存量光伏电站的提质增效方法

早期光伏电站建设技术落后,设计水平和建设质量不高,导致设备故障率高、发电能力差,但其所在地的太阳能资源丰富,且选址条件好,具有较大的挖掘潜力。因此,开展存量光伏电站提质增效,是挖掘此类光伏电站的发电潜力、提高光伏电站系统效率,从而保障光伏电站盈利能力的有效措施。针对存量光伏电站存在的技术与设计缺陷,提出提质增效的方法,包括4个步骤:资料收集、现场调研、数据挖掘、效果评价;并以山西省某100 MW存量光伏电站为例,实验证明提质增效后该光伏电站的系统效率提升显著,验证了该方法的有效性,为存量光伏电站提高经济效益提供了参考。

光伏发电系统不同类型柔性支架发电特性研究

基于东北某光伏场站不同类型柔性支架2022年全年运行实测数据,通过开展累计单位兆瓦发电量分析、电流离散率分析、组件倾角一致性分析以及瞬时功率曲线分析,横向对比不同类型柔性支架在户外实际工况下的运行特性,分析真实服役环境下不同技术的产品性能,纵向验证同一产品在不同天气、不同应用场景及不同太阳高度角下的运行特性,深度揭示不同设备间的发电能力、性能衰减、耐候性及运行可靠性。研究结果表明:柔性支架具有明显的几何非线性特点,支架跨度越大,预应力拉索挠度越大,组串发生形变越大,导致组件接收辐照一致性越差,发电量损失明显,且太阳高度角越低,损失越严重。为柔性支架迭代升级提供数据支撑与优化建议,对于优化柔性支架开发,提高系统稳定性,提升系统经济性有重要意义。

高渗透率分布式光伏系统谐波与电压控制

高渗透率分布式光伏发电接入后,对电网谐波、电压波动和闪变产生了不利影响。重点分析了高渗透率分布式光伏接入时电网谐波产生的原理,及传统的αβ轴电网电压前馈控制算法导致的弱电网谐波增大的问题。针对谐波抑制,提出了自适应前馈控制算法,该算法通过智能过渡逻辑作用于dq轴和αβ轴进行前馈控制,可智能识别电网环境,同时结合陷波器高增益特点,达到抑制背景次谐波电压作用于前向通道、减小谐波含量、提高系统的鲁棒性的作用。针对分布式光伏接入带来的电网电压波动及闪变问题,通过调整逆变器群的动态无功响应和无功功率控制能力来有效抑制电网电压波动和闪变,支撑电网,增强电网接入的友好性。

采用AFCM-SMOTE-RF的光伏电站故障诊断方法

光伏电站故障频发,影响发电效率。而相对于正常运行数据,电站故障数据较少,导致故障检测精度不高。针对这个问题,提出了一种基于AFCM(alter-native fuzzy C-means)-SMOTE(synthetic minority over-sampling technique)算法与随机森林算法相结合的光伏电站故障诊断方法。用AFCM-SMOTE算法对故障样本进行处理,生成“人造”样本,用“人造”样本训练随机森林算法,最终实现对光伏电站故障的检测。实验结果表明,AFCM-SMOTE算法很好地解决了随机森林在光伏故障检测应用中因为故障样本数据少导致分类不精确的问题,提高了故障诊断的准确性。

平价上网时代下光伏电站的设计优化研究

近年来,在太阳电池光电转换效率和光伏组件功率提高、光伏逆变器和升压变等集成设备技术进步,以及光伏电站开发、建设、运维经验积累等因素推动下,光伏电站的平准化度电成本(LCOE)持续下降;与此同时,国家也在从政策方面推动光伏电站的平价上网。以青海省共和县某光伏电站为例,从光伏电站的设计优化和主要设备选型2个方面来降低光伏电站的LCOE,通过对光伏组件选型、逆变器匹配性、光伏支架运行方式、容配比等方面进行分析,得出光伏电站单瓦成本或LCOE较低时的方案。以期通过该方法来优化光伏电站的设计方案,降低其LCOE,提高其发电量,促进光伏电站平价上网。

光伏发电技术与建筑一体化的实际应用

随着经济社会的持续快速发展,光伏发电技术的应用迎来了前所未有的重大发展机遇,如何采取有效方法与措施,切实推进光伏发电技术与建筑一体化的深度融合,成为业内广泛关注的焦点课题之一。文章首先介绍了光伏发电与建筑一体化技术的基本内容,从光伏器件作为屋顶材料等方面,探讨了光伏发电与建筑设计一体化的组织形式,并结合黄河水电光伏产业技术中心建筑光伏幕墙安装工程项目案例,就光伏发电技术与建筑一体化的实际应用展开了探讨,阐述了个人对此的几点浅见,望对光伏发电技术的有效应用有所裨益。

