Fault Ride-Through Capability Enhancement of PV System with Voltage Support Control Strategy

With continuously increasing of photovoltaic (PV) plant’s penetration, it has become a critical issue to improve the fault ride-through capability of PV plant. This paper refers to the German grid code, and the PV system is controlled to keep grid connected, as well as inject reactive current to grid when fault occurs. The mathematical model of PV system is established and the fault characteristic is studied with respect to the control strategy. By analyzing the effect of reactive power supplied by the PV system to the point of common coupling (PCC) voltage, this paper proposes an adaptive voltage support control strategy to enhance the fault ride-through capability of PV system. The control strategy fully utilizes the PV system’s capability of voltage support and takes the safety of equipment into account as well. At last, the proposed control strategy is verified by simulation.

基于支持向量回归的PV/T组件温度实时预测

在光伏光热系统中,光伏板的发电效率与PV/T组件温度密切相关。实时、精确地预测PV/T组件温度,对优化控制决策、提高光伏板发电效率具有重要意义。文章利用支持向量回归(SVR)算法建立PV/T组件温度预测模型。为了提高该模型预测结果的精确度,采用网格搜索与交叉验证相结合的方法对SVR核函数参数g和惩罚因子c进行寻优;然后,结合实验平台的测量数据,划分训练集和预测集,并对原始数据进行归一化处理;最后,文章将基于SVR算法温度预测模型的预测结果与BP神经网络的预测结果进行对比。分析结果表明:基于SVR算法温度预测模型的预测值与实测值基本一致,该模型的预测精度和泛化性能均优于BP神经网络的预测结果。

大口径激光发射窗口镜多点支撑下结构研究

大口径激光发射窗口窗口镜由于径厚比高,刚度低,在自身重力下会发生变形,即镜面峰谷值(PV值)与均方根值(RMS)值过大,窗口镜会形成透镜,改变了激光发射输出端的发散角,不能满足激光发射系统的精准命中和能量集中的需求。建立了硒化锌材料的光学窗口的有限元仿真模型,计算分析在窗口镜径向支撑与底部安装支撑点结合轴向支撑作用时窗口镜的变形情况,并优化支撑体的材料、数量、位置分布。进行有限元仿真分析后,窗口镜面形精度满足PV值λ≤632.8nm与RMS低于λ/5≤126.56nm,支撑结构设计满足激光发射窗口需求。

计及分布式光伏和储能主动支撑的配电网日前日内协调优化运行策略

为充分挖掘分布式光伏与储能对配电网的主动支撑能力,提高配电网运行效益与供电质量,提出计及分布式光伏和储能主动支撑的配电网日前日内协调优化运行策略。考虑到光伏和负荷预测误差所带来的调度成本风险,采用条件风险价值的方法对其进行量化。日前优化模型以配电网运行成本与成本风险最小为优化目标,制定日前优化方案,为日内优化提供参考;日内优化模型对分布式光伏与储能的有功无功功率进行调度,以加权电压偏差、线路损耗、储能有功功率偏差最小为优化目标,在提升配电网供电质量的同时保证日内运行的经济性。将所提出的模型转化成便于求解的二阶锥规划模型,采用IEEE 33节点算例对所提出的策略进行验证。算例结果表明,所提出的日前日内协调优化策略充分挖掘了分布式光伏与储能的主动支撑能力,有效降低了配电网的运行成本,并对电压越限问题有明显的缓解作用。

基于PCA-PSO-SVR的PV型旋风分离器粒级效率建模

为了准确地表达PV型旋风分离器的粒级效率与结构参数、操作参数之间复杂的非线性关系,采用PCA-PSO-SVR混合算法对PV型旋风分离器的粒级效率进行建模。采用主元分析法(PCA)对实验数据集进行降维处理,通过粒子群优化算法(PSO)对支持向量回归(SVR)模型中的超参数进行优化。将优化后的回归模型和其它机器学习模型在预测准确性、泛化性、鲁棒性以及运行速度方面进行了对比,结果表明,利用PCA-PSO-SVR算法对PV型旋风分离器的粒级效率建模是一种准确而有效的方法。

浅谈柔性光伏支架的应用

与传统的刚性光伏支架相比,柔性光伏支架优势明显,可适应更多地形及应用条件。论文结合作者的工程实践经验,以某污水处理厂光伏项目以及山地柔性光伏支架项目为例,结合现场实际照片,对柔性光伏支架的特点及优缺点进行介绍,为同类型光伏发电项目光伏支架方案的选型提供参考。

基于理想屋面上不同光伏布置方案的对比分析

光伏发电在为企业节能减排的同时还能产生经济效益,如何在有限的屋顶资源下产生更大的经济效益,成为光伏建设单位所关心的问题。分析对比几种光伏组件布置方案下,光伏电站的装机容量、发电量、支架用钢量、投资收益等,以便应用于光伏建设实践中,供光伏建设单位参考选择合理的光伏布置方式。

