光伏发电量预测的实现及独立系统的优化设计

【摘要】：随着大规模集中并网光伏发电系统容量的增加,为了避免并网光伏发电系统输出功率固有的间歇性和不可控等缺点对电网的冲击,光伏发电量(或功率)预报技术成了光伏系统应用研究新的热点。在并网和微电网系统中,对光伏系统发电量做出有效的预测,将会提高电网系统运行的稳定性,安全性和可靠性；另外对于光伏电站投资者而言,做好有效的发电量预测有助于其分析投资回报周期,为投资参考。 储能设备(蓄电池,超级电容等)是独立光伏系统中的关键部件之一,其作用是为了保证在光强不足的情况下,系统能够对外输出电能,保证系统连续工作；另外由于储能设备价格较高,储能容量大会导致系统成本升高。设计独立光伏是系统工作稳定性,连续性与经济成本的综合考虑。 本文研究了光伏系统发电量短期预测的方法：利用天气预报信息中的云层量信息和环境温度信息,建立了太阳辐照模型,光伏组件温度模型,太阳电池模型,使用LabVIEW软件实现了自动预测,并将预测的结果与实测结果做了对比,结果表明该方法实现较简单,而且具有较高准确度；对于独立光伏系统,利用Trnsys软件建立了独立光伏系统的模型,借助这一模型分析了不同类型的负载情况下蓄电池容量对于独立光伏系统工作情况的影响,对于离网系统设计尤其是蓄电池容量的选择具有一定意义。 【关键词】：光伏系统 发电量预测 LabVIEW 蓄电池容量 优化设计 Trnsys
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 太阳能光伏发电的特点及发展现状9-12
• 1.1.1 全球光伏产业的发展9-10
• 1.1.2 中国光伏产业的发展10-12
• 1.2 光伏应用的主要形式12-13
• 1.2.1 光伏并网发电12
• 1.2.2 独立光伏系统12
• 1.2.3 微网12-13
• 1.3 光伏应用中的问题13-14
• 1.4 本论文的主要研究工作14-15
• 第二章 太阳电池基本原理、建模和影响工作的因素分析15-30
• 2.1 太阳电池的工作原理15-18
• 2.2 影响太阳电池工作的因素分析18-21
• 2.2.1 辐照度对光伏组件(系统)工作的影响18-19
• 2.2.2 光谱分布对光伏组件(系统)工作的影响19-20
• 2.2.3 温度的影响20-21
• 2.3 太阳电池的建模21-29
• 2.3.1 单二极管太阳电池22-23
• 2.3.2 双二极管太阳电池23-27
• 2.3.3 太阳电池的神经网络模型27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 光伏系统发电量预测30-45
• 3.1 国内外光伏系统发电量预测研究现状30-31
• 3.2 光伏并网系统的发电量预测的可行性及必要性31-32
• 3.2.1 发电量预测的可行性31-32
• 3.2.2 发电量预测的必要性32
• 3.3 环境参数的变化32-34
• 3.4 光伏系统发电量短期预测模型/方法34-37
• 3.4.1 环境因素—太阳辐照度和环境温度34-37
• 3.4.1.1 晴朗天气下的辐照度34-36
• 3.4.1.2 阴雨天的辐照度36-37
• 3.4.1.3 光伏组件温度37
• 3.5 预测方法的软件实现37-39
• 3.6 模型的数据验证39-44
• 3.6.1 第一个电站39-42
• 3.6.1.1 太阳辐照度—晴天和阴天39-40
• 3.6.1.2 环境温度40
• 3.6.1.3 组件温度40-42
• 3.6.1.4 发电量预测42
• 3.6.2 第二个电站42-44
• 3.7 本章小结44-45
• 第四章 独立光伏系统中蓄电池容量的优化设计探讨45-56
• 4.1 独立光伏系统45-47
• 4.1.1 独立光伏系统结构和蓄电池容量设计45-47
• 4.1.2 负载分类47
• 4.2 系统建模47-50
• 4.2.1 建模方法47-48
• 4.2.2 系统参数及仿真条件48-50
• 4.3 仿真结果讨论50-54
• 4.3.1 相同蓄电池容量52-53
• 4.3.2 不同蓄电池容量53-54
• 4.4 模拟设计家庭负载曲线54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 全文总结与展望56-57
• 5.1 本文主要工作和创新点56
• 5.2 下一步的工作展望56-57
• 附录1——辐照度模型m文件代码57-58
• 附录2——太阳电池模型m文件代码58-61
• 附录3——光伏组件模型m文件代码61-62
• 参考文献62-64
• 攻读学位期间发表的学术论文64-65
• 致谢65-67

