光伏组件表面积灰影响探究

以某研究院30kW光伏工程为背景,以提高光伏组件输出效率为目的,仿真研究了光伏表面积灰对光伏组件输出性能的影响,提出了该光伏组件的清洁周期与清洁方法。通过分析光伏效应,在Maflab／Simulink平台上建立光伏电池模型,并据此建立光伏组件表面积灰影响光伏电池输出特性的模型。设置积灰浓度从0逐步增加到4g／m^2,仿真结果显示随着积灰浓度的增加,光伏输出功率受到明显的限制,单体最大功率点下降幅度分别为7．51％、13．27％、18．16％、22．24％。该30kW光伏工程项目运行数据统计结果显示经清洁后光伏组件的输出效率有明显的提升,平均效率提高1．57％。考虑到光伏工程运行的组件安装形式、天气条件与安装地点等条件,确定该光伏工程的清洁周期,大大提高了能源利用率。     

积灰对光伏组件发电性能影响的研究

提出了一种评估积灰对光伏组件发电性能影响的有效方法及其数学模型。该方法通过监测光伏发电效率和光伏组件连续积灰的灰尘密度值,建立了输出功率退化数学模型,从理论上说明光伏组件表面积灰对发电效率的影响,为定量研究灰尘影响发电效率提供了理论支撑。搭建了试验平台进行试验研究,验证了输出功率退化数学模型的精度。     

光伏并网电站光伏组件安装倾角的选择设计

在太阳能光伏发电系统的设计工作中,光伏组件的安装倾角设计对光伏并网工程的实际发电量和占地面积都有较大影响,目前的一些工程设计往往按照能够提供最大发电量的原则来选择光伏组件的安装倾角。经过对阿拉善左旗5 MW光伏并网电站工程计算分析认为,若适当地减小安装倾角,虽然降低了发电量,但使得占地面积有效减少,从总体上获得了工程经济效益的最大化。为便于工程的实际应用,同时对上网电价变化进行敏感性分析,提出安装倾角减少量与电价变化的关系。     

固定式光伏发电组件最佳倾角的聚类分析方法

在集中式大型光伏系统工程设计过程中,固定式光伏组件的倾角直接影响着整体光伏组件的IV输出特性,从而直接关系到光伏发电系统的收益。即固定式光伏组件的安装倾角不同,整个光伏系统所接收到的有效太阳辐射量不同,其发电量在一年范围内的差距较大,为此,为有效应对光伏组件安装倾角受限于经纬度、地域环境等多影响因素,追求大型集中式光伏发电系统的经济性,提出了一种考虑区域经纬信息的光伏发电组件最佳倾角聚类分析方法,并在华北地区某174MW大型光伏电站设计过程中应用,其计算结果与PVsyst软件所计算的结果对比分析,验证了所提算法的有效性。     

光伏照明系统中PVS组件的技术特性

文章概述了光伏照明系统的组成,PVS电池组件在光伏建筑照明系统中的地位和性质,在此基础上对PVS组件的技术特性、提高转换率μPV、系统的输出特性Pm、稳定工作的控制技术等方面进行了研讨。     

间歇性遮挡对光伏组件发电量影响的研究

当光伏组件或者光伏阵列中部分光伏电池受到间歇性遮挡时,输出伏安特性曲线呈现阶梯状,对应的功率电压曲线包含多个局域峰值,导致光伏阵列发电效率下降,系统发电量降低。为了正确评估该类问题,通过工程案例重点研究和分析了不同遮挡情况下光伏电池输出特性,建立MATLAB池板单元级、方阵级遮挡的计算仿真模型,统计出由于组件间歇性遮挡带来的系统发电量的损失,文中的仿真统计结果与实际系统发电量进行了比较,验证了该方法的可行性。文中最后提出了利用分布式MPPT方法挽回遮挡对系统发电量的影响,通过系统监控得知,分布式MPPT最高可挽回15.52%的发电量,具有较高的工程应用价值。     

