考慮天氣因素的光伏發(fā)電系統(tǒng)可靠性研究.pdf

1、光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用基于光生伏特效應(yīng)的光伏電池直接將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電系統(tǒng)。其特點是可靠性高、使用壽命長、不污染環(huán)境、能獨立發(fā)電又能并網(wǎng)運行。光伏陣列屬于光伏發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備，并且受到自身和天氣因素的影響較大。通過對光伏陣列可靠性的分析，利于進一步深入分析光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性。
　　根據(jù)光伏發(fā)電原理及光伏電池等效電路，分析了光伏組件的特性和影響光伏組件可靠性的各種因素。利用狀態(tài)空間分析法，得到光伏組件的可靠性狀態(tài)空間，進

2、一步分析了光伏陣列的可靠性狀態(tài)空間。
　　光伏陣列輸出功率與當?shù)貙崟r天氣情況以及陰影遮擋等因素關(guān)系密切。光伏陣列會受到云層遮避，可能導致光伏組件發(fā)生故障，從而影響光伏陣列的功率輸出。通過對云量的歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，得到不同云量出現(xiàn)的概率，利用云遮系數(shù)法計算有云天氣時的太陽輻照度。將光伏組件故障類型分為兩種：一種是自身因素故障，利用故障率曲線進行模擬；另一種是外界因素導致的故障，利用數(shù)學模型模擬。
　　考慮時間、天氣、溫度、

3、太陽輻照度、云量等環(huán)境因素，以日照時間模型、太陽輻照度模型、云量概率模型以及光伏組件故障模型為基礎(chǔ)，建立了光伏陣列可靠性模型。對光伏陣列可靠性模型進行仿真并記錄在一定模擬時間內(nèi)的光伏陣列運行情況、輸出功率情況、不同狀態(tài)累計情況以及其他狀態(tài)指標數(shù)據(jù)。
　　運用兩種不同思路的聚類方法評價光伏陣列可靠性：太陽輻照度聚類法是以太陽輻照度和故障情況作為聚類依據(jù)，將光伏陣列的運行情況劃分為若干狀態(tài)，得出各個狀態(tài)下的等效輸出功率和狀態(tài)累計時間以