基于智能功率模块的光伏并网发电系统设计

近年来,光伏并网发电逐渐成为光伏应用的主流,对光伏并网发电系统的研究必将推动光伏并网发电技术的发展,进而增加光伏在能源替代中的作用.IPM50B5LA060是三菱公司推出的光伏专用智能功率模块,提出了基于该功率模块的光伏并网发电系统设计方案,详细介绍了系统主电路、模块外围接口电路的设计,并制作了实验样机.实验结果证明了...     

广域分布式光伏发电监测与出力估计研究

为准确评估光伏出力对电力系统的运行影响,掌握分布式发电的实时数据,为调度中心提供电网的实时运行状态,需开展广域分布式光伏发电监测与出力估计研究。首先,提出光伏全局出力估计的分布式光伏国-省-地一体化信息建模方法,实现广域分布式光伏发电的有线与无线全景监测;其次,开展不同场景下分布式光伏出力特性研究,通过掌握组件类型、安装方式、地理位置、光资源分布、地形条件等场景对分布式光伏出力的影响,对分布式光伏进行聚合分析,并提出全局出力估计方法;最后,研发广域分布式光伏发电聚合分析和全局出力估计系统,并在省调示范应用。     

光伏发电系统输出功率计算方法研究

准确计算光伏发电系统的输出功率,对光伏发电系统发电量的监管和光伏并网系统与电网调度、电力负荷等的配合问题具有重大意义。根据光伏发电系统的结构和工作原理,提出了光伏发电系统输出功率计算方法,可以计算任意太阳辐射量、环境温度、系统结构下的光伏发电系统输出功率。通过与真实光伏电站运行数据的比对,结果显示了光伏发电系统输出功率计算方法的适用性与准确性。     

光伏遮阳组件在光伏建筑一体化中的应用

介绍了光伏遮阳系统的安装形式,讨论了遮阳效率与光伏发电效率的关系。重点阐述了一种双面玻璃多晶硅光伏遮阳组件的制作、结构以及特点。对该组件在上海太阳能工程技术研究中心项目中的应用情况作了详细的阐述,希望为其他光伏工程应用提供借鉴。     

光伏电站输出功率影响因素分析

光伏发电系统的发电量取决于太阳辐照强度和温度等因素,其输出功率的变化具有间歇性和不可控性,大规模的光伏并网应用将对大电网的稳定运行造成冲击。光储联合应用将有助于降低光伏电源的负面影响,为了协调配置光伏系统与储能系统,需要深入了解光伏发电系统的输出特性。首先分析了大规模光伏发电系统并网应用对电网带来的影响,进而介绍了光伏发电原理和影响光伏组件输出的因素;然后依托某100 kWp光伏电站的实际历史运行数据,基于统计学方法,从气象因素如日类型、太阳辐射强度和温度等影响光伏出力的角度,对光伏发电系统的输出特性作了定性、定量的分析,从而归纳了光伏输出特性,最后据此提出了光伏电站输出功率的评价指标。     

计及旁路二极管效应的太阳能模组性能评估

为避免功率失配损失,太阳能模组一般都配置旁路二极管,提供一个能量散逸的途径。基于这种配置提出一种新的太阳能模组性能评估算法。依据实际旁路区段配置建立网络方程,通过牛顿–拉夫逊非线性迭代方法实现拓扑求解,继而获得模组的整体性能。在用制造商标准测试数据验证了该评估算法的有效性后,进一步考察各种阴影场景下的模组整体性能,并给出全局最大功率点(maximal power point,MPP)位置随辐射强度变化时的定性结论。理论分析和仿真结果表明,由于多辐射强度导致功率多峰值的存在,常规最大功率点跟踪(maximal power point track,MPPT)算法可能会因为只能检测到MPPT伪极大值点而失效;而且,旁路二极管的合理配置对太阳能模组性能有很大影响。     

基于BP-ANN的光伏发电功率超短期预测方法

针对光伏发电的间歇性和波动性问题,采用基于BP-ANN建立光伏发电系统输出功率超短期预测模型,利用输出功率的历史值、过往及预测日气象信息,对输出功率进行预测,并提出适用的预测流程及预测误差评估方法。实际应用以及与实时监测数据对比,表明该方法方法误差较小,合格率较高,能够满足应用的要求。     

基于马尔可夫链的光伏发电系统输出功率短期预测方法

提出了一种直接预测光伏电站出力的方法。该方法基于马尔科夫链,通过统计光伏电站历史功率数据建模,直接预测光伏电站出力。理论推导证明了该数学模型的可行性。以教育部光伏中心的光伏电站为例进行建模预测,证明了该方法的有效性,并通过调整模型参数获得了更加精确的结果。     

基于误差分类的分布式光伏超短期功率预测

针对分布式光伏系统,使用相关系数确定功率预测模型的样本输入,在没有天气预报,仅依靠天气数据和功率输出的历史记录信息的情况下,采用支持向量机建立了超短期功率预测模型.通过离线的权重系数寻优和基于误差分类的分类器设计,筛选出支持向量机的训练样本,使得建立的模型能够充分反映光伏输出功率的变化规律.实验结果表明,该模型能够获得较高的预测精度,预测样本的分类能够在实际值未知的情况下根据分类结果判断预测值的可信度.     