武威市某光伏治沙示范园区储能配套比例研究

武威市处于腾格里沙漠边缘地带,新能源是推动治沙的有效途径之一,武威市规划在某地打造光伏治沙示范园区,文章对该园区的光伏电站储能配套比例进行分析与研究,形成相关技术报告,为该光伏治沙示范园区的建设提供技术支撑。

跟踪支架光伏电站场平优化研究

基于预选址开发的阿布扎比光伏电站项目,通过对该场地地形的分析,以该场地的土方平整设计及优化过程为启发,对比国内传统土方优化设计方法,提出1种场地平整优化的新方法。该方法可明显减少场地平整土方工程量,节约建设成本。

基于自适应k均值和SVR的光伏出力预测

为解决光伏功率预测不准确问题,提出了一种基于自适应k均值和支持向量回归的光伏出力预测方法。首先,分析了k均值聚类及其改进方法,给出了支持向量回归(SVR)的基本原理和应用流程,介绍了SVR中径向基函数凸优化模型。然后,结合自适应k均值和支持向量回归,依据光伏出力基本特点,分析了光伏出力预测流程及预测结果统计学评价指标。最后,以“云南昆明”光照数据为实际算例,确定了预测模型结构,并分别采用k-means and SVR、ARMA和ANN这3种方法进行预测,对比了不同聚类结果和不同算法时的预测统计指标,验证了所提方法的有效性,为光伏出力预测提供了一种方法。

海口地区屋顶分布式光伏跟踪式支架应用研究

对比几种光伏支架的特点,结合实际工程案例,仿真分析采用不同光伏支架时的发电效果,并通过计算投资回收期比较固定式支架与跟踪式支架的经济性,对提升光伏发电系统年单位发电量有积极作用。

网压故障下光储系统安全域及控制策略研究

电网侧电压发生不对称跌落时,为保证光储系统的并网安全,基于逆变器运行约束构建安全运行域,并提出输出控制策略。阐述正、负序分离的控制原理,在满足并网标准规定的无功电流基础上,以相电流幅值、相电压幅值和有功波动幅值为约束,构建各工况下的安全运行域;提出正、负序有功电流固定比例控制和最大化输出有功控制策略,满足并网要求且提升系统的稳定性。基于Matlab/Simulink仿真平台,构建光储系统仿真模型,验证所提策略的有效性。

基于煤矿排土场的光伏发电项目方案优化

[目的]通过“以光治荒”的方式推进煤矿排土场光伏发电项目的建设,将生态保护与绿色高效能源战略有机融合,以达到良好经济发展和生态环境治理的效果。[方法]以某煤矿排土场光伏发电项目优化为例,原方案采用的全固定支架形式,考虑到红线调整、地质影响、施工进度可控等因素,现调整为固定支架+柔性支架组合方案,场地较平缓部分区域考虑布置固定支架,柔性支架主要设置在坡面与跨沟处,占比为40%~45%。结合固定倾角、发电效率、光伏组串布置间距等因素进行优化,方案一固定支架倾角按16°,柔性支架东西向固定倾角按4°,南向及偏南方向顺坡布置。方案二根据最佳倾角确定,固定支架倾角采用24°,柔性支架固定倾角采用19°。[结果]方案一比方案二增加8 MWp左右;25 a总发电量:方案一比方案二增加10%~15%。发电系统总效率:方案一比方案二减少2%左右。[结论]研究表明本方案的优化保证其装机容量、工程安全等的同时,煤矿排土场边坡布置柔性支架增加了本工程创新性,为后续相关工程起到示范作用。在工程设计优化过程中,不仅仅考虑效率因素,更多的是需关注多目标因素优化带来的经济效益。

山区峡谷地形下柔性支撑光伏阵列的风振特性研究

为准确考察柔性支撑光伏阵列的整体抗风性能,该文以某光伏发电项目为研究对象,建立“系泊-光伏组件阵列结构”整体模型,基于Davenport风谱,采用AR自回归技术模拟脉动风荷载进行风振响应和流场分析。结果表明:1)迎风面边缘体型系数最大,沿风向呈递减趋势,具有明显梯度。因此,光伏组件表面风荷载分布是非均匀性的,这是光伏组件在风场作用下产生扭摆振动的主要原因。2)阵列外围光伏组件受风场作用的影响最大,为危险区,设计阶段应给予足够重视。3)此光伏阵列风振响应最大幅值约为8.0 cm,与实际工程情况符合;板体之间相互碰撞、发生隐裂的概率较低,柔性承托结构可在部分地形劣态地区作为刚性支撑结构的替代。4)柔性支撑下光伏组件之间纵横向连接紧密,结构刚度分布均匀,风致响应趋势相同,各光伏组件风振响应均以低频振动为主,风振系数为1.7。5)地锚拖曳结构对光伏组件位移有显著约束作用,因此,地锚数量、位置的分布调整可作为柔性支撑下光伏组件阵列的结构优化首选条件。