不同太阳能资源区不同容配比对光伏电站发电量影响的研究

在太阳辐照度低于标准测试条件(1000 W/m^2)的时间段,光伏阵列的输出功率达不到额定的输出功率,导致逆变器不能按照额定功率运行,造成光伏发电系统交流侧设备的利用率低。根据项目所在地的太阳能资源情况,光伏电站在系统设计时选择合适的容配比,在不增加交流设备成本的情况下,可提高电站的整体发电量,并提高交流设备的利用率。

不同安装倾角对双面光伏组件光伏电站发电量的影响研究

双面光伏组件采用固定支架运行方式时,在保持支架前、后排间距不变的情况下,当双面光伏组件的安装倾角不同时,组件背面接收的太阳辐射量不同,从而导致光伏电站总发电量也会不同。采用PVsyst软件模拟了不同安装倾角时双面光伏组件背面接收的太阳辐射量增益及光伏电站首年发电量情况,以便在有限的占地面积下充分利用双面光伏组件背面发电的特性,以期为今后光伏电站的设计方案比选、设计优化等工作提供依据。

降低光伏组件最佳安装倾角对光伏发电系统发电量影响的研究

光伏发电系统采用固定支架运行方式时,一般依据系统所在地的经、纬度,太阳辐射量,气象资料,冬至日的阴影遮挡时间等边界条件计算出光伏组件的最佳安装倾角。研究了在保持总占地面积不变、交流并网功率无要求、满足项目投资内部收益率的情况下,可通过降低光伏组件的最佳安装倾角来增加光伏阵列的直流装机容量,从而提高光伏发电系统的发电量。

并网光伏发电系统配置储能技术选型研究

在新能源高比例渗透下,电网安全问题日益突出,聚焦优化电网友好方式,促进可再生能源消纳,推动新能源持续快速发展,储能技术以其响应速率快、调节精度高等特点,成为新能源行业中提升电能质量、减少弃风弃光的重要手段。鉴于此,对并网光伏发电系统配置储能技术选型进行浅析,分析不同类型储能技术应用现状、优缺点及应用场景,总结出现阶段可户外应用的储能技术类型及其应用场景,希望能为储能技术选型提供一定的借鉴。

背景反射率对采用不同支架安装方式的双面单晶硅光伏组件发电量的影响

不同的背景反射率对双面光伏组件的发电量影响较大,采用PVsyst软件对双面光伏组件的发电量进行模拟分析,采用不同支架安装方式时,设定不同背景反射率,得出双面光伏组件背面年发电量的增益情况。结论表明:在相同装机容量情况下,无论采用何种支架安装方式,采用双面光伏组件都可在仅增加少量投资的同时提高光伏发电系统的整体发电量,有利于提升光伏发电系统的综合利用率和经济性,降低光伏发电系统的度电成本,提升系统总体收益率。研究结果可用于指导光伏发电系统设计方案的优化和实施。

微电网中的光伏储能控制策略研究

为解决目前混合型微电网中光伏储能切换控制稳定性较差的问题,本文提出了微电网中的光伏储能控制策略研究。构建微电网基本结构模型,采用功率管理对微电网切换进行控制,分析光伏储能在微电网稳态时的特性。通过微电网中的主控单元采集电网数据,利用锁相技术监测主电网状态,依据反馈的数据信息对主网系统与微电网之间的开关进行操作,并为运行模式切换奠定基础;使用微电网平滑切换控制方法降低切换过程中的振荡,实现微电网光伏储能平滑切换控制。实验结果表明,光伏储能控制策略能够有效保障微电网运行稳定性,从并网运行模式向孤岛运行模式切换时微电网系统稳定性为94%,从孤岛运行模式向并网运行模式切换时微电网系统稳定性为94.6%,并在运行模式切换时,实现微电网光伏储能平滑切换控制。

优化组件理论最佳安装倾角对光伏电站发电量的影响

针对某个采用固定支架运行方式的光伏电站,通过相关软件模拟光伏组件在不同安装倾角时倾斜面接收到的太阳辐射量,得出理论最佳安装倾角;然后在支架行间距不变的情况下,根据组件安装倾角与发电量之间的关系,综合确定组件的实际最佳安装倾角,以期通过此方法指导光伏电站设计方案的优化,在不提高光伏发电系统成本的情况下,提高电站的发电量。

