The invention relates to the field of operation condition detection of photovoltaic power generation system, and provides a method for arranging irradiance sensor on photovoltaic array, including the specific steps of designing the method for arranging irradiance sensor on photovoltaic array: firstly, the number of irradiance sensor arrangement is determined by using the method for determining the number of irradiance sensor arrangement on photovoltaic array, and then the distance between two sensors is used The optimization model is established with the maximum sum of them as the objective, and the efficient intelligent optimization algorithm is used to solve the optimization model. Finally, the optimal solution satisfying the shortest distance between the two sensors is screened out by using the screening function, and the optimal layout of photovoltaic array irradiance sensor is drawn. The irradiance sensor of the invention has the advantages of less arrangement quantity, better arrangement position, simple and easy operation, fast algorithm operation, and provides a solution for arranging irradiance sensor on photovoltaic array.
【技术实现步骤摘要】
一种光伏阵列辐照度传感器的布置方法
本专利技术涉及光伏发电系统中光伏阵列上辐照度传感器的布置方法,属于光伏发电系统运行条件检测领域。
技术介绍
为了解决日益严峻的能源危机和环境问题,并随着传统能源的枯竭与大众环保意识的提高,无污染、分布广且易获取的太阳能日益受到重视。太阳能光伏发电是对太阳能有效利用的主要形式,并成为了继风力发电之后主要的新能源发电方式。近年来光伏组件价格的降低以及政府补贴政策的出台,光伏发电装机容量飞速增长,其中包括大容量的荒漠光伏电站、分散式的中小容量建筑光伏系统。光伏阵列通常由大量光伏电池以一定的串并联结构组成,以此获取所需的光伏输出电压和功率。为防止出现热斑现象与支路电能倒送现象,光伏阵列还装设有旁路二极管与防逆二极管。采用集中输出控制的光伏阵列受均匀光照时,光伏阵列的输出功率-电压(P-U)特性曲线呈单峰状,传统最大功率点跟踪(MPPT)方法可以很容易跟踪到最大功率点(MPP);但当阵列受局部遮阴时,局部阴影不仅会削弱光伏阵列潜在的最大功率输出能力,二极管的存在还会导致光伏阵列输出特性复杂化、多峰化,给MPPT控制、重构优化、发电功率预测等带来很大困难。针对上述技术的不足,本专利技术提出了一种在光伏阵列上布置辐照度传感器的方法,实现了对光伏阵列上辐照度的测量。而在不同的局部阴影条件下,光伏阵列所接收到的太阳光辐照度可能存在差异,理论上可以通过密集布置辐照度传感器的方法,实现对光伏阵列中各个位置辐照度的测量。但大量的传感器意味着建设成本高和系统复杂化,无法实现广泛应用。若对局部 ...
【技术保护点】
1.一种光伏阵列辐照度传感器的布置方法,具体步骤如下:/n步骤1:确定辐照度传感器安装的数量J;/n步骤2:按照步骤1所确定的辐照度传感器的数量,以各传感器两两之间的距离之和最大,建立包含目标函数和约束条件的优化模型如下:/n
【技术特征摘要】
1.一种光伏阵列辐照度传感器的布置方法,具体步骤如下:
步骤1:确定辐照度传感器安装的数量J;
步骤2:按照步骤1所确定的辐照度传感器的数量,以各传感器两两之间的距离之和最大,建立包含目标函数和约束条件的优化模型如下:
式中,mk,mi和nk,ni分别表示第k,i个传感器的横坐标和纵坐标,r和l分别表示传感器实际可布置点所形成的新阵列的行数和列数,Z表示整数;
步骤3:运用优化算法求解步骤2中建立的优化模型,获取所有辐照度传感器布置位置的坐标值;
步骤4:建立筛选函数,重复步骤3的优化算法运行T次后,筛选出满足各传感器两两之间的最短距离最大的最优解;
步骤5:绘制光伏阵列辐照度传感器最优布置图。
2.如权利要求1所述的一种光伏阵列辐照度传感器的布置方法,其特征在于:步骤1具体包括:
步骤1.1:由N块光伏组件构成的光伏阵列,布置辐照度传感器数量记为J,J=2,3,...,N;定义光伏组件在标准测试条件(STC)下,每块光伏组件最大功率点(MPP)处的电压和电流分别为UMPP和IMPP,无遮阴光伏组件表面辐照度为αW/m2,受遮阴光伏组件表面辐照度为βW/m2;
步骤1.2:通过排列组合,构造I(I=1,2,...,N)块光伏组件受遮阴时光伏阵列所有可能的阴影分布,记阴影分布类型数为YI,所有阴影分布类型总数Y;
步骤1.3:当辐照度传感器的数量为J,辐照度检测失败时的误差功率记为Pe,当传感器全部处于遮阴区域时的误差功率记为PJ_Shade,当传感器全部处于光照区域时的误差功率为PJ_Light,此时的平均误差系数记为ζJ,计算公式如下:
步骤1.4:根据步骤1.3中计算的平均误差系数ζJ,绘制平均误差系数曲线ζ-J;
步骤1.5:...
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