一种计算雾霾对光伏发电量定量影响的方法技术

技术编号:24456855 阅读:75 留言:0更新日期:2020-06-10 15:48
本发明专利技术提供了一种计算雾霾对光伏发电量定量影响的方法。本发明专利技术首先,收集气象数据、空气质量数据、光伏发电数据,完成数据过滤、数据季节归一化,建立晴空数据库。采用改进的的灰色关联度分析光伏发电系统中各影响因素与光伏发电量的关联度;根据关联度分析,建立雾霾与辐照度的指数线性复合关系模型,得到雾霾对辐照度的定量影响。根据已有光伏发电系统建立simulink光伏发电系统模型,得到无雾霾对应的光伏发电量,获得雾霾对光伏发电量定量影响。本发明专利技术方法可以定量的描述雾霾对光伏发电量的影响,对新建光伏系统经济性评估、在役光伏系统发电量预测及调度上有重要意义,为新能源的应用开发提供决策参考,为提高空气质量做出贡献。

A method to calculate the quantitative impact of haze on photovoltaic power generation

【技术实现步骤摘要】
一种计算雾霾对光伏发电量定量影响的方法
本专利技术属于光伏发电领域,涉及到定量分析气象中雾霾(PM2.5)降低直接辐射、增加散射辐射导致造成太阳辐照度降低,基于改进的灰色斜率关联度分析各影响因素与光伏发电功率的影响权重,创建指数线性复合模型,具体涉及一种定量分析PM2.5造成光伏发电量损失的方法。
技术介绍
雾霾是极为常见且污染范围极大的一种大气污染现象,自2013年以来,我国许多地区在冬天经常性爆发雾霾天气,经过近几年治理以及太阳能等清洁能源的发展,中国的雾霾问题得到了显著的改善;但相比其他发达国家来说,中国的空气污染问题形式依然严峻。空气污染主要包括小颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)等等,其中PM2.5是雾霾的主要成分,其对太阳辐照度的影响是降低直接辐射,增加了散射辐射,进而导致光伏组件表面接受到的辐照强度降低。雾霾污染的一个主要原因是中国的能源结构过于偏重煤炭,由于煤炭的高污染性,所以雾霾污染并没有明显的下降趋势,为了解决对煤炭的依赖问题,积极的发展清洁能源十分重要。由于光伏发电的无噪声,无污染以及其不受地域限制的特点,发展极为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算雾霾对光伏发电量定量影响的方法,其特征在于,步骤如下:/n步骤1、收集气象数据、空气质量数据、光伏发电数据,进行数据合理性完整性检验,完成数据过滤,数据季节归一化,建立晴空数据库;/n通过建立数据过滤器去除晴天以外的数据,数据季节归一化采用最大-最小规范化对数据进行一种线性变化,能保持原始数据之间的联系,使得数据标准化后在分析中不会产生误导性的结果;/n步骤2、使用改进的的灰色斜率关联度分析建立光伏发电系统的系统特征序列和系统相关因素序列;改进的灰色斜率关联度计算方法如下:/n设有:X

【技术特征摘要】
1.一种计算雾霾对光伏发电量定量影响的方法,其特征在于,步骤如下:
步骤1、收集气象数据、空气质量数据、光伏发电数据,进行数据合理性完整性检验,完成数据过滤,数据季节归一化,建立晴空数据库;
通过建立数据过滤器去除晴天以外的数据,数据季节归一化采用最大-最小规范化对数据进行一种线性变化,能保持原始数据之间的联系,使得数据标准化后在分析中不会产生误导性的结果;
步骤2、使用改进的的灰色斜率关联度分析建立光伏发电系统的系统特征序列和系统相关因素序列;改进的灰色斜率关联度计算方法如下:
设有:Xi=[xi(1),xi(2),...,xi(k)],i=2,3,…,m1是由m1个系统因素构成的行为序列,Yj=[yj(1),yj(2),...,yj(k)],j=2,3,…,m2是由m2个系统特征构成的行为序列,系统特征序列和系统因素序列都不是等值序列;在光伏发电系统中有PM2.5值为系统因素X1,PM10值为系统因素X2,环境温度为系统因素X3,光伏板温度为系统特征Y1,辐照度为系统特征Y2,光伏发量为系统特征Y3;
计算灰色斜率关联系数:
Δxi(k)=xi(k)-xi(k-1),k=2,3,…,n
Δyj(k)=yj(k)-yj(k-1),k=2,3,…,n



其中为关联度符号函数;为系统特征序列在k到k+1的斜率,为系统行为序列在k到k+1的斜率;γij(k)为Xi(k)与Yj(k)在k时刻的灰色斜率关联系数,
计算关联度:



γ0i称为X0和Xi的关联度,当-1≤γ0i<0时,X0与Xi为负关联,绝对值γ0i越大,负关联度越强;当0<γ0i≤1,X0与Xi为正关联,γ0i越大,正关联度越强;当γ0i=0时,X0与Xi为无关联;得到PM2.5值、PM10值和环境温度对光伏发电量的影响权重,对之后雾霾与光伏发电量影响模型提供依据;
步骤3、根据步骤2的关联度分析,太阳辐照度与光伏发电量的关联度为0.97,因此太阳辐照度是决定光伏发电量的最主要的因素,探究PM2.5与光伏发电量的关系就是探究PM2.5与辐照度的关系;PM2.5与辐照度的关联度为0.82,表明PM2.5对辐照度有较大的影响;基于已有方法,提出指数线性复合模型对PM2.5值和对应时刻辐照度进行拟合,提出模型为:



其中a,b,c为常数,X为PM2.5指数,E′为PM2.5值对应的相对辐照度,Ee为对应辐照度;使用...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴秋轩蒋咏梅迟晓妮石厅罗艳斌曾平良
申请(专利权)人:杭州电子科技大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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