自然降雨下光伏组件积灰预测方法研究

为了预测光伏组件上的积灰量,以相关气象因素为输入变量,基于最小二乘支持向量机(LSSVM)预测算法,并通过改进粒子群算法(PSO)中惯性因子的衰减方式提高预测算法寻优鲁棒性。在积灰预测模型中考虑当地时空因素,引入强相关的降雨量,并结合光伏组件发电功率衰减率,建立自然降雨清洗下的积灰预测模型。在杭州地区进行测量实验,通过实例计算表明此模型可快速预测统计周期内光伏组件积灰量以及积灰引起功率衰减率,为精准预测光伏发电功率和制定组件清洁频率提供依据。     

积灰对多晶硅光伏组件效率影响的实验研究

以特变电工哈密863实验电站的便利条件为基础,首先应用定量涂刷法对多晶硅组件的上盖板在不同积灰密度下的透光率进行了实验研究,然后以此为基础研究了不同积灰密度下多晶硅光伏组件的最大功率点功率。研究表明,上盖板的透光率和最大功率点功率随积灰量的增加呈下降趋势,同时,积灰量的增加会使组件最大功率点电压有所上升。     

灰尘覆盖对光伏组件性能影响的原位实验研究

在西安某地搭建光伏阵列实验平台,对光伏组件的温度、发电功率、太阳辐射强度及环境参数进行实时检测;设计光伏组件表面不同的积灰密度工况,对负载条件下同一时间段内检测的数据进行对比分析,得到积灰密度与光伏组件上层玻璃相对透光率、光伏组件工作温度以及发电功率的耦合关系;另外,通过检测数据发现,由于严重的雾霾天气,8 d的自然积灰就会使光伏组件上层玻璃的相对透光率减小约20%。     

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。     

清洗参数对光伏组件表面压力影响的实验研究

为探究清洗参数对光伏组件表面压力及安全性的影响,搭建了水射流清洗光伏组件积灰实验台。通过实验研究了不同射流压力、清洗靶距及水射流入射角度下光伏组件表面压力的分布规律,并对清洗后光伏组件的安全性进行了定性分析。实验结果表明：在不同射流压力和清洗靶距下,光伏组件表面压力的分布趋势均呈“W”型,均存在2个压力“塌陷”区,且随光伏组件表面压力的增加,“W”型逐渐清晰;不同水射流入射角度下,光伏组件表面压力的分布并无明确规律;实验所选用的清洗参数不会对光伏组件的安全性产生影响。研究结果可为光伏电站在不同清洗环境下清洗参数的选择提供理论参考。     

光伏组件自动清洗系统的应用研究

针对积灰影响光伏组件发电量且现有光伏组件清洗方式不能满足大规模光伏电站清洗需求的情况，设计了1套光伏组件自动清洗系统。该自动清洗系统由水源、水泵、喷淋系统和可编程逻辑控制器(PLC)控制柜等组成，其可同时对3个光伏阵列进行清洗，实现光伏组件的自动清洗；然后以某8.2 MW光伏电站为例，研究了清洗前后光伏组件的I-V特性、表面温度、短路电流、开路电压、输出功率、光能转化效率的变化情况；最后分析了积灰对光伏电站经济性的影响。研究结果显示：1)相较于清洗前，清洗后光伏组件的I-V特性、表面温度、短路电流、开路电压、输出功率、光能转化效率均得到明显改善；2)当光伏组件表面处于稠密积灰状态时，经济损失基本平稳，日经济损失最高约可达4268元。由此可以说明，利用光伏组件自动清洗系统对光伏组件进行定期清洗尤为重要。     

360 W超高功率n型双玻双面发电组件研究及应用

采用单块组件及3.42 kW电站系统的形式,对不同安装方式及不同反光背景条件下n型双玻双面发电组件的发电量进行跟踪;同时,对超高功率n型双玻双面发电组件进行研究。研究结果表明:在单块组件的理想条件下,双玻双面发电组件的平均单瓦发电量增益为21.38%,最高可达32.99%;在3.42 kW电站系统中,采用较好的反光背景,双玻组件的平均单瓦发电量增益约为13.37%;另外,采用n型"叠瓦"双玻双面发电的形式,组件的综合功率达到361.06 W。     

