基于光伏组件特性与温度建模的光伏阵列特性预测

摘要

光伏发电系统目前的应用越来越广泛,已成为电网系统中的重要组成部分,为了实现光伏发电系统在电网中的合理调配,需要预测光伏发电系统的输出特性。
　　光伏发电系统的输出特性与其接收到的辐照度与其工作温度有关,本文从单个光伏组件出发,在第二章建立了单个光伏组件的五参数模型以及预测模型,该模型通过选取实际测量参数为计算基础,并且对补偿系数进行校正,能够对不同地区不同类型光伏组件在任意辐照度与工作温度下的I-V特性进行较精确的预测,实验结果显示,该模型在最大功率点附近的预测误差在5％以内,达到工程应用精度要求。
　　由于所建立的光伏组件预测模型需要用到组件的工作温度,于是组件工作温度的预知就成为一个重要的研究问题,第三章介绍了两种组件工作温度的预测建模方法,比较了两者的优缺点,而后基于能量守恒方程建立了一套由气象因素计算组件工作温度的计算方法,通过实验数据确定计算式中各系数,预测效果显示,该组件工作温度预测方法有较好的精度,与I-V特性预测模型对接后,I-V特性预测精度基本无降低。
　　在单个光伏组件I-V特性可以预测后,如何推演至对光伏阵列的预测成为重要问题,第四章介绍了光伏阵列与单个光伏组件在I-V特性上的关系,分析了在局部阴影条件下光伏阵列I-V特性的计算方法,搭建了光伏阵列的仿真平台,仿真结果显示,所用的局部阴影条件下光伏阵列I-V特性计算方法有着较高的计算精度。

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1 绪 论

1.1光伏发电应用现状

1.2光伏组件特性

1.3光伏发电预测国内外研究现状

1.4本文研究背景及内容

1.5本章小节

2光伏组件I-V特性预测

2.1 I-V特性预测模型

2.2测量实验平台

2.3不同地区不同类型组件的预测对比

2.4本章小结

3光伏组件工作温度的建模与预测方法

3.1两种板温计算方法

3.2温度关系模型

3.3测量实验平台

3.4模型计算效果验证

3.5本章小结

4光伏阵列特性预测

4.1组件串并联模型

4.2阵列局部阴影模型

4.3仿真分析

4.4本章小结

5全文总结

5.1本文工作总结

5.2工作展望

致谢

参考文献