山地光伏电站的近场阴影模拟研究

结合复杂山地地形条件下光伏组件的布置方案，基于PVsyst软件和Helios 3D软件建立了山地光伏电站三维近场阴影仿真模型，以模拟计算近场阴影遮挡损失修正系数；另外根据项目建设区域内实际的光伏组件倾角和光伏方阵方位角，结合光伏电站朝向替代计算，得到近场阴影遮挡损失修正系数；最后对3种计算方案得到的近场阴影遮挡损失修正系数与该项目实际值进行对比。研究结果表明：由于山地光伏电站项目建设区域地形中的坡度、坡向变化对光伏组件倾角、光伏方阵方位角存在影响，导致山地场景下的近场阴影遮挡损失修正系数比平地场景下的更大。提出的Helios 3D模拟计算方案和公式计算方案同样适用于其他山地光伏电站，可以对特定地形条件下光伏发电系统的阴影情况进行模拟，以评估光伏组件倾角、光伏方阵方位角对近场阴影遮挡损失修正系数的影响，可为精细化评估山地光伏电站中光伏组件布置方案对近场阴影遮挡损失修正系数的影响程度提供合理的分析、研究方案。     

光伏发电系统精细化逐时建模方法与应用案例分析

提出了一种精细化的光伏发电系统逐时建模方法,建立了太阳辐照模型、光伏组件模型、逆变器模型、直流端部分线损模型、交流端部分线损模型、变压器损失模型及各环节损失模型,并将这些模型耦合在一起形成新的模型,可获得不同光伏支架类型情况下光伏阵列接收的逐时太阳辐照量、光伏阵列的逐时发电量、光伏发电系统的各项逐时损失、光伏发电系统的逐时并网电量等数据。在使用相同气象数据的情况下,分别利用本模型和光伏发电系统仿真软件PVsyst对位于三亚、昆明、南京、北京、哈尔滨的装机容量为24.3 kW的并网光伏发电系统进行仿真,结果显示,相较于PVsyst的仿真结果,本模型得到的光伏阵列倾斜面接收的年太阳辐照量的偏差最大值为1.01%,最小值为0.19%;年并网电量的偏差最大值为0.49%,最小值为0.04%;年系统效率(PR)的偏差最大值为0.5%,最小值为0.2%;各项损失的偏差均很小。总体而言,本模型的仿真结果与PVsyst的仿真结果相比偏差很小,具有较高精准度,可用于光伏发电系统的精细化模拟与仿真。     

深圳软件大厦BIPV并网光伏发电系统介绍

根据深圳软件大厦的现场条件,对光伏发电技术的应用进行研究。根据地理位置、日照条件、转换效率等因素,提出软件大厦光伏并网系统的总体设计方案,并对设计要素、设计核算及对环境的影响等进行详细阐述。     

便携式I-V测试仪测试结果准确性的影响因素研究

采用便携式I-V测试仪在户外进行光伏组件最大功率测试时,测试结果会不同程度地受到外界因素的影响,从而使得到的光伏组件最大功率测试结果出现偏差.本文通过对比不同外界因素(比如:太阳辐照度、辐照计摆放位置、光伏组件工作温度及风速等)下测试得到的光伏组件最大输出功率值,分析不同外界因素对户外采用便携式I-V测试仪进行光伏组件...     

光伏水泵系统配置优化的实验及仿真研究

该文旨在评估日照条件、系统配置等因素对光伏水泵系统性能和经济性表现的影响程度.采用实验手段,结合对系统数学模型的分析,并利用Matlalb,simulink 工具对系统效率及运行效果进行了仿真研究.最终得出静态扬程、日照强度大小和分布以及光伏阵列容鼍对光伏水泵系统效率和经济性能的影响的结论,并给出了用于优化系统成本的泵型及光伏阵列容量大小的选择依据.     

基于PVsyst的既有建筑光伏一体化系统仿真与优化

目前,我国现有建筑数量十分庞大,为降低既有建筑的能耗,可在建筑表面敷设太阳能光伏板,为建筑提供照明以及办公等用电需求.以吉林建筑科技学院科研楼为研究对象,利用PVsyst软件对既有建筑的光伏一体化系统进行仿真研究,分析得出系统在4—8月份发电量较高.系统内太阳入射角度修正系数和光伏组件的运行温度造成的损失分别为2.8％和3.7％,可以通过改变光伏组件倾角和改善光伏组件的运行环境来减小上述损失.综上所述,利用PVsyst软件对光伏建筑一体化系统进行模拟,分析系统的各项损失,并提出优化方法是可行的.     