3 kW光伏并网逆变器

阐述了3kW光伏并网逆变器的关键技术。通过对光伏并网逆变器最大功率点跟踪、孤岛效应和并网控制等问题的分析，提出了具体的解决方案。并且通过对最大功率跟踪算法的改变及变压器切换的控制，使逆变器在轻载的条件下，依然可以获得较好的工作效率。     

积灰阴影遮挡对光伏发电系统的影响

阐述了太阳能光伏电池积灰的成因、积灰的物理及化学性质和形态分类,解释了积灰的遮挡效应、腐蚀效应和热斑效应,应用MATLAB应用软件搭建光伏电池及光伏发电仿真系统,研究积灰阴影遮挡对光伏发电系统的影响。分析光伏发电系统的原理,利用MATLAB建立光伏发电系统模型,利用搭建好的模型针对光伏组件的积灰与局部阴影来进行仿真,用定性和定量分析积灰与阴影遮挡对光伏组件及其发电系统的影响,指出了对于光伏板组件上积灰清洗的重要性。     

光伏电站不均匀积灰检测及优化控制

针对光伏阵列积灰问题,研究光伏阵列不均匀积灰故障以及故障后的优化控制策略。通过灰色模型预测下一时刻光伏阵列输出功率,并与实际阵列输出功率相比,进而判断阵列积灰状况并与软性阴影进行区分。使用基于遗传算法的最大功率点跟踪技术对不均匀积灰下的光伏阵列进行优化控制,减小系统功率损失。通过仿真和实验证明理论的正确性和实用性。     

光伏组件隐裂特性的研究进展(下)

<正>3)隐裂组件对组串的功率影响。通常1个组串中串联约60个电池片,其中每20~22个电池片与旁路二极管并联。若1个组件产生功率损失,最大功率大幅减小,该组件因隐裂产生的功率损失比率,与整个组串的功率损失不等。当失效面积小于8%时,单个组件与组串的功率损失都很小,可忽略不计。但当失效面积超过8%时,组     

多支路型光伏并网逆变器

阐述了多支路型光伏并网逆变器的基本原理和研制的关键技术.通过对光伏并网逆变器最大功率点跟踪、并网控制技术和孤岛效应等问题的分析,提出了相应的解决方案:采取最大功率跟踪方法,系统能在光强变化时,迅速、准确地跟踪太阳能电池阵列的最大功率点;以多输入支路的独立最大功率跟踪策略,解决了由于太阳能电池阵列参数不一致造成的输出功率降低的问题;在并网逆变技术上采用电流超前跟踪,简单实现了输出功率因数为1,有效地提高了输出电能质量.     

考虑旁路二极管故障的光伏组件数学建模及功率特性分析研究

在光伏组件中引入旁路二极管是目前解决组件中电流失配问题的主要手段,但是当旁路二极管故障时,不仅会导致光伏组件的功率损失,极端情况下还会引发火灾。考虑到目前针对旁路二极管故障尚缺乏有效的检测手段,本文根据光伏组件中旁路二极管的工作原理和热特性,建立了一种考虑旁路二极管的光伏组件数学模型,分析了旁路二极管故障时光伏组件的输出特性;最后,搭建了并网光伏系统模型,分析了旁路二极管损坏对光伏系统最大功率跟踪控制的影响,为光伏系统故障诊断提供了理论依据。     

一种环境变化下的高效率光伏组件最大功率点跟踪方法

为实现在环境变化下光伏组件高功率发电的目的,提出一种环境变化下的高效率光伏组件最大功率点跟踪方法。基于Lambert W函数实现光伏组件最大功率点提取,利用光强电压阈值设定法达到环境变化的自动识别,实现环境变化下光伏组件最大功率点跟踪目的。仿真及实验表明,该方法可在环境变化中有效跟踪光伏组件最大功率点,与扰动观察相比,发电效率提高了8.2%。     

