光伏系统中接地变压器及消弧线圈装置的计算选型

在大型光伏发电系统中,由于使用高压电力电缆,当发生单相接地时,接地电容电流严重超过标准。文章针对系统接地变压器接入消弧线圈的中性点接地方式,深入研究了光伏电站中接地变压器及消弧线圈的容量计算方法和设备选型;给出了在不同电压等级下10⁵0 MW光伏电站的装置容量计算和选型方法;在建成项目中验证了算法的正确性和适用性,为大型光伏电站优化设计提供参考依据。     

娜姑光伏电站的太阳能资源评估及发电量预测

云南省是中国太阳能资源最丰富的地区之一，光伏发电已成为该省实现能源转型的中坚力量和减少碳排放的重要举措。基于Meteomorm和SolarGIS数据库，对在云南省曲靖市会泽县拟建的娜姑光伏电站所在区域的太阳能资源时空分布特征进行了分析；并通过计算能够反映太阳能资源丰富程度、稳定度和太阳直接辐射状况的量化指标，评估了该光伏电站建设地的气候适宜性；然后利用光伏发电系统设计软件，结合电站所在地的实际地形，对该电站光伏阵列的布置方式进行了优化，并预测了电站的发电量。分析结果表明：1)基于Meteomorm和SolarGIS数据库分别计算得到的月均水平面太阳辐射量及月均水平面太阳散射辐射量的变化趋势和数值基本接近；2)根据SolarGIS数据库计算得到的娜姑光伏电站建设区域的年总水平面太阳辐射量、月均法向太阳直接辐射量和年总水平面太阳散射辐射量分别为1655.9、1361.8和755.0 kWh/m2;3)娜姑光伏电站装机容量为151.2 MW时，预计其25年的总发电量为5499833.0 MWh，年均发电量为219993.3 MWh，年均等效利用小时数为1454.9 h。该研究可为娜姑光伏电站...     

基于WRF模式的光伏电站选址研究

目前国家太阳能辐射观测气象站较少,光伏选址的区域周边缺少辐射观测资料,部分区域甚至缺乏日照观测资料,在进行光伏电站前期评估时,缺乏进行太阳辐射量的推算、光伏系统的设计、系统配置及发电量计算的依据。采用中尺度数值预报WRF模式进行光伏电站场址区域太阳能总辐射数值模拟试验,输出的逐时辐射和温度资料为光伏电站选址提供了有利的支撑,对光伏发电工程的前期评价有较好的参考价值。     

会泽县六合光伏电站的优化设计与分析

云南省会泽县是中国太阳能资源最丰富的地区之一，光伏电站将成为该县经济与社会发展的支柱产业。基于提高光伏发电效率、降低成本、确保运行安全的设计原则，对位于该县六合村的六合光伏电站的设备选型和光伏阵列设计进行优化。通过市场调查和分析，确定光伏组件、逆变器和光伏支架的类型；基于SloarGIS气象数据库，利用PVsyst软件分析光伏组件接收的年总太阳辐射量与光伏组件安装倾角的关系，确定最佳安装倾角；根据地形坡面、太阳光线和光伏组件之间的几何关系，推导任意坡面下的理论光伏阵列间距，并利用Helios-3D软件分析实际地形下光伏阵列之间的阴影遮挡规律，实现光伏阵列的无阴影遮挡布置；基于光伏组件的质量标准，预测光伏电站年发电量。分析结果显示：光伏电站建成后预计25年总发电量为6253901.2MWh；年平均发电量为250156.0 MWh。     