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

微电网负荷优化分配    陈达威;朱桂萍;

微电网的研究现状及在我国的应用前景    郑漳华;艾芊;

光伏发电在微电网中接入及动态特性研究    周念成;闫立伟;王强钢;

太阳能光伏发电量预报方法的发展    李芬;陈正洪;成驰;段善旭;

硅太阳电池工程用数学模型    苏建徽,余世杰,赵为,吴敏达,沈玉梁,何慧若

晴天太阳辐射模型的优化计算    邱国全,夏艳君,杨鸿毅

中国光伏产业发展现状与前景    赵玉文;

太阳能预报方法及其应用和问题    马金玉;罗勇;申彦波;李世奎;

基于灰色理论和BP神经网络预测观光农业旅游人数的研究    朱春江;唐德善;马文斌;

转地养蜂专业户光伏系统的研究    杜忠明;熊飞峤;李天华;

基于BP神经网络的闽江上游洪水预报    袁健;陈丽侠;耿宝江;

太阳电池及其发展方向    吕建;殷洪亮;

大型集中并网光伏电站硬件设计要求及安全保护    王志刚;龙维绪;崔海昱;邓菊莲;刘祖明;廖华;涂洁磊;

关于青藏铁路工程中太阳能光伏发电的应用分析    鲁延武;高佳;

太阳能光伏支架系统的应用    李天下;

BP神经网络在管道缺陷定量识别中的应用    马凤铭,李国军

迭加原理的错误及纠正(二)    刘忠厚;

“叠加原理的错误及纠正”的正与误    关辉;

基于自适应线性神经网络的磁悬浮飞轮控制    陈小飞;吉莉;刘昆;

基于OIF-Elman网络的光伏电源最大功率点跟踪方法研究    苏刚;龚威;潘雷;高瑞;王贝贝;

液压挖掘机神经网络控制的研究    韩露;高英杰;

自组织网络与广义回归网络耦合的副热带高压指数预测    王彦磊;滕军;张韧;万齐林;董兆俊;白志鹏;

太阳能光伏发电系统工程结构强度设计    郝文华;

BP网络在矿车动态轨道衡数据处理中的应用    申峰;陈建中;

齿轮钢精炼过程淬透性的预报研究    林平;王福利;刘浏;

基于动态电容充电的光伏阵列Ⅰ-Ⅴ测试仪    张国荣;瞿晓丽;苏建徽;刘宁;董康;

基于超强学习机的交通客流预测方法研究    赵志理;李炜;王虎平;刘波;

国内外太阳能空间结构的应用与技术探讨    罗尧治;饶力;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

自适应结构优化神经网络控制研究    宋清昆

保险公司债券投资研究    陈文正

有限精度权值神经网络优化的研究与应用    包健

快速热循环注塑模具及工艺关键技术研究    李熹平

基于云参数干旱遥感监测模型与集合卡尔曼滤波的土壤湿度同化研究    杨娜

关节臂式坐标测量机自标定方法与误差补偿研究    高贯斌

基于声发射技术的聚乙烯自增强复合材料损伤模式识别研究    王旭

基于智能算法的滑坡稳定性建模与分析    黄光东

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

智能瓦斯传感器的研制    滕景忠

基于神经网络的非线性系统H_∞控制    李娜

一种基于PMIPv6的智能辅助高效切换方案    王利明

混凝土受氯离子侵蚀劣化的ANFIS分析    王岩

数据挖掘技术在彩票销售数据分析中的应用研究    吴珺

直流蒸汽发生器压力控制方法研究    刘鹏

切换神经元网络稳定性分析    张凯

无人直升机建模与控制方法研究    任倩倩

遗传算法和神经网络在结构损伤识别中的应用    薛明玉

基于神经网络的光伏阵列发电预测模型的设计    陈昌松;段善旭;殷进军;

