分布式光伏系統(tǒng)PV陣列功率優(yōu)化及預(yù)測方法研究.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緩解能源危機和環(huán)境破壞發(fā)揮重要作用。太陽能(光伏)發(fā)電作為一種清潔、綠色、可再生能源是實現(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充，具有眾多優(yōu)勢已被廣泛應(yīng)用于實際中。然而由于客觀原因，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)運行效率低，輸出功率通常無法達(dá)到實際最大。因此，優(yōu)化分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)功率輸出對改善系統(tǒng)運行效率，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)實際運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。針對以上兩問題，本文首先從單個光伏系統(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)局部陰影遮擋時的MPP

3、T，通過仿真和工程實驗驗證，結(jié)果表明該算法能實現(xiàn)多峰曲線的MPPT，可改善局部陰影遮擋對單個光伏系統(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)?，利用層次聚類理論對拓?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)測實驗平臺，仿真和實驗結(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分布式光伏系統(tǒng)輸出功率，短期功率預(yù)測算法具有較高的準(zhǔn)確率。
　　 本文提出的模擬退火MPPT算法解決了單個光伏系統(tǒng)局部陰影輸出功率問題，完全重構(gòu)拓?fù)渫ㄟ^解決局部陰影和低光照度時陣列與逆變器之間功率不匹配問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)化對象，對這