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电力论文:考虑光伏发电的短期负荷预测
发布时间:2018-12-12 点击: 发布:中国论文期刊网
电力论文:近年来,随着能源危机和环境问题的日益严重,通过发展新能源和可再生能源促进能源可持续发展成为世界各国的共识。太阳能作为一种清洁能源发展迅速,愈来愈受到社会的重视。
光伏发电出力具有显著的间歇性和不确定性,目前尚不能准确预测,且在电网中比例较低时,不参与电力平衡,因此认为其没有容量价值。光伏发电与风电等其他波动能源相比,其出力相对更规律,和负荷的相关性更强,在多数情况下可发挥削峰作用。随着越来越多级光伏发电系统接入电网运行,其容量价值不容忽视。如何更为准确地预测电网系统中光伏发电系统的发电量成为颇具价值的一个研究方向。
本章通过光伏发电量和气象相关因子的相关性分析,提出了采用温度、湿度、天气状况等气象因子作为神经网络输入量,建立自适应神经网络模型,间接预测光伏发电量。
光伏组件发电的原理是光生伏特效应。当太阳光(或其他光)照射到太阳能电池上时,电池吸收光能,产生光生电子-空穴对。在电池内建电场作用下,光生电子和空穴被分离,电池两端出现异性电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏打效应”。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载,则负载就有“光生电流”流过,从而获得功率输出。这样,太阳的光能就直接变成了可以应用的电能,如图 4-1所示。白天有日照时,太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接输送到交流电网上,或将太阳能所发出的电经过并网逆变器直接为交流负载供电。 
光伏发电系统利用光生伏打效应,通过半导体材料的光伏电池将太阳辐射直接转换为电能。其主要组成部分包括光伏电池、蓄电池、控制器以及逆变器。
光伏电池:该元件是光伏发电系统中的核心部分。光伏电池经光生伏打效应,将太阳能转换为电能供负载使用或存储与储能设备中。通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件,具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力,广泛应用于各个领域和系统。当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时,可把多个组件组成太阳能电池方阵,以获得所需要的电压和电流。一个太阳能电池只能产生大约 0.5 伏的电压,远低于实际使用所需电压。为了满足实际应用的需要,需要把太阳能电池连接成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池,这些太阳能电池通过导线连接。如一个组件上,太阳能电池的数量是 36 片,这意味着一个太阳能组件大约能产生 17 伏的电压。
逆变器:该元件是光伏发电系统中的关键部分。逆变器将光伏电池输出的直流电转换为三相正弦交流电,供负载直接使用或并入公共电网。逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统将发出的电能馈入电网。逆变器按输出波形又可分为方波逆变器和正弦波逆变器。并网太阳能光伏系统可分为集中式大型并网光伏系统和分散式小型联网光伏系统两大类。大型并网光伏电站的主要特点是所发电能被直接输送到电网上,由电网统一调配向用户供电。

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