基于模糊聚类的光伏组件功率输出模型研究

摘要： 在光伏组件工程用功率输出模型的基础上提出了一种改进模型。基于模糊聚类方法将多晶硅组件户外测试数据、环境参数以天为单位聚类,聚类结果为晴天、多云、阴天、雨天、多云转阴和多云转雨。再由每一类聚类结果依次分析组件输出功率与组件温度以及太阳辐照度之间关系,最后验证了该模型的准确性。     

变极性TIG焊电弧负载特性及换向控制策略

通过对变极性TIG焊电弧负载特性试验研究,发现EN（钨极接负）时电弧的等效电阻小于EP（钨极接正）时电弧的等效电阻,而且随着电流的增大电弧等效电阻都减小,当从EP切换到EN时刻电弧等效电阻急剧减小。对电弧等效电阻的形成机理进行了分析,指出电弧等效电阻与阴极区、弧柱区、阳极区在不同电流条件下的工作机理有关,着重分析了阴极区电子发射和阳离子发射的机理。针对从EP切换到EN时刻电弧等效电阻急剧减小引起的电流冲击问题,提出一种变参数PI控制结合超前控制降低切换极性时的电弧冲击电流的控制策略？结果表明,控制策略既保证了焊接电弧的稳定,又显著降低了切换极性过程中电流冲击的峰值。     

基于希尔伯特黄变换和灰色关联度的光伏系统健康状态研究

针对传统光伏系统性能评估方法的单一与不足,基于健康管理技术,提出一种新型光伏系统健康状态评估方法。通过希尔伯特黄变换解决非平稳随机信号在特征提取过程中难以获取准确特征值的问题,利用灰色关联理论分析光伏系统当前状态和理论状态的关联程度,从而计算光伏系统的健康指数,用以表征该系统当前的健康程度。这样解决了利用PR判别方法对轻微故障进行评估时,由于评估结果准确度较低而导致误判现象发生的问题。实验结果表明,该健康状态评估方法的评估结果具有较高的有效性和准确性,为提高光伏系统的发电效率,保障光伏电站的安全运行提供了有利的支撑。     

计及反射辐射的分布式光伏阵列建模研究

针对分布式光伏阵列传统建模方法不能考虑阵列自身安装特点及周边复杂太阳辐射环境,从而导致模型不准确的缺陷,文章提出了一种计及反射辐射的光伏阵列建模方法。利用气象站采集数据,通过研究建筑物立面对光伏阵列产生的反射辐射,建立了反射辐射模型。同时,根据太阳位置、建筑物以及光伏阵列相对位置关系,分析建筑物对光伏电站的遮挡影响,建立了复杂环境下光伏阵列辐射模型。以光伏组件的输出数学模型为基础,结合光伏阵列的安装方式,通过叠加法得到光伏阵列输出模型,并通过实验验证了模型精度。     

大规模新能源集群接入弱电网的消纳能力评估方法

高比例新能源接入区域系统强度弱，已经逐步成为制约新能源消纳的重要因素，因此亟需提出一种适用于新能源集群弱电网系统的新能源消纳能力评估方法。首先基于容量短路比指标计算方法，并以临界短路比指标约束建立了新能源消纳能力与新能源并网点系统强度之间的关联，阐述了弱电网系统制约新能源消纳的机理，并分析了无功补偿方式对弱电网系统新能源消纳的提升机理；然后，在传统时序生产模拟算法基础上，加入短路比约束，提出一种考虑短路比约束的时序生产模拟模型，以准确评估弱电网系统新能源消纳能力。最后，结合我国“三北”地区某新能源汇集送端系统工程，开展了基于短路比约束的弱电网系统新能源消纳评估应用研究，并进一步量化分析了各无功补偿方式对新能源消纳提升的效果。     

一种户外光伏组件测试平台研制

在传统工作模式电子负载的基础上提出的一种户外光伏组件测试平台,以自动切换工作模式的可编程电子负载为核心,实现了对光伏组件Ⅳ特性曲线更加精确而完整地测量.它可根据用户设定,使光伏组件在户外环境下,长期保持设定工作状态,并实时监测其输出特性.大量存储的Ⅳ特性曲线及环境参数数据,有助于分析光伏组件户外实际工作性能.光伏系统设计人员通过对比不同类型组件户外特性,针对特定工作环境选择适合的组件.平台同时也为光伏组件生产商提供了评估产品的可靠依据.     

常见光伏阵列拓扑重构方法综述

针对光伏发电系统中由于环境和光伏系统本身失配造成的输出功率降低问题,将系统拓扑重构技术应用到光伏发电系统中。在应对失配条件时,目前常采用的增加光伏系统输出功率的方法是使用改进的最大功率跟踪方法,然而该类方法已被广泛研究和渐趋成熟,而为了使得光伏系统的输出性能更加优化,对光伏系统拓扑结构的研究已日益受到关注,不同工作环境下对光伏系统的拓扑结构进行重构的方法对于整个光伏系统输出性能的提高有着重大意义。开展了常用光伏阵列拓扑结构重构策略的研究,对其优缺点进行了对比分析,在此基础上,对各种光伏阵列拓扑重构方法进行了评估。研究结果表明,面对不同工作环境时选择合适的光伏阵列拓扑结构,从而可以有效提高光伏阵列的输出特性。     

基于S-Function Builder的光伏阵列仿真模型

基于MATLAB/Simulink中的S-Function Builder模块,所建立的光伏组件仿真模型利用C语言将简化的光伏组件数学模型编程,再与其他Simulink模块连接成电路以仿真电路性能。该仿真模型输出结果与户外实测光伏组件电流电压特性曲线比较结果显示出了良好的一致性,最大功率点处误差最大约为1.8%,可满足科研精度的要求。特别是该光伏组件仿真模型还可在Simulink中串联为光伏阵列,并对局部阴影下光伏阵列输出特性进行较好的仿真。