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。     

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。     

基于相似日理论和BP神经网络的光伏发电功率预测

光伏发电系统的输出功率受到太阳辐照强度、辐照时长和气温等多种气象因素的影响,具有随机性和波动性。对各种气象影响因素进行合理的选取和处理,寻求光伏发电系统输出功率与各种相关因素之间的内在联系,对光伏发电系统未来的输出功率进行科学的预测。由于具有相似气象条件下的光伏阵列输出功率具有较大的关联性,提出选择光伏阵列输出功率相似日的方法,设计基于相似日原理的BP神经网络光伏阵列输出功率预测模型,利用我国某地光伏发电系统的实测数据对模型进行验证。结果表明,模型有较好的预测准确度,具有一定的实用性及可行性。     

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。     

基于相似日理论的光伏发电系统输出功率预测

光伏发电系统的输出功率受到太阳辐照强度、辐照时间、气温等多种气象因素的影响,具有一定的时变性和随机性。对各种气象影响因素进行合理的选取和处理,由于具有相似气象条件下的光伏阵列输出功率具有较大的关联性,基于差异性和相关性原理,提出了选择光伏阵列输出功率相似日的方法,设计了基于相似日选取和BP神经网络的光伏阵列输出功率预测模型,利用我国某地光伏发电系统的实测数据对模型进行了验证,结果表明模型有较好的预测精度,具有一定的实用性及可行性。     

光伏发电效率影响因素研究进展及前景展望

本文根据光伏发电对其效率影响的因素进行研究和综述，研究近年来国内外光伏发电的现状。从环境温度、太阳能板和其他方面，分析造成我国能源利用率低的主要原因。此外，结合我国新能源战略、科技发展等，分析我国光伏发电的发展方向，对我国目前光伏发电需要解决的问题进行总结，并提出该领域的发展前景和展望。     

基于储能系统的独立光伏发电系统经济性分析

光伏发电各方面发展迅速,已有一定应用,其中最大的制约因素是其发电成本高.而蓄电池是影响发电成本的关键因素,尤其是对于有更广泛应用的独立光伏系统.文中通过建立光伏系统各部分的数学模型,考虑太阳辐射能和温度对光伏系统的影响,建立了基于储能的光伏系统动态运行模型.同时以受到电池板功率浪费、负荷功率缺失和蓄电池成本影响的投资总...     

微电网中光伏电池的动态因素影响分析

针对含有光伏发电系统的微电网运行效率不高的问题,基于光伏电池输出具有高度非线性的特征和光伏电池的基本数学方程,提出了一个通用的光伏电池模型,根据该模型可以为微电网中光伏发电系统的电池模块选择最佳光强和温度,进而提高光伏系统的发电效率。仿真结果表明:该模型简单实用,能够很好地反映光伏电池实际特性,可为含有光伏发电的微电网控制策略的选择提供参考。     

一种光伏电站发电效率多参数综合评估模型及仿真验证

光伏电站的发电效率,会受到多种因素的影响,若能对各种影响因素加以综合考虑,对光伏电站的发电效率提前做出估计,就可能有效避免光伏电站建成后效率低、经济效益差等问题.文中提出了一种计及光照条件、环境温度和相对空气湿度、光伏组件衰减特性等影响因素的光伏电站发电效率综合评估模型,进而以某20 MW光伏电站的设计和若干环境参数做输入进行了仿真实验验证.结果 表明,该评估模型能较好体现所计及因素对光伏电站发电效率的影响,可用于光伏电站规划设计阶段对其发电效率的预先评估.     

单晶硅与非晶硅薄膜光伏组件的光电特性研究

为了研究单晶硅和非晶硅三结叠层光伏组件在不同辐照强度下所表现出来的不同光电特性,采用对比测试和理论模拟的方法,分析辐照强度对这两种太阳电池光电特性的影响:对非晶和单晶硅组件而言,辐照强度引起组件的电流呈线性变化,电压变化较小,通过对比分析电流和电压的斜率,可以得到电流更容易受辐照强度变化的影响;随辐照强度的增强,单晶硅组件的填充因子和效率是先增大后减小,三结叠层非晶硅组件的填充因子先增大后减小,然而效率是持续增大的。     

太阳电池组件户外性能测试

为了研究在户外工作条件下太阳电池组件的实际工作性能,在一天过程中的太阳电池组件V-I特性、组件温度、环境温度和太阳辐照度被测试。结果发现:影响太阳电池最大输出功率的主要因素是太阳辐照度;工作温度对电池组件的效率影响较大,同时高的工作温度还会使最大功率电压降低很多;太阳光谱对太阳电池组件的输出性能也有一定的影响,当辐照主要以散射为主时,太阳电池组件有更高的转化效率。     