积灰对光伏电池板输出特性影响研究

积灰对光伏电池板输出特性具有显著影响,且因地域、实验环境等因素不同存在较大差 异。为此,本文分析了不同自然积灰的粒径分布特征,分别利用黄土、红土和高岭土,构造了我国不同地域自然积灰的模拟样本;搭建了由光伏电池阵列、MPPT控制器、上位机以及光强测量仪、温度测量模块等构成的实验平台,开展了积灰对光伏电池板的伏安特性、温度、相对透光率以及输出功率影响的测量实验;基于实验数据建立了相对透光率、相对发电效率与积灰密度关系的拟合模型。结果表明:随着积灰密度的增加,光伏电池板的温度、相对透光率和相对发电效率均逐渐降低,且降低幅度与积灰类型有关;应用算例表明,所建模型可用于光伏发电功率预测以及光伏电池板积灰的清洗周期选取。     

光伏组件PID效应测试方法研究

光伏组件PID效应导致组件功率衰减引起了业界人士广泛关注。本文对PID效应做了简要介绍后,详细说明了PID效应测试方法,并对PID效应预防措施做了一定的分析,为光伏企业及科研人员开展光伏组件PID效应研究及开展PID效应测试提供了参考依据,对提高光伏组件的质量可靠性水平及保障光伏发电系统的安全具有重要意义。     

离网型光伏发电系统的组件倾角设计

针对离网型光伏发电系统的组件倾角设计提出了一种分析方法,介绍了目前几种常用于倾角计算的光伏仿真软件,并最终选用PVSOL作为倾角设计的工具,以西北地区某离网型光伏发电系统为例,进行了组件最佳倾角的仿真设计。所提出的设计方法综合考虑了发电系统的光照辐射量、负载情况、蓄电池的使用寿命、当地气候条件等因素,与传统上仅根据光照辐射量来选取组件最佳倾角相比,该方法更具有科学性、实用性。     

部分遮挡条件下光伏组件的建模与仿真研究

当光伏组件被部分遮挡时,输出的伏安特性曲线呈阶梯状,功率电压特性曲线会产生多个局部峰值点,在此情况下,现有的单体光伏电池数学模型和传统的单峰最大功率点跟踪算法都不再适用.研究和建立了适用于部分遮挡情况下串联光伏组件的数学模型,并通过Matlab软件对其进行仿真研究,分析了光伏组件在部分遮挡时Ⅰ-Ⅴ,P-Ⅴ特性曲线及输出...     

基于DDRTS的光伏组件电气特性仿真

依据太阳电池组件电学模型,运用电力系统实时数字仿真系统(DDRTS)软件,搭建了光伏组件模型.结合光伏组件生产厂家给定参数,进行输出特性仿真,验证了光伏发电是与许多参量相关的高度非线性电源;编程实现自定义模型,读入实测数据(光照强度和环境温度),进行光伏组件模型的输出电压、输出电流及出力仿真,通过与实测出力数据比较结果表明,该模型具有较好的精准性,为光电接入电力系统的研究和分析提供了条件.     

基于Matlab的改进光伏模块仿真模型研究

建立准确高效的光伏模块电气模型是进行光伏发电技术研究的重要基础。在单二极管电池模型的基础上,推导了光伏模块模型。分析了二极管排放系数和串联电阻对光伏模块输出特性的影响,并对其进行改进,提高了模型的精确性。在Matlab/Simulink平台下,结合S函数构建了实用光伏模块的仿真模型,并在不同辐照强度和温度下进行了测试。结果表明所提模型准确反映了光伏模块输出特性的影响,具有精度高、通用性强的优点。为光伏发电系统最大功率跟踪的研究提供了基础。     

一种风电机组在低风速区间的功率控制方法

由于在低风速区间风速变化较快、风能密度较低,因此对风电机组的功率转换效率造成了较大影响。针对风电机组在低风速区域的运行特点,从功率控制角度出发,以提高风电机组功率输出效率为目的,采用最大功率点跟踪控制策略(MPPT)实现对风能最大限度的捕获,提出了大范围快速对焦最优转速的控制策略。与传统爬山法相比,该方法具有寻优速度快、精确度高、简单易行的优点。在Power Simulation(PSIM)环境中仿真分析,研究结果表明:该控制策略对提高机组稳定性和功率转换效率具有一定的价值。     

