光伏發(fā)電系統(tǒng)最佳傾角優(yōu)化及輻射強度預(yù)測.pdf

1、隨著不斷增長的能源需求，世界各國面臨能源短缺和環(huán)境污染問題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。太陽能具有分布廣、無污染等特點，已經(jīng)越來越多地受到關(guān)注，許多國家將其視為未來能源發(fā)展的重要研究方向。光伏并網(wǎng)逆變器等關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化，使光伏應(yīng)用成為一種趨勢，而光伏電站輸出功率受太陽輻射強度和氣候條件的影響，具有幅值變化大、衰減無序性、受氣候影響較大等弊端。準(zhǔn)確計算最佳傾斜角度和預(yù)測光伏陣列輻射強度，有利于光伏電網(wǎng)制定相對應(yīng)的能源管理方案，減少電網(wǎng)受沖擊的機率，使其能

2、夠更穩(wěn)定安全地運營，具有重大意義。
　　本文主要對光伏發(fā)電系統(tǒng)的最佳傾斜角度，以及基于天氣聚類的輻射強度的短期預(yù)測技術(shù)進(jìn)行研究。首先，建立太陽輻射強度天文學(xué)模型，闡述了光伏陣列地表輻射強度的計算過程，以及研究了瞬時、逐時和基于天氣聚類的輻射強度預(yù)測技術(shù)。對傳統(tǒng)預(yù)測模型出現(xiàn)的問題進(jìn)行優(yōu)化，并提出了基于天氣聚類的輻射強度預(yù)測模型，使不同天氣類型下，該輻射強度模型預(yù)測精度均高。
　　其次，研究了光伏陣列最佳傾斜角度的計算模型，以及

3、光伏陣列電池模型和多目標(biāo)決策模型。分析了比例分析法、經(jīng)驗公式法、逐點比較法等三種常用傾斜角度計算模型，并提出了基于多目標(biāo)決策模型的光伏陣列最佳傾斜角計算模型。介紹了目標(biāo)滿意度函數(shù)和目標(biāo)整體協(xié)調(diào)函數(shù)的使用，并建立決策目標(biāo)模型、決策與滿意度模型和目標(biāo)滿意度模型等三種決策模型，最后完成對光伏陣列最佳傾斜角度的計算。
　　最后，分別實現(xiàn)基于天氣聚類的輻射強度模型預(yù)測和多目標(biāo)決策模型的光伏陣列最佳傾斜角的計算。實驗數(shù)據(jù)來自于桂林理工大學(xué)分布