高海拔荒漠地區(qū)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)預(yù)測模型研究.pdf

1、隨著全球能源危機(jī)的到來，對可持續(xù)綠色能源的利用也越來越廣泛，其中在高海拔荒漠地區(qū)的光伏產(chǎn)業(yè)使用率越來越高。隨之也出現(xiàn)兩個問題，一是大量的光伏系統(tǒng)預(yù)測模型文獻(xiàn)都是針對環(huán)境溫度高和日照強(qiáng)度低的氣候特點，而無適用于高海拔荒漠地區(qū)環(huán)境溫度低和日照強(qiáng)度高的功率預(yù)測模型。二是電網(wǎng)公司在電站發(fā)電高峰期限電，影響電池板和相關(guān)設(shè)備的壽命并給電網(wǎng)帶來電壓擾動，若提前預(yù)知每天的輸出功率，可方便電網(wǎng)公司提前進(jìn)行調(diào)度管理。因此針對這兩個問題，本文建立適用于該地區(qū)

2、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率預(yù)測模型。
　　本文主要對以下幾個方面的內(nèi)容進(jìn)行了研究和討論：
　　1.首先查閱年鑒及相關(guān)文獻(xiàn)，獲取中國其他地區(qū)和高海拔荒漠地區(qū)（主要是青海地區(qū)）的日照強(qiáng)度、日照時長和環(huán)境溫度。然后以青海格爾木的陽光佑華光伏電站為例，利用光濕溫記錄儀，采集該光伏電站三個月每一天每一分鐘對應(yīng)的日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度。最后將光濕溫記錄儀采集的氣候數(shù)據(jù)與中國其他地區(qū)、高海拔荒漠地區(qū)的日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度相對比，結(jié)果表明：光濕溫記

3、錄儀采集的數(shù)據(jù)與年鑒中高海拔荒漠地區(qū)的數(shù)據(jù)吻合，具有日照強(qiáng)度高和環(huán)境溫度低的特點；而光濕溫記錄儀采集的日照強(qiáng)度比中國其他地區(qū)的高，環(huán)境溫度比中國其他地區(qū)的低。
　　2.針對高海拔荒漠地區(qū)環(huán)境溫度低及日照強(qiáng)度高的氣候特點，分析單塊硅電池板等效電路，利用基爾霍夫電壓電流定律，計算單塊硅電池板輸出電流的數(shù)學(xué)模型；提出硅電池板開路電壓、短路電流、最大電流和最大電壓在該氣候下環(huán)境參數(shù)（日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度）的修正公式，然后將修正公式代入輸出電

4、流數(shù)學(xué)模型中，便建立適用高海拔荒漠環(huán)境下的單塊硅電池板輸出電流預(yù)測模型。然后將采集的日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度代入該模型，計算每天不同負(fù)載下的硅電池板輸出電流和功率與實際值對比，并分別計算和繪制兩者的相對誤差及仿真曲線，結(jié)果表明：兩者的輸出電流和輸出功率相對誤差都小于10％，兩者的仿真曲線走勢高度一致，能夠較好的反映高海拔荒漠條件下硅電池板的實際輸出電流和功率。
　　3.基于光伏電站拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析各個環(huán)節(jié)電力電量交換關(guān)系，利用高海拔荒漠環(huán)

5、境下單塊硅電池板輸出電流預(yù)測模型，以及功率與電壓電流間關(guān)系，建立光伏發(fā)電系統(tǒng)預(yù)測功率模型。由于電力電量交換關(guān)系復(fù)雜，所以將難以獲得和測量的參數(shù)及預(yù)測功率模型本身的誤差都納入綜合誤差中，將不計入難獲得、難測量的參數(shù)的功率模型定義為欠預(yù)測功率模型，因此光伏發(fā)電系統(tǒng)預(yù)測功率模型由欠預(yù)測功率模型和綜合誤差模型構(gòu)成。
　　4.以青海大學(xué)現(xiàn)已投入運行的小型并網(wǎng)光伏電站為例，計算該電站每天每分鐘的欠預(yù)測功率，將其與對應(yīng)的實際功率作差，便得到每天