分布式光伏系統(tǒng)PV陣列功率優(yōu)化及預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、隨著世界能源的日益枯竭及環(huán)境破壞逐步嚴(yán)重，充分利用綠色的可再生能源對(duì)緩解能源危機(jī)和環(huán)境破壞發(fā)揮重要作用。太陽(yáng)能(光伏)發(fā)電作為一種清潔、綠色、可再生能源是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展最理想的能源。光伏發(fā)電系統(tǒng)的分布式架構(gòu)作為集中式供電的補(bǔ)充，具有眾多優(yōu)勢(shì)已被廣泛應(yīng)用于實(shí)際中。然而由于客觀原因，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行效率低，輸出功率通常無(wú)法達(dá)到實(shí)際最大。因此，優(yōu)化分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)功率輸出對(duì)改善系統(tǒng)運(yùn)行效率，加速光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展都具有重要意義。
　　

2、 分布式光伏系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行通常受物體遮擋產(chǎn)生局部陰影導(dǎo)致功率-電壓輸出曲線呈現(xiàn)多峰特性，常規(guī)最大功率跟蹤(MPPT)算法失效，需尋找一種具有全局搜索能力算法。另外，在早晨，黃昏，陰雨天氣等低光照度條件時(shí)光伏發(fā)電陣列輸出功率較低，與系統(tǒng)中用于電力變換的逆變器額定功率不匹配而降低逆變效率，且輸出電能質(zhì)量差影響電網(wǎng)和負(fù)載。針對(duì)以上兩問(wèn)題，本文首先從單個(gè)光伏系統(tǒng)輸出功率入手，基于模擬退火算法的全局收斂性，將其應(yīng)用在光伏系統(tǒng)局部陰影遮擋時(shí)的MPP

3、T，通過(guò)仿真和工程實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明該算法能實(shí)現(xiàn)多峰曲線的MPPT，可改善局部陰影遮擋對(duì)單個(gè)光伏系統(tǒng)輸出功率的影響；然后從分布式光伏系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)入手，設(shè)計(jì)了一種用于光伏陣列與逆變器連接的完全重構(gòu)開關(guān)拓?fù)?，利用層次聚類理論?duì)拓?fù)溥M(jìn)行重構(gòu)控制，并加入結(jié)合BP-ANN和ARMA算法的光伏系統(tǒng)短期預(yù)測(cè)手段作為拓?fù)渲貥?gòu)進(jìn)行條件，使用Matlab建立分布式光伏系統(tǒng)平臺(tái)和重構(gòu)拓?fù)?，編寫了拓?fù)渲貥?gòu)控制程序，并搭建了光伏系統(tǒng)短期預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)

4、果表明完全重構(gòu)拓?fù)淇筛纳脐嚵兄g及陣列與逆變器之間的連接，可提高局部陰影和低光照度時(shí)分布式光伏系統(tǒng)輸出功率，短期功率預(yù)測(cè)算法具有較高的準(zhǔn)確率。
　　 本文提出的模擬退火MPPT算法解決了單個(gè)光伏系統(tǒng)局部陰影輸出功率問(wèn)題，完全重構(gòu)拓?fù)渫ㄟ^(guò)解決局部陰影和低光照度時(shí)陣列與逆變器之間功率不匹配問(wèn)題提升了分布式光伏系統(tǒng)整體輸出功率。當(dāng)然，光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率優(yōu)化問(wèn)題是多方面的，聚光和追日系統(tǒng)，光伏電池和逆變器都可作為輸出功率優(yōu)化對(duì)象，對(duì)這