沈阳某顶棚光伏电站太阳能光伏板最佳清洗周期研究分析

利用单颗粒撞击光滑表面的接触模型分析了飞灰颗粒与太阳能光伏板间的相互作用力,获得了不同粒径的飞灰颗粒沉积在太阳能光伏板上的临界速度。通过对沈阳周边某顶棚光伏电站组件的积灰清洗前后相关实测数据进行的对比分析,讨论了同类型光伏组件在清洁与未清洁下的发电成本和经济效益,确定该项目电站采用人工清洗方式清洗,5月～7月以30 d为1个周期,共清洗3次的最佳清洗周期,为后续沈阳周边顶棚光伏电站组件的维护和运行提供了参考依据。     

光伏组件积尘遮挡损失测试方法探究

系统分析积尘遮挡造成光伏组件发电功率损失的原因,总结一套简易可行的积尘遮挡损失测试方法。以广东某5.5 MWp分布式光伏发电系统为例,通过测试组件清洗前、后的最大功率来获得组件的积尘遮挡损失。结果表明,4个不同组串上抽测组件的平均积尘遮挡损失分别为1.5%、1.3%、1.4%、4.5%,组件积尘遮挡损失的大小与表面积尘程度高度一致,证实了该测试方法的有效性。     

基于改进BES-LSSVM光伏组件积灰预测

为探究气象因素与光伏组件积灰之间的关系，提出一种基于改进秃鹰算法（IBES）优化的最小二乘支持向量机（LSSVM）的积灰预测模型。该模型以降雨量、风速等气象因素作为输入，对组件面积灰进行预测。通过引入高斯-柯西变异算子对种群最优个体进行变异，择优选取进入下一次迭代，改善原始秃鹰算法收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点。将改进算法寻优得到的参数代入模型，仿真后与其他种类算法模型进行对比，结果表明IBES-LSSVM积灰预测模型预测误差更小，拟合效果更好。最后根据累计积灰计算发电损失，结合降雨情况对组件清洗进行指导。     

储能型开关升压光伏并网逆变器的研究

以光伏发电并网系统为研究对象,提出一种新型储能型开关升压并网变换器。通过建立小信号模型,对系统中的储能型开关升压网络进行分析,该系统共包含3个功率单元：光伏组件、储能型开关升压网络和并网逆变器。为最大程度地利用太阳电池能量,利用扰动观测法对最大功率点进行跟踪。同时建立能量管理策略,对3个功率单元的能量流动进行控制,可提高能量利用率、增强系统的稳定性。仿真和实验验证了该拓扑结构的优越性以及储能策略的可行性。     

不同标称功率光伏组件替换使用时的模型研究

针对某类光伏组件无备件更换时替换成其他标称功率光伏组件使用的可行性进行研究,通过Matlab软件仿真模拟不同标称功率光伏组件串联后的输出特性曲线,以实物实验来验证效果;并对不同标称功率光伏组件构成的光伏组串运行时的温度进行测试,用于判断光伏组件是否存在发热烧坏的情况。结果显示：1)采用不同标称功率光伏组件形成的光伏组串的I-U曲线和P-U曲线均在达到最大值之前出现了一个拐点,曲线不如采用相同标称功率光伏组件时的平滑。2)当两块较大标称功率光伏组件串联时,其中一块被替换为较小标称功率光伏组件后,其整体的最大输出功率会降低,但输出功率的这种变动不影响光伏组件的正常使用;而当两块较小标称功率光伏组件串联时,其中一块被替换为较大标称功率光伏组件后,其整体的最大输出功率基本不变。由此可知,当相同标称功率的光伏组件备件不足时,最好替换的光伏组件不要与被替换光伏组件的标称功率差异太大,否则容易引起光伏组串较大的输出功率损失。3)低标称功率的光伏组件与高标称功率光伏组件串联后,光伏组件的表面温度在正常范围内,光伏组件可正常运行。该研究为光伏组件备件不足带来的困扰提供了解决方案。     

工程应用中的光伏组件输出功率衰减率评估

本文利用型号为HT I-V 525W的I-V曲线测试仪对实际工程应用中光伏组件的电性能数据进行了实地测试,通过该测试仪将测试数据折算为标准测试条件(STC)下的最大输出功率,然后统计STC下光伏组件的最大输出功率并计算其输出功率衰减率,以评估光伏组件在工程应用中的输出功率衰减率情况.该研究可为光伏组件的清洗周期提供依据...