弃光限电条件下不同纬度地区短期光伏发电功率预测对比分析

为提高弃光限电条件下光伏电站发电功率的预测准确率,选取甘肃及湖北地区位于不同气候条件下的4个光伏电站进行对比分析。利用中尺度数值预报模式模拟光伏电站辐射资料,引进误差逐步逼近法对模式输出辐射进行订正预处理,分别采用原理法、动力统计法和集合预报法探讨不同条件下光伏电站未来3天的短期发电功率预报效果。结果表明:1)误差逐步逼近法能有效降低数值预报辐射误差,相对均方根误差可降低约20%;2)当弃光率高于35%时,原理法的准确率下降至80%以下;3)具有统计功能的动力统计法和集合预测法可有效提高弃光限电地区的短期功率预测准确率,较原理法准确率最高可提升约12%;4)针对不同条件下的光伏电站,从预报效果和普适性的角度来看,集合预测法在所有方法中稳定性最佳,在弃光限电地区准确率最高可达92.02%,非弃光限电地区可达95.26%。     

一种改进的太阳辐射MOS预报模型研究

通过对常规MOS(Model Output Statistics)方法进行一定改进,建立改进的太阳辐射预报模型,达到提升预报效果的目的。考虑到大气对辐射的削弱作用,将实际辐射转换为清晰度指数,去除了天文辐射的影响;另外,由于不同天气类型条件会对太阳辐射产生较大影响,在进行建模之前利用Fisher判别分析方法对天气类型进行分类,将同季节同时次同天气类型的要素进行归类分析;同时,考虑到太阳辐射的季节性变化和日变化特征,影响太阳辐射各要素的权重会有所变化,建立不同季节、不同时次的预报模型;最后,考虑到系统误差的延续性,将建立的初时次模型预报值与实际值的误差作为其他时次的一个因子变量,建立后续临近时次预报模型。结果表明:所建模型的模拟值能反映实际的太阳辐射变化情况,达到建模要求;对比常规的MOS方法,改进的MOS模型在拟合期的平均绝对百分比误差(MAPE)降低约20%,可明显提升预报效果;以2012年8月份作为预报期进行模型预报评估,预报期的平均绝对百分比误差(MAPE)为28.33%,相对均方根误差(r RMSE)为16.20%,模型预报效果较好。     

基于典型气象条件的风光互补系统容量优化

采用当地风速和辐射强度等气象因子日变化典型特征曲线为基础数据,以风光互补发电系统日输出功率曲线最接近当地负荷曲线为最优化目标,以风电和光伏装机容量为变量,建立一种并网风光互补容量优化配置模型,旨在提高清洁能源占比和利用效率。利用武汉某区域用电负荷数据和该区域测风塔风速数据及太阳辐射数据进行算例分析,结果验证了所提出优化配置模型的可行性。     

太阳能光伏电站发电量变化特征及其与气象要素的关系

基于湖北省气象局18 kW·p太阳能光伏示范电站2011年7月~2012年6月发电资料和同期气象资料、辐射资料,分析了光伏电站发电量变化特征及其与气象要素的关系。结果表明,一年中,夏季发电多,冬季发电少,春秋两季发电持平;1 d中,正午发电多,早晚发电少,夜间不发电,呈单峰型变化特征;发电量与太阳总辐射量呈明显的同步性变化特征,且两者在各季节均呈显著的正相关关系;发电量与相对湿度、云量呈负相关关系,与日照时间、能见度、气温呈正相关关系,但在同等辐射条件下,气温越高,发电量越小。     

复杂边界条件下软土地区深大基坑组合式支护设计与应用

依托复杂边界条件下的软土深基坑,对不同支护条件下的基坑进行设计方案选型,分别采用了前撑式注浆钢管斜撑体系支护、双排桩支护及桩锚支护等多种支护结构组合支护方式,并通过实施效果对设计方案进行验证.现场支护效果表明,基坑侧壁水平位移和周边建筑物沉降均在安全控制范围内,支护效果良好.组合支护体系对解决复杂地质条件和复杂边界条件的基坑支护问题更有针对性,为类似项目提供了借鉴.     

可回收锚索抗拔承载力分析及应用

可回收锚索由于其结构设计合理、材料经济且可避免对临近地下空间的侵入等特点而被广泛应用于基坑工程中,具有良好的应用前景。通过对可回收锚索抗拔承载力受力分析及计算进行分析,结合工程实例得出一些具有一定参考价值的结论,为类似工程设计提供借鉴。     

误差逐步逼近法在太阳辐射短期预报中的应用

基于武汉市2011年~2012年4个典型月逐时总辐射观测值和中尺度数值天气预报模式(WRF)模拟值,通过以误差逐步逼近方法实现预报效果的提高,即以逐时清晰度指数为因变量,以14个模式输出因子浓缩的4个主分量为自变量,建立清晰度指数MOS预报方程;以预报误差为因变量,分析并遴选预报因子,建立预报方程;重复第二步过程,进一步减少预报误差。结果表明:1)常规MOS方法预报辐射值的年平均绝对百分比误差、相对均方根误差分别为22.1%、27.8%,对常规MOS预报的误差进行2次再预报后,年预报结果的两项误差进一步降至17.4%、22.4%,与常规MOS法相比,预报误差分别下降4.7%、5.4%;2)第一次误差的主要影响因子为清晰度指数,第二次误差的主要影响因子为时角(一天中不同时刻);3)经过两次误差逐步逼近后,两项误差分别下降3.8%(5月份)~5.4%(8月份)、4.5%(10月份)~6.9%(8月份)。可见,误差逐步逼近法有逐步改善辐射预报效果的作用。     

典型风电场地形大气稳定度对风机出力的影响

[目的]分析了大气稳定度对风机出力的影响,为提高计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）风能资源模拟精度提供技术参考。[方法]选取立于平坦和复杂山地两类典型地形上的两座测风塔不同高度的风速、气温、气压等观测数据,使用莫宁-奥布霍夫长度法分别计算两座测风塔所在区域的大气稳定度,参照Irwin大气稳定分类标准对稳定度计算结果分类,再根据分类结果进行两座测风塔轮毂高度处出力分析。[结果]结果表明：在近地面层,复杂山地大气热效应造成的表层垂直混合作用更为明显,造成的大气不稳定性较为强烈,但垂直混合作用不充分;复杂山地大气稳定度对风机出力的影响大于平坦地形,其不确定性更强。[结论]在进行CFD风电场流体建模时需要考虑大气稳定度的影响,特别是超低风速复杂山地场址条件下,大气稳定度的评估对风机选型及发电量仿真精度尤为重要。     

复杂山区气象站潜在太阳能资源参量估算方法及应用

微观尺度光伏电站选址时,需评价太阳能资源,通常采用经验公式和日照时数来推算太阳总辐射情况,而山区地形复杂,地形遮蔽是影响气象站日照时数的重要因素。基于空间分辨率较高的DEM数据,提出一种借助GIS软件3D分析工具集的快速计算遮蔽角方法,并以鄂西山区巴东、鹤峰、神农架三地为例,在得到各气象站的地形遮蔽角后,通过模型计算了地形遮挡导致的理论日照遮蔽率和考虑天气条件的实际日照遮蔽率,从而订正了复杂地形下气象站的日照时数和太阳总辐射。结果表明,实际天气条件下,地形遮蔽订正后巴东、鹤峰、神农架年总辐射分别增加了145.2、92.2、415.0 MJ/m²,可见所提方法提高了山区太阳能资源评价的准确率,可为光伏扶贫决策服务提供参考依据。