基于ABAQUS的柔索承载梁的受力分析

为研究以柔索承载的梁,拟减小柔索位移大的劣势,继承柔性光伏支架跨度大的优势,以柔索承载的简支梁在均布荷载作用下的内力和变形量为研究对象,通过数值计算及ABAQUS数值模拟研究的方法,对比理想简支梁和作为次梁时的简支梁的数值模拟和理论计算的结果,并对3种状态下简支梁的内力大小和变形模态进行分析,相互论证;然后用相同方法对连续梁进行了模拟分析。研究结果表明:柔索承载的简支梁其受力形式、内力大小及变形情况均接近理想简支梁,连续梁同此结论。研究结论为光伏柔性支架中以柔索承载的梁的设计方法和工程应用提供了理论和计算依据。

青岛市太阳能光伏电站及其支架设计

针对青岛市光伏电站设计中的有关问题,本文基于青岛市特殊的海洋气候,对青岛并网式太阳能光伏电站的基本结构进行设计,同时,在满足太阳能电池板获得最大日太阳光辐射量的条件下,设计太阳能电池板支架,并参照青岛市最大风力值44.2m/s求出风载,以此为有限元分析依据,建立光伏支架总装受力分析的有限元模型,并进行静力学分析,同时对支架进行结构优化。研究结果表明,优化后,光伏支架最大变形为0.118 6mm,最大应力为19.725 MPa,说明优化后光伏支架的变形和应力均大幅降低,满足304不锈钢强度的要求。该研究为建设太阳能光伏电站提供了非常重要的参考价值。

基于改进支持向量机的轨道交通光伏发电预测

轨道交通系统作为用电大户,将光伏发电系统接入轨道交通牵引供电系统不但可以降低交通系统的运营成本,而且可以很好地实现节能环保.但因光伏发电具有随机性、不确定性,将光伏发电直接接入轨道交通牵引供电系统,将会对轨道交通牵引供电系统带来一定的冲击,精确的光伏发电预测是减少光电并网冲击的有效解决方法.首先,采用自适应粒子群算法提高了训练光伏发电历史数据时粒子的寻优能力,然后采用优化后的参数代入最小二乘支持向量机对光伏发电负荷进行了预测,有效地保证了预测的精度,进而提高光伏发电接入轨道交通供电系统时的稳定性.

基于鲁棒LS-SVM在光伏发电预测中的应用

随着对光伏发电系统不断的应用研究,光伏发电预测技术成为又一重要的课题;光伏发电系统对于国家电网来说是一个不可控的能源,其具有的随机性会对大电网的稳定性造成一定的影响;因此,准确的光伏发电预测对电力系统的运行调度具有深远的意义;文章通过光伏发电历史发电量、太阳能辐射量和温度序列按照时间序列建模方案建立了基于鲁棒学习的最小二乘支持向量机模型;同时,验证了该模型的可行性以及有效性;预测结果表明,该模型具有较高的精度,能够解决光伏发电随机化问题。

最小二乘支持向量机在光伏功率预测中的应用

为了减少光伏发电的随机化问题对电力系统的影响,建立了基于最小二乘支持向量机的光伏功率预测模型,提前1h进行功率预测,根据储能补偿光伏输出期望值与实际输出的差额,优化储能安装容量。介绍了一种反映云层变化信息的地表太阳辐射量预测模型。采用光伏阵列的发电量、地表太阳能辐射量和气温序列分别按统一建模和时间序列建模2种方案建立了最小二乘支持向量机模型,并对训练好的模型在不同日类型下进行了测试和评估,验证了该模型和算法的有效性。结果表明,该模型不仅能够解决光伏发电的随机化问题,而且能有效减少储能安装容量。

基于模糊聚类和支持向量机的短期光伏功率预测

本文提出了一种基于模糊聚类和支持向量机的光伏短期功率预测方法。通过气象信息建立模糊相似矩阵将光伏发电功率历史样本划分为若干类,然后通过分类识别获得与预测日最相似的一类历史日样本集,将其与预测日的气象因素作为预测模型的输入样本建立支持向量机光伏发电功率预测模型,并利用余一法对构建的支持向量机模型进行核参数和惩罚参数的优化。根据实际数据对所提模型进行验证,计算分析了预测误差,结果表明该方法具有较高的预测精度,对光伏发电预测具有一定的参考价值。