光伏發(fā)電量預(yù)測的實現(xiàn)及獨立系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

【摘要】：隨著大規(guī)模集中并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量的增加,為了避免并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率固有的間歇性和不可控等缺點對電網(wǎng)的沖擊,光伏發(fā)電量(或功率)預(yù)報技術(shù)成了光伏系統(tǒng)應(yīng)用研究新的熱點。在并網(wǎng)和微電網(wǎng)系統(tǒng)中,對光伏系統(tǒng)發(fā)電量做出有效的預(yù)測,將會提高電網(wǎng)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,安全性和可靠性；另外對于光伏電站投資者而言,做好有效的發(fā)電量預(yù)測有助于其分析投資回報周期,為投資參考。 儲能設(shè)備(蓄電池,超級電容等)是獨立光伏系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一,其作用是為了保證在光強不足的情況下,系統(tǒng)能夠?qū)ν廨敵鲭娔?保證系統(tǒng)連續(xù)工作；另外由于儲能設(shè)備價格較高,儲能容量大會導(dǎo)致系統(tǒng)成本升高。設(shè)計獨立光伏是系統(tǒng)工作穩(wěn)定性,連續(xù)性與經(jīng)濟成本的綜合考慮。 本文研究了光伏系統(tǒng)發(fā)電量短期預(yù)測的方法：利用天氣預(yù)報信息中的云層量信息和環(huán)境溫度信息,建立了太陽輻照模型,光伏組件溫度模型,太陽電池模型,使用LabVIEW軟件實現(xiàn)了自動預(yù)測,并將預(yù)測的結(jié)果與實測結(jié)果做了對比,結(jié)果表明該方法實現(xiàn)較簡單,而且具有較高準(zhǔn)確度；對于獨立光伏系統(tǒng),利用Trnsys軟件建立了獨立光伏系統(tǒng)的模型,借助這一模型分析了不同類型的負載情況下蓄電池容量對于獨立光伏系統(tǒng)工作情況的影響,對于離網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計尤其是蓄電池容量的選擇具有一定意義。 【關(guān)鍵詞】：光伏系統(tǒng) 發(fā)電量預(yù)測 LabVIEW 蓄電池容量 優(yōu)化設(shè)計 Trnsys
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 太陽能光伏發(fā)電的特點及發(fā)展現(xiàn)狀9-12
• 1.1.1 全球光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展9-10
• 1.1.2 中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展10-12
• 1.2 光伏應(yīng)用的主要形式12-13
• 1.2.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電12
• 1.2.2 獨立光伏系統(tǒng)12
• 1.2.3 微網(wǎng)12-13
• 1.3 光伏應(yīng)用中的問題13-14
• 1.4 本論文的主要研究工作14-15
• 第二章 太陽電池基本原理、建模和影響工作的因素分析15-30
• 2.1 太陽電池的工作原理15-18
• 2.2 影響太陽電池工作的因素分析18-21
• 2.2.1 輻照度對光伏組件(系統(tǒng))工作的影響18-19
• 2.2.2 光譜分布對光伏組件(系統(tǒng))工作的影響19-20
• 2.2.3 溫度的影響20-21
• 2.3 太陽電池的建模21-29
• 2.3.1 單二極管太陽電池22-23
• 2.3.2 雙二極管太陽電池23-27
• 2.3.3 太陽電池的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 光伏系統(tǒng)發(fā)電量預(yù)測30-45
• 3.1 國內(nèi)外光伏系統(tǒng)發(fā)電量預(yù)測研究現(xiàn)狀30-31
• 3.2 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電量預(yù)測的可行性及必要性31-32
• 3.2.1 發(fā)電量預(yù)測的可行性31-32
• 3.2.2 發(fā)電量預(yù)測的必要性32
• 3.3 環(huán)境參數(shù)的變化32-34
• 3.4 光伏系統(tǒng)發(fā)電量短期預(yù)測模型/方法34-37
• 3.4.1 環(huán)境因素—太陽輻照度和環(huán)境溫度34-37
• 3.4.1.1 晴朗天氣下的輻照度34-36
• 3.4.1.2 陰雨天的輻照度36-37
• 3.4.1.3 光伏組件溫度37
• 3.5 預(yù)測方法的軟件實現(xiàn)37-39
• 3.6 模型的數(shù)據(jù)驗證39-44
• 3.6.1 第一個電站39-42
• 3.6.1.1 太陽輻照度—晴天和陰天39-40
• 3.6.1.2 環(huán)境溫度40
• 3.6.1.3 組件溫度40-42
• 3.6.1.4 發(fā)電量預(yù)測42
• 3.6.2 第二個電站42-44
• 3.7 本章小結(jié)44-45
• 第四章 獨立光伏系統(tǒng)中蓄電池容量的優(yōu)化設(shè)計探討45-56
• 4.1 獨立光伏系統(tǒng)45-47
• 4.1.1 獨立光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和蓄電池容量設(shè)計45-47
• 4.1.2 負載分類47
• 4.2 系統(tǒng)建模47-50
• 4.2.1 建模方法47-48
• 4.2.2 系統(tǒng)參數(shù)及仿真條件48-50
• 4.3 仿真結(jié)果討論50-54
• 4.3.1 相同蓄電池容量52-53
• 4.3.2 不同蓄電池容量53-54
• 4.4 模擬設(shè)計家庭負載曲線54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 全文總結(jié)與展望56-57
• 5.1 本文主要工作和創(chuàng)新點56
• 5.2 下一步的工作展望56-57
• 附錄1——輻照度模型m文件代碼57-58
• 附錄2——太陽電池模型m文件代碼58-61
• 附錄3——光伏組件模型m文件代碼61-62
• 參考文獻62-64
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-65
• 致謝65-67

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