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。     

蚁群并联光伏发电系统

光伏组件的输出特性受温度、光照强度、阴影的影响,当光伏组件受到周围建筑物、树木、电线杆及天空中的乌云等阴影的影响时,会发生局部或者完全被遮蔽的现象。当发生部分遮蔽现象时,其输出功率降低,为了最大限度的提取光伏板的电流,本文提出了一种蚁群并联光伏发电系统,该系统可以大大提高光伏电池板在发生局部遮蔽现象时的发电效率。     

隔离型直流模块式光伏并网系统控制研究

传统的光伏并网系统为了获得与电网电压相匹配的直流输出电压,需将多个光伏组件串、并联后经过非隔离DC-DC变换器,其结构扩充性较差,且无法实现每块光伏组件的最大功率点运行。直流模块式光伏并网系统采用高频隔离型DC-DC连接单个光伏组件和直流母线,并可根据实际需要将多个子模块相并联。该结构不仅具有安装灵活、维修方便等优点,还保证了每块光伏组件的最大功率点运行,提高了光伏电池的效率,且前后级相隔离提高了系统的安全性,适用于城市建筑集成光伏(BIPV)中。文章以隔离型全桥拓扑作为光伏直流模块中的DC-DC变换器,分析了直流模块式光伏并网系统的工作原理,对多直流模块并联情况进行研究,提出了控制策略。最后构建了直流模块式光伏并网系统的实验原型和仿真模型,验证了系统和控制的可行性。     

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。     

远方集中式与就地分布式光伏供电经济性比较

优先发展远方集中式光伏发电还是优先发展就地分布式光伏发电,需要进行经济性比较。立足于光伏电站建设发展的地域性差异,在传统光伏电站成本电价计算方法的基础上,考虑用户的实际用电成本,提出了远方集中式光伏电站与就近分布式光伏电站发、输、配电拓扑模型。分析了光伏电站在发、输、配电过程中的电能传输效率,将光伏系统的损耗与输配电成本纳入光伏用电成本,建立了一个用于评价光伏系统发、输、配电全过程内效率与成本的计算模型,并采用实际算例给出了具体的比较过程。结果表明:光照小时数、输电距离、光伏电站的单位容量投资是影响远方集中式光伏电站与就地分布式光伏电站成本差异的主要因素。     

模块化光伏并网系统欧洲效率优化控制方法

提出一种模块化逆变器组成的光伏并网系统欧洲效率优化控制方法,各并网逆变模块共直流交流母线并联运行。分析直流母线电压变化趋势与发电功率的内在关系,在逆变模块中采用两个不同限幅值的直流母线电压调节器,根据系统发电功率的变化,自然启用相应的电压调节器,确保各逆变模块优先运行在设定的最高效率点,而当系统发电功率较大时逆变模块再转向满载运行,从而优化系统欧洲效率,且无需增加硬件成本。详细分析系统的工作原理,给出控制方法的实现方式和关键参数的设计准则。搭建实验原理样机,进行动稳态实验和效率测试。实验结果表明,系统欧洲效率提高了0.43%,验证了控制方法的有效性。     

分布式光伏系统最优运维周期确定方法

目前光伏运维周期主要由人工经验确定,成本过高,不利于光伏产业的发展,为此,提出一种考虑分布式光伏系统典型场景的最优运维周期确定方法.建立分布式光伏2种典型应用场景数学模型;以光伏可靠性模型以及光伏组件积灰模型为基础,建立运维周期模型;利用蒙特卡洛法计算不同运维周期下由发电损失成本及运维成本组成的运维总成本的概率分布.通...     

基于神经网络的光伏阵列发电预测模型的设计

随着光伏发电系统容量的不断扩大,光伏阵列发电预测技术对于减轻光伏阵列输出电能的随机性对电力系统的影响具有重要意义.本文提出了一种加入天气预报信息的神经网络发电预测模型的设计方案.结合历史发电量数据和气象数据分析了影响光伏阵列发电量的各项因素,采用光伏阵列的发电量序列、日类型指数和气温建立了神经网络预测模型,并对训练好的模型进行了测试和评估.预测结果表明,预测模型有较高的精度,能够解决光伏发电的随机化问题,提高系统的稳定运行能力.