局部陰影下光伏陣列的建模與動(dòng)態(tài)組態(tài)優(yōu)化.pdf

1、隨著全球范圍內(nèi)的能源危機(jī)和環(huán)境問題日益嚴(yán)重，新能源的研究與應(yīng)用受到世界各國的廣泛關(guān)注。太陽能以其分布廣泛、儲量巨大、清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。光伏陣列是整個(gè)光伏系統(tǒng)的能量源泉，為使整個(gè)系統(tǒng)高效運(yùn)行，首先必須了解光伏陣列的電氣特性。在實(shí)際應(yīng)用中光伏陣列經(jīng)常處在局部陰影中，而光伏組件的供應(yīng)商只提供標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的電氣特性，為全面了解光伏陣列在局部陰影條件下功率輸出與伏安特性曲線的變化，為最大功率點(diǎn)的跟蹤和逆變器的高效運(yùn)行提供依據(jù)，建立局部

2、陰影條件下光伏陣列的模型是非常重要的。傳統(tǒng)的光伏陣列的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)是固定的，當(dāng)陰影發(fā)生時(shí)，陣列中的光伏組件會互相影響，導(dǎo)致光伏陣列的輸出功率減少。為減小陰影的影響，使光伏陣列根據(jù)自身的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整其連接方式，即動(dòng)態(tài)組態(tài)優(yōu)化，是提高光伏陣列輸出功率的重要方法。
　　 本文針對局部陰影下光伏陣列的模型和組態(tài)優(yōu)化控制策略進(jìn)行了研究，主要工作如下:
　　 (1)詳細(xì)分析了光伏電池的工作原理和熱斑產(chǎn)生的原理;運(yùn)用專業(yè)仿真軟件

3、PVSystem分別仿真了光伏陣列的外特性和旁路二極管的數(shù)量對光伏組件最大輸出功率的影響;運(yùn)用MATLAB仿真軟件建立了局部陰影條件下光伏陣列的模型;通過上述仿真得出了光伏陣列的伏安特性和最大輸出功率在太陽輻射強(qiáng)度、溫度、陰影和旁路二極管的數(shù)目等外部因素作用下的變化，最后總結(jié)了局部陰影條件下提高光伏陣列最大輸出功率的方法。
　　 (2)對現(xiàn)有的光伏陣列的建模方法進(jìn)行詳細(xì)的對比分析;通過搭建實(shí)驗(yàn)平臺，采集樣本數(shù)據(jù)，在分別用交叉驗(yàn)證

4、法和遺傳算法對參數(shù)尋優(yōu)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用支持向量機(jī)對局部陰影條件下的光伏陣列進(jìn)行建模，并與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模進(jìn)行了對比，通過對比發(fā)現(xiàn)，基于支持向量機(jī)所建的模型精度較高，但是運(yùn)算時(shí)間較長。
　　 (3)對現(xiàn)有的各種光伏陣列組態(tài)優(yōu)化控制策略的原理進(jìn)行了詳細(xì)對比分析，并總結(jié)了各種控制策略的異同和優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出了在光伏陣列的組態(tài)優(yōu)化控制策略中應(yīng)注意的幾個(gè)問題;基于光強(qiáng)均衡原理進(jìn)行MATLAB仿真，得出光伏陣列TCT結(jié)構(gòu)時(shí)，每行組件光