基于线性自抗扰控制的光伏发电波动性消除方法研究

传统线型PID控制方式会导致光伏发电并网点电压出现大幅度波动。为了克服此问题,提出基于线性自抗扰控制的光伏发电波动性消除方法。通过组建光伏发电系统的“抗扰范式”模型,引入频率尺度变换,设计线性扩张状态观测器,然后输出变量进行转换,采用比例微积分控制器进行控制,通过线性自抗扰控制技术实现参数整定,获取最优参数,完成光伏发电波动性消除。仿真实验结果表明,加入LADRC控制时的A相电压在790 V^810 V可控范围内波动较小,输出电流较稳定。所提的基于线性自抗扰控制的光伏发电波动性消除方法,能够有效降低光伏发电单元输出的有功功率,提高了执行效率。

并网光伏发电系统不同耦合方式储能配置研究

储能技术因其响应速率快、调节精度高等特点,已成为当前新能源行业中提升电能质量的重要举措。本文对并网光伏发电系统不同耦合方式储能配置方法进行探析,供同行参考。

荒漠地区大规模光伏电站生态环境影响研究

大型光伏电站的开发建设对区域社会经济发展起到了重要推动作用,面对生态文明建设的新要求,在大型光伏电站建设的新局面下,分析大规模光伏能源开发对青藏高原脆弱生态区土壤、气候、植被生境等的扰动规律,揭示工程开发对区域生态水文过程的影响机理与作用机制,定量研究其生态环境效应,探寻和研究如何在保障生态环境安全、维护高原生态基本功能和健康开发利用丰富光能资源中保证双赢是光伏企业需要履行的社会责任和解决的关键问题。

VSC输出电流反馈型虚拟同步控制技术

基于输出功率反馈的虚拟同步机(VSG)技术在网侧故障时,难以保持电压源暂态特性并实现精准暂态冲击电流限制,同时极易出现暂态同步失稳问题。为解决上述问题,提出一种基于电压源型变流器(VSC)输出电流反馈型VSG技术。外环控制直接采用VSC输出电流作为反馈控制量,不仅能实现构网和电压/频率主动支撑功能,还能保证在故障状态下外环控制具备稳定平衡点,降低暂态同步失稳风险,同时还能实现稳态下的电流限幅控制。电压内环采用基于相量分析的虚拟阻抗自适应选取方法,依赖就地量测信息进行虚拟阻抗快速自适应调整,以抑制故障瞬间暂态冲击电流。在PSCAD/EMTDC中搭建详细电磁暂态仿真模型,并构建相应的物理验证平台,仿真和实验结果表明,所提方法可以较好地抑制故障瞬间暂态冲击电流。

混合量子粒子群算法在光伏阵列MPPT中的应用

光伏阵列在局部阴影下的功率-电压曲线具有多峰值特性,采用量子粒子群算法的最大功率点跟踪方法可以有效地解决多峰值问题,但该算法易早熟收敛、陷入局部最优。对此,提出一种混合量子粒子群算法的光伏阵列最大功率点跟踪方法。该方法将收缩-扩张系数与适应度值结合以提升算法搜索能力,将莱维飞行策略加入粒子位置更新的过程中,从而增加算法收敛后期的种群多样性。通过Simulink进行仿真实验,表明改进方法比量子粒子群算法的收敛速度快,且有效抑制了不收敛的现象,应用该方法能够有效地实现光伏多峰最大功率点跟踪。

基于麻雀搜索算法的光伏阵列参数辨识

目前最为常用的光伏电池参数辨识方式是解析法与智能优化算法,麻雀搜索算法(SSA)是新提出来的智能优化算法,具备传统智能优化算法优势的同时,提高了运算速度,对传统算法易陷入局部最优的问题进行了优化。在对光伏系统智能化监测的需求下,提出了一种基于麻雀搜索算法的光伏阵列参数辨识方法辨识模型参数,然后对光伏阵列特性曲线进行拟合。通过实测数据对光伏电池的相关参数进行辨识,之后再对特性曲线进行拟合,结果表明采用该方法可以在保证计算速度的同时精确地对特性曲线进行拟合。

基于LPP-ABC-SVM的光伏阵列阴影遮挡分类方法研究

光伏阵列的输出功率随光照强度的变化而改变,当阵列受到阴影遮挡时,会导致其电池片输出功率不匹配,长时间易形成热斑。因此,对阴影遮挡的情况及时进行甄别,可有效预防热斑故障的产生。针对在光伏阵列阴影遮挡进行分类时,需使用大量辅助设备或采集大量环境数据,以及分类准确率不高的问题,提出了一种基于局部保持人工蜂群支持向量机(LPP-ABC-SVM)的光伏阵列阴影遮挡分类方法。该方法仅依赖光伏阵列的最大功率和电压数据,有效减少了环境数据量的获取,同时也解决了分类过程中数据维度随光伏子阵列的增加而增大的问题,进一步提高了阴影遮挡分类的准确率和速度。通过仿真实验证明了该方法的可行性和有效性。