高速铁路上空安装光伏系统的节能潜力研究

高速铁路的运营需要大量电力供给,为缓解铁路电网压力,减少能源消耗,提出一种在高速铁路上方架设光伏组件的发电系统;对上述系统进行相关计算,量化全国设计时速超过200 km/h高速铁路线路的光伏发电潜力。研究结果表明,在中国太阳年辐射量大于1200 kWh/m²的高速铁路线架设光伏系统,年发电量超过7×10⁴GWh,接近三峡大坝的年发电量,能有效缓解铁路电网压力;时速350 km/h的列车全速运行时,其上方4.5 m处的光伏组件表面压强分布正/负极值为140 Pa/-225 Pa,风速极值为3.5 m/s,满足光伏组件最大风载荷极限值要求,高速铁路光伏系统节能减排效益显著,并具有投资的经济可行性。     

基于IOWA算子的短期光伏发电量组合预测

摘要： 为了对光伏电站的输出发电量进行预测,提出了一种基于IOWA算子的组合预测模型。该方法通过灰色关联度分析影响光伏发电量的关键影响因子,结合光伏电站历史数据,基于IOWA算子建立了短期光伏发电量组合预测模型。以华中科技大学电力电子研究中心18 kW并网光伏电站资料为基础进行预测试验,以误差平方和最小为准则构建最优化模型,结合各单项预测模型的优点,建立基于IOWA算子的光伏发电量组合预测模型。实验结果表明：所提出的预测模型降低了预测结果误差,提高了预测精度。说明该预测模型可为光伏电站发电量进行预测,为电力系统调度稳定运行提供参考。     

山西福光风电有限公司

山西国际电力集团有限公司规划建设的右玉20 Mwp光伏发电项目。该项目建成后将成为目前全国范围内规划建设规模最大的光伏电站,每年可向电网提供2.88×10~4 kW·h的绿色电能,并与该集团公司右玉风电场共用一座110kV变电站,形成风力发电与光伏发电对电网的互补作用,两个新能源发电项目每年约1×10~8kW·h的发电量能     

光伏发电系统碳排放计算模型及应用

从光伏发电系统生产过程和发电过程等方面系统分析了光伏发电系统碳排放及碳减排效果的各种影响因素,建立了光伏发电系统碳排放的数学计算模型,给出了在不同辐照条件下光伏发电系统的典型计算实例。研究表明,光伏发电系统的碳排放和碳减排效果与其生产工艺水平和发电量密切相关;与燃煤发电相比,在太阳年辐照量为3 000⁹ 000 MJ/m2的地区使用光伏发电系统,均具有良好的碳减排效果。     

气象因子对光伏发电量的影响效应分析

针对华电陕西靖边光伏电站一年发电量数据和同期气象观测资料,运用相关分析、回归分析、通径分析等常用的数理统计分析方法,分析逐日光伏发电量与各主要气象因子的对应关系。结果表明:日照时数与光伏发电量的正相关关系最为密切,日照时数对发电量的单位效应量最大;最小相对湿度与光伏发电量的负相关关系最为密切;最高气温的单位效应量最小。气温对光伏电站发电量的影响较为复杂,需要进一步深入研究。     

考虑下游需水的伦潭水电站月发电调度函数研究

为优化伦潭水电站调度运行方式，分析水库下游社会经济和河道内生态环境需水过程，基于发电优化调度结果采用逐步回归法提取考虑下游需水的逐月发电调度函数。结果表明，伦潭水库对下游需水过程发挥较大调蓄补给作用，主要补水时段为7月至次年2月，直接影响了伦潭水电站的发电引水流量过程；基于多元线性回归模型和BP神经网络提取的伦潭水电站发电调度函数大部分月份的纳什效率系数均在0.90以上，考虑模型结构简单且操作方便，伦潭水电站选取基于多元线性回归模型的发电调度函数；对于2017年3月至2019年2月，伦潭水电站发电调度函数较实际发电调度和发电调度图可分别增加发电量338.4×10⁴、183.8×10⁴kW·h/月，调度函数可明显提高伦潭水库的发电运行水位。研究成果可为伦潭水电站实际发电调度提供技术支撑，也可为其他水电站完善发电调度运行方式提供参考。     

