【摘要】：隨著全球能源危機(jī)的到來,對可持續(xù)綠色能源的利用也越來越廣泛,其中在高海拔荒漠地區(qū)的光伏產(chǎn)業(yè)使用率越來越高。隨之也出現(xiàn)兩個(gè)問題,一是大量的光伏系統(tǒng)預(yù)測模型文獻(xiàn)都是針對環(huán)境溫度高和日照強(qiáng)度低的氣候特點(diǎn),而無適用于高海拔荒漠地區(qū)環(huán)境溫度低和日照強(qiáng)度高的功率預(yù)測模型。二是電網(wǎng)公司在電站發(fā)電高峰期限電,影響電池板和相關(guān)設(shè)備的壽命并給電網(wǎng)帶來電壓擾動,若提前預(yù)知每天的輸出功率,可方便電網(wǎng)公司提前進(jìn)行調(diào)度管理。因此針對這兩個(gè)問題,本文建立適用于該地區(qū)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率預(yù)測模型。本文主要對以下幾個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了研究和討論:1.首先查閱年鑒及相關(guān)文獻(xiàn),獲取中國其他地區(qū)和高海拔荒漠地區(qū)(主要是青海地區(qū))的日照強(qiáng)度、日照時(shí)長和環(huán)境溫度。然后以青海格爾木的陽光佑華光伏電站為例,利用光濕溫記錄儀,采集該光伏電站三個(gè)月每一天每一分鐘對應(yīng)的日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度。最后將光濕溫記錄儀采集的氣候數(shù)據(jù)與中國其他地區(qū)、高海拔荒漠地區(qū)的日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度相對比,結(jié)果表明:光濕溫記錄儀采集的數(shù)據(jù)與年鑒中高海拔荒漠地區(qū)的數(shù)據(jù)吻合,具有日照強(qiáng)度高和環(huán)境溫度低的特點(diǎn);而光濕溫記錄儀采集的日照強(qiáng)度比中國其他地區(qū)的高,環(huán)境溫度比中國其他地區(qū)的低。2.針對高海拔荒漠地區(qū)環(huán)境溫度低及日照強(qiáng)度高的氣候特點(diǎn),分析單塊硅電池板等效電路,利用基爾霍夫電壓電流定律,計(jì)算單塊硅電池板輸出電流的數(shù)學(xué)模型;提出硅電池板開路電壓、短路電流、最大電流和最大電壓在該氣候下環(huán)境參數(shù)(日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度)的修正公式,然后將修正公式代入輸出電流數(shù)學(xué)模型中,便建立適用高海拔荒漠環(huán)境下的單塊硅電池板輸出電流預(yù)測模型。然后將采集的日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度代入該模型,計(jì)算每天不同負(fù)載下的硅電池板輸出電流和功率與實(shí)際值對比,并分別計(jì)算和繪制兩者的相對誤差及仿真曲線,結(jié)果表明:兩者的輸出電流和輸出功率相對誤差都小于10%,兩者的仿真曲線走勢高度一致,能夠較好的反映高海拔荒漠條件下硅電池板的實(shí)際輸出電流和功率。3.基于光伏電站拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析各個(gè)環(huán)節(jié)電力電量交換關(guān)系,利用高海拔荒漠環(huán)境下單塊硅電池板輸出電流預(yù)測模型,以及功率與電壓電流間關(guān)系,建立光伏發(fā)電系統(tǒng)預(yù)測功率模型。由于電力電量交換關(guān)系復(fù)雜,所以將難以獲得和測量的參數(shù)及預(yù)測功率模型本身的誤差都納入綜合誤差中,將不計(jì)入難獲得、難測量的參數(shù)的功率模型定義為欠預(yù)測功率模型,因此光伏發(fā)電系統(tǒng)預(yù)測功率模型由欠預(yù)測功率模型和綜合誤差模型構(gòu)成。4.以青海大學(xué)現(xiàn)已投入運(yùn)行的小型并網(wǎng)光伏電站為例,計(jì)算該電站每天每分鐘的欠預(yù)測功率,將其與對應(yīng)的實(shí)際功率作差,便得到每天的綜合誤差�？偨Y(jié)每個(gè)月每天的綜合誤差曲線,發(fā)現(xiàn)綜合誤差曲線呈高斯分布。然后用高斯多項(xiàng)式近似每月前20天的綜合誤差,再取20天的綜合誤差對應(yīng)系數(shù)的的平均值,用該綜合誤差關(guān)系式補(bǔ)償給該月后10天的欠預(yù)測模型,便預(yù)測出并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率。最后將預(yù)測功率與實(shí)際功率曲線對比,并計(jì)算兩者的關(guān)聯(lián)度和相對誤差。結(jié)果表明:補(bǔ)償后的預(yù)測功率較未補(bǔ)償?shù)那奉A(yù)測功率,更接近實(shí)際功率,關(guān)聯(lián)度更高,相對誤差更小。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：青海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM615

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本文編號：2441904