在户外条件下测量晶体硅组件最大功率的不确定度分析

依据地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型标准(IEC61215-2005)的要求,在户外自然光条件下,对地面用晶体硅光伏组件的I-V特性进行了测量;依据光伏器件实测特性的温度和辐照度修正方法标准(IEC60891-2009)对测得的电压、电流及最大功率进行修正,使其结果能回推到标准测试条件(STC)下。分析了产生测量不确定度的因素。通过计算得出回推到标准测试条件下的电压、电流及最大功率的标准不确定度和扩展不确定度。     

改进功率预测变步长扰动法在光伏MPPT中的研究

针对最大功率点跟踪技术在光伏发电系统中的应用和研究现状,提出一种改进功率预测变步长扰动法。首先分析光照强度在一个采样周期内非线性变化时功率预测法会因功率预估值偏差较大而产生误判这一现象,为减少功率振荡损失,基于牛顿插值法建立三点采样函数模型以减少预测功率值与实际功率值的偏差。其次在确定变步长的过程中纳入光照强度变化这一动态因素,通过引入对光照强度变化的修正系数提出一种变步长的确定方法。最后搭建光伏系统模型及车载光伏实验平台进行最大功率点追踪仿真,结果表明改进功率预测变步长扰动法在改善误判和失效问题的同时能更加平稳地追踪最大功率点。     

基于主成分分析和马氏距离的光伏系统健康状态研究

为准确评估光伏系统的性能状态,保障电网的安全运行,首先,以预测与健康管理技术为基础,利用多元统计分析理论,建立基于主成分分析和马氏距离的光伏系统健康状态评估方法,采用主成分分析对原始多维输入变量进行预处理,利用马氏距离表征光伏系统的健康程度;然后,通过旁路实验和模拟灰尘实验验证了该光伏系统健康状态评估方法能够避免PR方法评价结果的"伪正常"现象;最终,通过实验对该光伏系统健康状态评估方法与PR方法进行对比分析。研究结果表明,与PR方法相比,该光伏系统健康状态评估方法能够更加灵敏、准确地反映光伏系统的性能状态。     

不同技术类型光伏组件的户外发电性能及衰减分析

对在广东省顺德地区(属于亚热带季风气候)运行的异质结(HIT)光伏组件、铜铟镓硒(CIGS)薄膜光伏组件、碲化镉(CdTe)薄膜光伏组件这3种不同技术类型的光伏组件的户外发电性能进行了比较,并对这3种光伏组件的功率衰减情况进行了定量分析。截至2019年12月,上述3种光伏组件的户外累计运行时间长达12年,其室内Ⅰ-Ⅴ特性的测试结果表明,HIT光伏组件、CIGS薄膜光伏组件、CdTe薄膜光伏组件的年均功率衰减率分别为0.32%、0.84%和1.72%。此外,采用系统能效比(performance ratio,PR)和PVUSA能效评定2种方法对3种光伏组件实证系统的发电性能进行了评估,2种评估方法的结果基本一致,均为HIT光伏组件实证系统的功率衰减最小;而造成CdTe光伏组件实证系统发电量损失较大的主要原因在于CdTe薄膜光伏组件本身的功率衰减。     

考虑需求侧管理的光伏微电网多目标优化调度方法

针对考虑需求侧管理(DSM)的光伏微电网优化调度问题开展研究。首先,在对典型光伏微电网结构和运行状态进行简要分析的基础上,以系统总运行费用和储能循环电量最小为目标,综合考虑功率平衡、储能系统荷电状态(SOC)、负荷可转移的时间范围等约束条件,建立在分时电价和DSM机制下的光伏微电网多目标优化模型;其次,针对模型具有多目标、多约束和非线性等特点,提出基于非支配排序遗传算法(NSGA-II)的优化求解策略。最后,在Matlab平台上对不同场景下的具体算例进行仿真分析,获得光伏微电网优化调度问题的多组Pareto最优解集。通过分析不同日照条件下的典型调度方案,验证优化模型的合理性和有效性。     

日照分析在光伏组件排布中的应用

将传统建筑日照分析方法应用于建筑光伏领域,针对光伏自身特点对地面电站、BMPV建筑以及光伏景观等进行分类分析和讨论,并结合工程实例对日照分析在光伏领域的应用进行具体描述.     

失配条件下集中式并网光伏发电系统性能研究

为分析光伏系统在失配条件下的运行性能,首先对阴影遮挡下的集中式光伏阵列模型进行理论推导,其次采用PVsyst仿真软件仿真石林地区500 kW光伏系统在当地自然气候条件下倾角、方位角和阴影遮挡对全年发电性能的影响。最后对比分析石林光伏系统的仿真结果与实测结果,并提出优化方案。结合理论模型分析进行的仿真结果显示,无阴影遮挡时,在倾角等于纬度角、方位角等于0°时,光伏系统年发电量最大,为704 MWh,性能比高达80.1%。而在相同线性阴影遮挡下,随倾角变化,系统性能比降幅范围为1.0%~24.9%。实测结果表明,无阴影遮挡下,实际系统发电量与平均气象参数下的仿真系统相比下降20%,有阴影遮挡时下降17%;而相同气象数据下,实测结果与仿真结果误差仅为0.01~0.30。集中式并网光伏发电系统(GCPVS)性能在合理安装倾角、方位角下能有效降低系统失配损失,而多云、阴影遮挡等辐照度不均匀会增加集中式拓扑结构下光伏系统的失配损失,需通过优化系统配置或最大功率点跟踪技术来避免。     