太阳能光伏发电技术现状及其发展    赵晶;赵争鸣;周德佳;

光伏并网发电与有源电力滤波器的统一控制    张国荣;张铁良;丁明;苏建徽;汪海宁;

微电网研究综述    鲁宗相;王彩霞;闵勇;周双喜;吕金祥;王云波;

微网综合控制与分析    王成山;肖朝霞;王守相;

并网光伏电站动态建模及仿真分析    李晶;许洪华;赵海翔;彭燕昌;

含多种分布式电源的微网动态仿真    郭力;王成山;

电力系统短期负荷预报的几种改进手段    侯志俭，吴际舜，张琦雨，万亮，潘龙兴

应用于负荷预测中的回归分析的特殊问题    康重庆,夏清,刘梅,相年德

基于自调节粒子群算法的电力系统经济负荷分配    张雪雯;李艳君;

市电自动切换在独立光伏系统中的应用    袁世建;胥平;尚海涛;

一种应用于独立光伏系统的新型逆变器    杨庆江;李晔;包西平;

独立光伏系统中的逆变器    吴国楚;

虚拟仪器技术在独立光伏系统在线监控中的应用    雷之光;陈贤明;何志伟;

独立光伏系统用蓄电池充放电策略的设计    粟梅;李黎明;孙尧;封焯文;饶程;

超级电容器-蓄电池应用于独立光伏系统的储能设计    王斌;施正荣;朱拓;孟昭渊;

光伏屋顶系统设计方法及效益分析    沈阳;朱先锋;

独立光伏系统中超级电容器蓄电池有源混合储能方案的研究    唐西胜;齐智平;

超级电容器蓄电池混合储能独立光伏系统研究    唐西胜;武鑫;齐智平;

超级电容器的电特性及在独立光伏系统中的应用    闫晓金;孙晋豪;徐利娜;

独立光伏系统太阳能电池方阵及蓄电池容量设计    司良群;吴刚;刘倩;王丽萍;

抗三相不平衡负载的独立光伏发电系统的设计    伍春生;杨子龙;廖华;王一波;徐正国;许洪华;

3G时代风光电互补电源技术在基站的应用    杨青;张炳华;

太阳能光伏建筑一体化及其应用研究    孙颖;

投资太阳能项目是长期战略    本报记者 汤向阳

下半年工业奋力冲刺千亿    尤轩　粉琴

光伏并网发电应用比例不到一成 国家须加大扶持力度    云南师范大学太阳能所副所长 刘祖明

阿不来提·阿不都热西提来锡考察    高琼玲

国家取消39个2009年金太阳项目补贴    CUBN记者 刘杰

梁志鹏:2015年我国太阳能装机规模将达1000万千瓦    本报记者 杨歌

超级电容器储能应用于分布式发电系统的能量管理及稳定性研究    唐西胜

独立光伏系统在小型游览船上的应用研究    孙忠玉

独立光伏系统的研究与实现    孙洪亮

光伏发电量预测的实现及独立系统的优化设计    葛彬彬

基于高频链的独立光伏系统的研究    陈天水

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

小功率独立光伏控制器的设计    郭光伟

独立光伏系统中智能充电方法的研究及应用    王慧

独立运行光伏发电系统的研究    赵颖

独立光伏路灯系统MPPT控制器设计    曹旭阳

独立光伏发电系统中充电控制芯片的研究与设计    张毅