基于CEEMD-SE-MM的中长期风速模拟方法

高精度的风速模型对风资源的开发与利用具有重要意义。提出一种基于完全集合经验模态分解-样本熵-马尔可夫模型(CEEMD-SE-MM)的中长期风速模拟方法。利用CEEMD法对风速序列进行特征提取,将风速序列分解成一组固有模态函数和残差;以SE为特征归类固有模态函数合成新模态分量;基于MM对新模态分量片段进行谱聚类;拟合波动片段时长并整合聚类结果得到双层多轨风速模型;在考虑各新模态分量之间相关性的前提下采用双层抽样完成风速模拟。与马尔可夫链蒙特卡洛和改进马尔可夫链蒙特卡洛的结果对比表明,所提风速模型及模拟方法较好地保持了原始风速序列的时序特性和概率特性,且具有更高的精度。     

含大规模风光电源电力系统随机生产模拟

从电源规划的角度,利用随机生产模拟对新能源接入系统发电成本进行评估。根据风电与光伏电源的自身电源特性及其与电网的相互关系,提出风电与光伏电源参与随机生产模拟的原则。根据所提原则对应提出风功率损失期望及弃风比率2个评价指标。并利用IEEE-RTS测试系统验证了所提原则及方法的有效性与可行性。     

基于风速时间周期特征的风电并网系统风险评估方法

目前的风电并网系统风险评估方法多采用风速的概率分布模型,评估的是系统全年的风险指标,不能反映风速和系统风险的时变特征。提出了风速的时间周期特征,并将其描述为风速长期、平缓的月变化趋势和短期、快速的日波动特征两部分的叠加。用时间周期拟合函数表示风速的月变化趋势,用服从特定概率分布的随机变量表示风速的日波动特征,通过对多年风速样本进行曲线拟合来建立风速的时间周期特征模型。根据该模型模拟得到的时变风速建立风电场出力模型,采用蒙特卡洛模拟方法计算风电并网系统中长期风险指标,反映了系统风险的时变特征。以IEEE-RTS79系统及某风电场实际风速为例,验证了所提方法的有效性。评估结果可为电力系统规划、中长期调度和月发电计划制定等提供重要参考。     

10MW变速直驱型风力发电机组的建模及Matlab仿真

构建了一个包含风速模型、功率转换模型、传动链模型等三个部分的10MW变速直驱型风力发电机组的标么值的Matlab模型.传动链模型是基于二质量块——轴数学模型所构建的动态模型.通过标么值的转换及灵活的参数调整,该模型能较准确地模拟各种变速直驱型风力发电机组.仿真分析获取了最大功率跟踪特性曲线,并得到了风力发电机组的四个工作区.结果还能表明,电负荷电磁阻力矩能动态地调整电机转子转速,从而在低速风时能实现风能最大功率的追踪.同时,风涡轮的桨距角能控制高速风的利用率,使风涡轮机工作在额定功率下,有效地防止整个风力发电系统的机械和电负荷容量的过载冲击.作为原动力模型,该模型有助于进一步研究变速直驱风力发电系统的功率特性和并网发电控制技术.     

风速突变工况下永磁风力发电机静态偏心磁场分析

为了研究风速突然变化对永磁风力发电机主轴的电磁力作用,特别是在已发生一定的主轴偏心的情况下风速突变对主轴的影响,利用数学表达式和仿真对气隙磁场进行了计算和分析。根据发电机气隙偏心故障时气隙磁场变化的特点,计算气隙磁导和磁场密度,并利用ANSOFT MAXWELL软件建立永磁风力发电机的二维模型,分析电流变化引起的电磁力及其对主轴的作用。仿真结果表明:风速突变引起的电流变化影响永磁风力发电机气隙磁密。转子偏心使发电机转子产生沿偏心方向的磁拉力,风速突变时转子收到的不平衡磁拉力比正常风速运行更大。