聚光型光伏&光热一体机热交换系统的试验研究

综合考虑聚光型光伏&光热一体机在不同气候条件下,电池片的散热方案,研制了一套热交换系统,并对其进行试验研究.结果表明:采用层压技术将电池片与冷却器组合在一起,可把聚光光伏电池片的工作温度有效控制在60℃以下;利用冷却器的水介质同步收集无法转换成电能的太阳能,得到约58℃的温水;通过集热板对冷却器流出的温水进行二次加热,获得约78℃的高温热水.经过实测,掌握了一体机在不同季节,电池片工作温度的控制规律,一体机的光电和光热总效率达到60％以上,实现了高效率、低成本太阳能光伏&光热的综合利用.     

两类离网光伏控制器外特性比较分析

对串联PWM型和软开关MPPT型离网光伏控制器的外特性进行了比较分析,给出了两类光伏控制器在不同阶段的电压输出波形。由于对峰值电压的受控特性不同,造成串联PWM控制器比软开关MPPT控制器的蓄电池寿命短。通过仿真得到两类光伏控制器输出功率随蓄电池电压、日照强度和温度的变化曲线。在标准条件下软开关MPPT型控制器比串联PWM型控制器的输出功率平均多26%。随着日照强度的增加或随着温度的降低,两种控制器外特性的差别更大。     

日照能量优化利用的光伏水泵系统

提出了一种能量优化利用的光伏水泵系统,建立了系统数学模型,并通过仿真工具对日照强度及系统扬程对光伏水泵的系统效率及出水量的影响进行了仿真分析,最后给出了提高系统日出水量的日照能量优化利用原则。     

n型光伏组件的电性能测试技术研究

针对常规瞬态Ⅰ-Ⅴ测试仪(脉冲时间一般为5~20ms)在高效率、高电容的n型光伏组件测试时出现Ⅰ-Ⅴ曲线失真,从而导致开路电压、填充因子、最大功率出现偏差的问题,从电池结构和测试机理上出发,分析产生这种偏差的原因,提出解决该问题的关键方法。采用宽脉冲测试、分段测试等测试方法,对n型常规、IBC电池等n型光伏组件进行测试,研究不同测试方法和电池电容对n型光伏组件测试结果的影响,获得该类光伏组件电性能的精准测试方法,可解决n型高电容光伏组件的测试问题。     

用户光伏发电电能质量检测与分析

摘要： 随着光伏发电系统等新能源接入电网,在改变电网的拓扑结构同时,电能输出特性也会影响到电力系统电能质量问题。为了保障电网的安全稳定运行,该光伏发电系统各项电能质量需满足国家标准。以沈阳农业大学0.38 kV电压等级的分布式光伏发电系统为研究对象,主要对光伏系统中的电能质量的谐波、电压偏差、三相不平衡进行分析。理论上分析了傅里叶变换,组、子组算法电能质量的特征。对测试结果进行评估并对比在功率不同时电能质量的差异,分析造成差异的原因。通过测试可知,采用的分析方法能够检测电能质量的各项指标,从而为电能质量的各项参数指标提供可靠数据。     

基于LSTM网络的光伏发电功率短期预测方法的研究

提高光伏发电功率预测结果的精度对电网规划和调度具有重要意义。基于前向神经网络或回归分析法的传统预测模型因缺乏历史记忆能力而导致自身鲁棒性较差、适应能力较弱。为了解决上述问题,文章提出了一种基于LSTM网络的光伏发电功率短期预测方法。在预处理过程中,文章先将天气类型依据日照晴朗指数量化为具体数值;然后,利用主成分分析法将与光伏发电功率相关性较高的多元数据序列进行降维,得到主成分数据序列;最后,建立基于LSTM网络的光伏发电功率短期预测模型,并将该模型的预测结果与BP网络预测模型和RNN网络预测模型的预测结果进行对比。模拟结果表明,基于LSTM网络的光伏发电功率短期预测模型能较好地反映时序数据的动态特性,预测精度较高,预测结果能够为电力调度部门提供可靠的数据支持。     

光伏-燃料电池混合发电系统建模与仿真

建立一种家居光伏-燃料电池混合发电系统,该系统由光伏发电装置、燃料电池/超级电容、电解池、氢存储装置以及功率调节单元等组成。因光伏发电受日照变化影响,因此采用燃料电池与超级电容相结合与光伏装置配合发电可保证混合发电系统供电的稳定性和可靠性。以武汉地区日照强度和家居用电为例,在Matlab/Simulink软件中对该系统进行了仿真,结果表明该混合发电系统可以满足普通家居用电需求。