太陽電池發(fā)電量工程預(yù)測(cè)模型的建立與研究.pdf

1、太陽電池作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，易受到環(huán)境溫度、太陽輻射強(qiáng)度、物體遮擋等因素的影響，其發(fā)電量會(huì)發(fā)生較大變化，從而造成光伏發(fā)電波動(dòng)大和不可控制，影響了電網(wǎng)的安全和增加調(diào)試光伏電站難度。因此，研究太陽電池發(fā)電量預(yù)測(cè)，具有重要意義。本文研究了太陽電池等效模型、太陽電池發(fā)電量工程預(yù)測(cè)模型、遮蔭情況下實(shí)驗(yàn)物理模型，分別如下：
　　(1)根據(jù)前人研究的工作，利用太陽電池文獻(xiàn)參數(shù)，對(duì)比研究并分析了太陽電池單指數(shù)二極管電流輸出方程與八種工程數(shù)

2、學(xué)模型之間的絕對(duì)誤差及均方根誤差。結(jié)果表明八種工程數(shù)學(xué)模型總體上均能正確重現(xiàn)太陽電池性能，但都存在絕對(duì)誤差隨著電壓的增加而增大的現(xiàn)象；且發(fā)現(xiàn)盡管不同假設(shè)條件下八種工程數(shù)學(xué)模型對(duì)各類光伏電池性能的重現(xiàn)存在適用范圍，但在帕德逼近下建立的多項(xiàng)式形式模型誤差最小。
　　(2)基于光生電流遠(yuǎn)大于二極管反向飽和電流、并聯(lián)電阻為無窮大以及二極管反向飽和電流與光強(qiáng)無關(guān)的假設(shè)條件，本文提出了兩種預(yù)測(cè)太陽電池發(fā)電量工程預(yù)測(cè)模型。第一種根據(jù)短路電流、開

3、路電壓、最大功率點(diǎn)處電流和電壓值以及短路電流溫度系數(shù)、開路電壓溫度系數(shù)、最大功率點(diǎn)處電流溫度系數(shù)和電壓溫度系數(shù)，建立了全工況光伏組件輸出特性預(yù)測(cè)模型，并采用 Matlab／Simulink搭建了仿真系統(tǒng)。對(duì)光伏組件的實(shí)驗(yàn)與預(yù)測(cè)對(duì)比，表明模型可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)組件在任意光強(qiáng)與溫度下的輸出特性，預(yù)測(cè)誤差在6％以下；第二種通過兩種不同溫度下太陽電池的短路電流、開路電壓以及最大功率點(diǎn)處電流和電壓電性參量，建立了任意溫度和光強(qiáng)下太陽電池發(fā)電量預(yù)測(cè)模型。

4、通過測(cè)量太陽電池片實(shí)驗(yàn)值和廠商提供的光伏組件實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證模型誤差，得出太陽電池片電流電壓全局?jǐn)M合絕對(duì)平均誤差小于0.0018A，光伏組件電流電壓全局?jǐn)M合絕對(duì)平均誤差小于0.3017 A，滿足目前工程應(yīng)用精度需求。
　　(3)利用光伏組件輸出特性模型，在Matlab／Simulink中搭建了不均勻光照條件下串聯(lián)光伏組件仿真系統(tǒng)。并通過實(shí)驗(yàn)研究在相同遮擋面積條件下，不同位置和形狀遮擋對(duì)太陽電池片性能參數(shù)的影響，該研究對(duì)太陽電池片在局部