離網(wǎng)型光伏電站的設(shè)計與功率預測

【摘要】：能源危機對我們來說早已不再是危言聳聽，隨之而來的則是尋找新能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源成為電力行業(yè)中全新的砥柱中流。其中，在眾多新能源的尋找和利用過程中，光伏發(fā)電行業(yè)正在如同雨后春筍般的展開，它正在成為新能源利用發(fā)電領(lǐng)域一個新角色。太陽能有著許多優(yōu)點，如綠色環(huán)保，存儲量無限多、利用方便等，正因為這些優(yōu)點使得光伏發(fā)電的發(fā)展越來越快。電走進我們的生活已經(jīng)有一段歷史了，然而在一些偏遠的山區(qū)或者太陽能資源豐富卻遠離主電網(wǎng)的區(qū)域，電力供應(yīng)問題仍然影響著人們的日常生活。此時，修建離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)就成為解決上述問題的一個有效措施。 本論文是依據(jù)在S市擬建離網(wǎng)型光伏電站的工程項目，利用PVSYSTEM軟件和MATLAB軟件對該離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)進行系統(tǒng)選型和仿真研究。本論文的主要研究內(nèi)容有： 首先，對影響光伏電站選址的因素進行分析，其中包括S市的經(jīng)緯度，海拔等因素。然后，建立太陽能輻射強度的仿真模型，通過對仿真結(jié)果進行分析并對所選區(qū)域的太陽能資源進行評估，從而驗證該地區(qū)是否適宜修建光伏電。 （1）對該離網(wǎng)型光伏電站進行系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選型，其中包括光伏電池的選型、安裝傾角的選擇以及串并聯(lián)方式的確定。另外，還包括蓄電池和離網(wǎng)型光伏逆變器的選擇。為提高該離網(wǎng)型光伏系統(tǒng)的太陽能利用率，利用仿真軟件搭建基于電導增量法的最大功率跟蹤仿真模型，通過改變其跟蹤步長，分別仿真不同跟蹤步長下的仿真結(jié)果進行對比，從而尋找基于電導增量法下的佳跟蹤步長，最后驗證該離網(wǎng)型光伏系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計是否滿足所帶負荷的額定運行要求。 （2）為了避免由于增減系統(tǒng)所帶負荷的容量而引起的系統(tǒng)不穩(wěn)定狀況，對該離網(wǎng)型光伏電站進行功率預測。搭建基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功率預測模型，搜集該離網(wǎng)型光伏電站所在區(qū)域的光照強度、太陽入射角、溫度等參數(shù)對該功率預測模型進行系統(tǒng)訓練和測試，最后對其功率輸出進行預測。這樣，可以更好的保證該離網(wǎng)型光伏電站的修建的合理性。 本論文的研究成果可以為偏遠的地區(qū)的離網(wǎng)型光伏電站的系統(tǒng)設(shè)計提供了一定的理論參考。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電系統(tǒng) 光伏電站的選址 最大功率跟蹤 功率預測
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究目的與意義10-11
• 1.2 光伏發(fā)電的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 本論文的內(nèi)容安排14-16
• 第二章 光伏電站的選址16-31
• 2.1 所設(shè)計的光伏電站工程概述16-18
• 2.1.1 地理位置16-17
• 2.1.2 氣象資料17-18
• 2.2 光伏電站選址的簡介18-19
• 2.2.1 光伏電站選址需考慮的因素18-19
• 2.2.2 光伏電站選址的要求19
• 2.3 基于 MATLAB/SIMUlink 的太陽能輻射強度建模仿真19-30
• 2.3.1 太陽能輻射強度數(shù)學模型20-24
• 2.3.2 基于 MATALB 的太陽能輻射強度建模24-26
• 2.3.3 仿真分析26-29
• 2.3.4 仿真結(jié)果校驗29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 光伏電站的設(shè)計31-52
• 3.1 用戶負載信息31-32
• 3.2 系統(tǒng)方案設(shè)計32-42
• 3.2.1 S 市太陽入射軌跡分析32-33
• 3.2.2 太陽能電池方陣設(shè)計33-42
• 3.3 基于 MATALB 的最大功率模塊建模仿真42-51
• 3.3.1 太陽能電池的特性分析43-46
• 3.3.2 最大功率跟蹤分析46-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 基于 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏電站功率預測52-62
• 4.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡介52-53
• 4.2 光伏電站功率預測模型的建立53-57
• 4.2.1 光伏發(fā)電電站功率預測方法簡介53-54
• 4.2.2 功率預測模型結(jié)構(gòu)的確定54-56
• 4.2.3 訓練樣本的提取56-57
• 4.2.4 預測模型的校準57
• 4.3 算例分析57-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第五章 結(jié)論與展望62-65
• 5.1 結(jié)論62-63
• 5.2 展望63-65
• 參考文獻65-69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文69-70
• 致謝70

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