湘江流域洪水资源可利用量与水库调蓄方案研究

鉴于洪水资源化是目前解决水资源供需矛盾的重要方式,通过综合估算方法量化湘江流域洪水资源,由此探讨涔天河水库汛限水位动态调蓄方案,以实现不同情景下的洪水资源化。结果表明,湘江流域洪水资源可利用量为278.93×10⁸m³,可利用潜力为12.69×10⁸m³;涔天河水库汛限水位最佳调蓄方案为在丰水年库水位311.18 m增蓄水量0.245 4×10⁸m³,平水年库水位311.44 m增蓄水量0.339 8×10⁸m³,枯水年库水位311.56 m增蓄水量0.384 2×10⁸m³;同时还为流域环境带来不可估量的生态效益。     

基于新能源集控平台的光伏组件清洗分析系统的设计

灰尘是影响光伏电站发电效率的关键因素之一,其会大幅降低光伏电站的发电量。为降低积灰对光伏电站发电量损失影响的程度,电站需定期清洗光伏组件,因此,基于新能源集控平台设计了一款光伏组件清洗分析系统。该系统通过建立清洗计算模型,提出光伏组件无积灰理论发电量算法,量化了积灰损失发电量,推算光伏组件的最优清洗周期。结果显示：该系统能够为光伏组件清洗提供合理的决策依据。     

基于GIS技术的大规模光伏电站宏观选址方案研究

作为中国实现2030年碳达峰与2060年碳中和目标的解决方案之一，光伏发电具有举足轻重的地位。光伏电站建设前期传统的宏观选址方法多以“现场走访—选地圈地—初步测算场址范围”为主，但这种方法存在大量重复的工作，费时费力，工作效率较低，仅适合小规模、小范围光伏电站的宏观选址。提出一种适合大规模、大范围光伏电站的宏观选址方案，充分考虑地形因素及环境敏感性区域对光伏电站开发的影响，在地理信息系统(GIS)技术下使用Python语言对相关数据进行处理，通过计算机对目标区域进行大面积筛选，利用筛选结果并结合Candela3D软件布置光伏组件，由计算机执行光伏电站的宏观选址，从而达到大规模光伏电站选址高效快捷及项目发电收益最大化的目的。     

屋顶分布式光伏建设方案研究

海南省光照资源丰富,光伏发电小时数位居全国前列,较适宜开发建设光伏电站。相对于集中式光伏电站,屋顶分布式光伏电站具有不占用土地、屋顶所在企业就地并网及消纳等优点,近年来被广泛推广应用。本文针对屋顶分布式光伏电站的建设,结合海南某典型的实际工程对整个建设方案进行了详细描述,对屋顶所处位置的太阳能资源进行了数据采集分析、发电量估算,得出了分布式光伏发电项目的效益及结论并提出了并网方案。本研究可在技术上为同类型电站建设提供一定的参考。     

基于组件输出功率估算的光伏电站经济效益研究

基于辐照度、温度等环境因素对光伏组件输出功率的影响程度,建立了光伏组件输出功率估算模型,对光伏电站的总装机成本、运营成本及收益进行了分析,给出了光伏电站项目的现金流,并选择内部收益率指标和净现值法,分析了光伏电站的经济效益,推导出期望内部收益率下的光伏电站成本、规模与发电量之间的匹配模型,提出了经济发电量和环境约束发电量的概念。通过算例对比分析两种发电量的差异,验证了模型的有效性和实用性,为光伏电站的选址和装机容量的选择提供了决策依据。     

基于卡尔曼滤波算法的固体氧化物燃料电池的状态预估研究

固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种多输入多输出、强耦合和强非线性的新型发电装置,对其内部状态变量的预估将有助于了解实际SOFC的运行过程和实现高效控制器的设计。本文采用卡尔曼滤波算法对SOFC的状态进行预估。通过对SOFC发电原理的深入分析,建立其离散时间的状态空间模型;采用卡尔曼滤波算法对SOFC的各气体进气侧压力值进行预估,并将预估值带入输出电压方程,对SOFC下一时刻的电压进行预估。MATLAB/Simulink仿真结果表明,氢气、氧气和水蒸气压力的估计值与真实值的误差分别为0.425×10⁵,0.141×10⁵和0.364×10⁵ Pa,远小于各气体压力测量值与真实值的误差1.479×10⁵,1.165×10⁵和1.155×10⁵ Pa,同时SOFC输出电压的估计值较为符合真实值的变化,验证了卡尔曼滤波算法在SOFC状态预估中的有效性和实时性。     