An Evaluating Model of Photovoltaic Power Output Variations for an Energy System Planning in an Urban Area

This paper presents a mathematical model to evaluate the power output variations from photovoltaic systems (PV) in collaboration with an energy system planning in an urban area, and applied the model to a demonstrating energy system. The evaluating model is developed from per-floor area PV power output variations on the basis of the past 1 year of actual solar insolation. The evaluation of the power variations is represented in terms of a per-floor area standard deviation curve. In case of considering two alternatives, battery-less and battery-installed PV systems, a correlative coefficient curve is calculated, then a total standard deviation curve representing the total PV power variations can be formulated on the basis of a random variable (RV) model. The model is applied as a tool to evaluate the power variation in an energy system. The energy system planning demonstration approaches the optimal planning by minimizing total cost under CO₂ emission reduction and the power variation constraints. The results show the impacts of the constraint of power variation that limit the installation of PV system. The constraint results the increase of the proportion of PV system with battery installation against PV system without battery installation. Consequently, the constraint also degrades the maximum potential of the entire system to reduce CO₂ emission corresponding to the decrease of PV system. © 2009 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于时空特性的光伏电站输出功率特性分析

针对光伏电站分布特性,首先对新疆光资源特性进行分析,再对光伏电站输出功率特性进行分析,最后对比分析新疆各地区光伏电站输出功率特性。从时空特性的角度得出光伏电站输出功率特性规律,可以有效提高清洁能源的消纳能力,对光伏电站接入后电网调度运行具有重要的指导意义。     

光伏发电系统定功率输出模式研究

针对白天光伏电站输出功率大于需求、并网系统调频调峰等,可能要求光伏电站短时间内运行于定功率输出模式的情形,对定功率输出模式进行了理论分析,并提出一种基于改进电导增量法的定功率输出控制方法,该方法原理简单,易于实现,不依赖于系统模型,因此适宜应用于改善光伏电能质量及提高光伏并网系统的稳定性。对所提方法进行了仿真分析,结果证明了所提方法的快速性、稳定性和有效性。     

基于LabVIEW太阳能电池最大功率点跟踪研究

为了获得太阳能电池最大功率点时的电压、电流、功率数据,根据太阳能电池模型及其输出功率曲线的单峰性,提出了利用LabVIEW和电子负载实现太阳能电池最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)方法.该方法以LabVIEW和电子负载为核心,实现采集并记录电子负载的电压、电流、功率数据的功能,并根据这些数据实时对电子负载进行控制,完成人阳能电池的MPPT.该方案稳定可靠、开发周期短.     

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。     

平抑光伏出力波动的混合储能系统控制策略

针对由电池和超级电容器构成的混合储能系统,设计了一种平抑光伏出力波动的储能控制策略。基于含阀值判断的低通滤波算法制定储能系统总充放电功率,在平抑光伏出力波动的同时避免对储能系统的过渡调控。综合考虑储能介质充放电状态,基于滑动平均原理制定储能介质的功率分配策略,以充分发挥不同储能介质的优势,优化储能系统的整体运行性能。仿真分析验证了所设计控制策略的有效性,储能系统可以较小的调控代价完成对光伏出力波动的平抑,且超级电容器平抑功率波动的快变分量,有效降低了储能电池的充放电次数。研究结果对混合储能系统在平抑光伏出力波动中的应用提供了理论参考。     

基于双层BP神经网络的光伏电站输出功率预测

光伏电站输出功率对电网调度有很大影响,但受到太阳辐射强度和气象因素的影响,光伏电站输出功率具有随机性和不可控性。为合理利用光伏发电系统,建立一种基于气象预测信息以及BP神经网络的光伏电站输出功率预测模型。通过相关性分析确定影响光伏出力的影响因子,结合历史数据和气象因素进行模型训练和功率预测。文中主要提出一种新的预测模型-双层BP神经网络模型,通过对某光伏电站预测结果与实测值对比,结果表明该方法能有效提高光伏电站输出功率预测精度,对发电计划的制定有较好的参考价值和实用价值。     

新疆大规模并网光伏电站出力特性分析

截至2019年底,新疆电网新能源装机容量为29 820 MW,属于我国新能源开发规模较大的系统。对新能源电源分布广、总量大的电力系统,在电源规划、电网设计方面不考虑新能源出力特性,简单地将其处理为不出力或者按照某一百分比参与计算的方法欠缺科学性。收集整理了全疆300余座光伏电站最近三年的出力数据,统计分析后得到最大出力系数、出力保证率、可信容量等特性参数,并将其应用在实际工程中。     

基于功率预测的光伏组件阴影故障类型判定

为有效区分光伏组件中存在的软、硬性阴影故障,提出一种基于功率预测的光伏组件阴影故障类型判定方法。首先,该方法采用经验模态分解(EMD)方法对光照强度进行分解,挖掘其数据趋势项,为灰色模型(GM)预测提供应用基础;其次,根据改进人工鱼群算法优化灰色模型(IAFSA-GM)和滚动式数据更新模式对光伏组件的输出功率进行预测,从而判断出软、硬阴影故障类型;最后,在阴影类型判别的基础上,通过对光伏组件实际输出功率值和内部等效参数模型所得最大输出功率理论值之差进行分析,进一步诊断硬性阴影的严重程度。仿真和实验结果验证了上述方法的有效性和正确性。     

高原高寒地区局部阴影下光伏阵列输出功率提升实验研究

高原高寒地区太阳能资源充足,利用光伏发电技术有利于改善当地电源结构.光伏电站出力不足是业内普遍存在的技术难题,光伏组件老化、表面温度高、局部阴影等都会降低光伏电站出力.以4×2光伏阵列为例,通过Matlab/Simulink建模仿真,对不同结构的光伏阵列在局部阴影下的输出特性进行对比,分析表明重构网状(RTCT)结构优...     

基于光伏波动性的储能出力特性分析

以研究储能系统出力为目标,从时间、频率角度研究光伏发电波动性,以EMD算法对光伏发电频率进行分解,通过分解得出的IMF残值得出:在多云天气下,光伏发电系统内储能出力频繁,平抑光伏波动强,晴朗天气下,储能系统的出力具有规律性且时间固定的结论.