迅速,将储能与光伏结合构成光储电站参与电网调频能够提高新型电力系统频率稳定性。光储电站参与系统调频的有功出力受到光照强度、储能荷电系数等多因素的影响,然而现有的与光储电站调频控制有关的研究大多对这些多约束的处理能力较差。在此背景下,提出一种基于模型预测控制的新型电力系统光储电站调频控制策略。该控制策略以最小化系统频率偏差与频率变化率之和为目标,计及光储电站有功出力及总发电量约束,优化光储电站有功出力,并通过控制光储电站有功输出参与系统频率调节。最后,通过仿真算例说明了所提方法相比传统控制策略调频效果更优,能够在考虑多约束的情况下快速精准确定光储电站出力,提高系统频率稳定性。     

基于模型预测控制的新型电力系统光储电站调频控制策略

光伏渗透率的不断提高降低了新型电力系统的转动惯量,给系统频率稳定性带来了新的挑战,储能出力灵活且迅速,将储能与光伏结合构成光储电站参与电网调频能够提高新型电力系统频率稳定性。光储电站参与系统调频的有功出力受到光照强度、储能荷电系数等多因素的影响,然而现有的与光储电站调频控制有关的研究大多对这些多约束的处理能力较差。在此背景下,提出一种基于模型预测控制的新型电力系统光储电站调频控制策略。该控制策略以最小化系统频率偏差与频率变化率之和为目标,计及光储电站有功出力及总发电量约束,优化光储电站有功出力,并通过控制光储电站有功输出参与系统频率调节。最后,通过仿真算例说明了所提方法相比传统控制策略调频效果更优,能够在考虑多约束的情况下快速精准确定光储电站出力,提高系统频率稳定性。