含光伏电站的发电系统可靠性分析

为分析光伏电站并网对发电系统可靠性的影响,提出了新的光伏电站多状态可靠性模型。模型根据光伏电站实测数据求得各状态的晴空指数和辐照度波动指标,提出按数据等频划分的原则计算各状态之间的转移概率,并对给定状态下的太阳辐照度进行分时模拟,最后采用序贯蒙特卡洛模拟法评估含光伏电站的发电系统的可靠性。由于考虑了实际太阳辐照度波动特性与晴空指数之间的相关性,状态抽样结果表明,提出的光伏辐照度多状态时序模型更符合实际的天气变化特性。基于RBTS的仿真结果表明,采用此模型的光伏电站可靠性分析相对于直接抽样法的计算结果更精确。

各种天气状况下太阳辐射照度与太阳光照度关系

以同济大学自建的小型气象台站测得的2009—2011年气象数据为基础,采用回归分析的方法分析了晴空指数、太阳高度角对太阳辐射照度与光照度关系的影响,发现它们对太阳辐射照度的影响整体上呈现非线性,且影响规律在各分区间内略微不同.因此,采用分段线性拟合的方法将晴空指数和太阳高度角分为9个区间,分别建立对应的太阳辐射照度与太阳光照度之间的线性拟合关系,并通过实测数据证明这种处理方式具有较高精度.结论适用于纬度和天气条件与上海相似的地区.

太阳辐射散射分数Sigmoid函数建模与验证分析

为研究太阳辐射散射分布对日照时数测量的影响,基于大气辐射传输理论,利用泰勒级数展开,建立了散射分数、晴空指数和大气光学质量的Sigmoid函数模型。利用不同时间尺度的辐射数据训练集,通过非线性拟合得到了散射分数与晴空指数和大气光学质量的变化关系的数学模型,给出了一维模型S0和二维模型S1。利用不同地域观测站点的太阳辐射数据建立验证数据集,利用Sigmoid模型计算了散射分数,分析了实测值与计算值之间的相关系数、平均偏差、均方根误差和t-统计量等。结果表明,采用Sigmoid模型计算的散射分数值与实测值相关系数在0.8以上,平均偏差在±0.2以内,均方根误差在0.25以内,t-统计量最小低至0.0172。本研究为散射辐射分布模型的构建提供了新的方向,下一步需引入更为广泛的辐射数据进行模型跨地域的适用性研究。