我国光伏发电取得了可喜成绩

正近年来,特别是"十二五"期间,我国光伏发电取得了可喜成绩,光伏装机规模和发电量均快速增长。至2015年底,我国光伏发电累计装机容量达到4318×104kW(其中地面光伏电站3712×104kW,分布式光伏606×104kW),并网容量4158×104kW,年发电量383×108kW·h,约占全球光伏装机的1/5,并超过德国(光伏装机容量为3960×104kW)成为世界光伏装机第一大国。预计2020年我国光伏装机容量将达到1.2×108~1.5×108kW,2030年光伏装机将达4×108~5×108kW。我国光伏发电的快速发展、装     

基于户外并网光伏电站运行数据的双面光伏组件发电性能研究

在湖南省湘潭地区某建筑屋顶建设光伏电站实证平台，跟踪分析了该平台中户外并网光伏电站在2020年10月—2021年9月这1年间的运行实证数据。总结了光伏电站所在地的气候情况及实测的太阳辐照情况，有针对性地对比了传统单面光伏组件与不同类型双面光伏组件的发电表现，分析了采用不同类型跟踪支架系统的双面光伏组件的发电量增益情况。相关结果可为光伏产品选型和当地光伏发电系统设计提供有效的数据支撑。     

基于CNT/Ag纳米流体的分光谱太阳能光伏光热系统实验研究

传统太阳能光伏光热(PV/T)系统的光电转换和光热转换过程耦合在一起，对太阳能全光谱能量的利用率较低，为使得光电、光热过程解耦，该文探究Ag、CNT、CNT/Ag纳米流体作为分光谱PV/T系统媒介时的光谱及能量性能。首先对不同浓度纳米流体的光谱性能进行测试，然后通过实验研究不同浓度的CNT/Ag纳米流体对系统电效率和热效率的影响。结果发现相比于Ag纳米流体，浓度为1×10⁶、3×10⁶、5×10⁶、1×107μg/m³的CNT/Ag纳米流体在太阳电池光谱响应区的透过率分别上升了8.6%、9.3%、8.5%、9.2%，响应区外波段的吸收率增加了30.4%、44.5%、58.4%、56.7%。系统电效率最高为8.2%、热效率最高为45%，当CNT/Ag纳米流体浓度为5×10⁶μg/m³时，分光谱容器效率最高为18.3%时热效率达到了43%，电效率为7%。     

基于SWAT模型的小流域非点源污染负荷分布模拟研究

为了解小流域的非点源污染现状,拟采用水系分维值确定最佳集水面积阈值,在清溪河流域建立SWAT模型,研究该流域非点源污染负荷的时空分布规律。结果表明,清溪河流域最佳集水面积阈值为400 ha,划分为37个子流域;模型径流和氮磷模拟的决定系数R²大于0.83,Nash效率系数大于0.58,表明SWAT模型在清溪河流域具有适用性;总氮、总磷年污染负荷与清溪河年径流量的相关系数高达0.87、0.91,正相关关系明显;年内丰水期总氮、总磷的污染负荷占比分别高达69.90%、73.33%,说明丰水期是产生非点源污染的关键时期;来自耕地的总氮、总磷污染负荷分别为3 712.62×10³、102.97×10³kg,单位面积负荷分别为25.72×10³、0.71×10³kg/（a·km²）,远高于其他土地利用类型,表明农业生产和农村生活是清溪河流域产生总氮、总磷污染的重要污染源。