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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变频器控制领域,尤其涉及一种含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法及装置、设备。
技术介绍
1、现阶段,关于含分布式光伏接入的供用电系统能效测评方面,目前的研究主要集中在光伏阵列的最大跟踪算法,光伏并网逆变器的拓扑结构及控制策略,太阳能数学模型,环境因素对光伏电池组件的影响分析,在光伏组件能效分析侧重光伏组件、并网逆变器对光伏系统能效的影响研究。少数从系统角度研究含分布式光伏接入的供用电系统的模型及能效评估方法。
2、现有技术中,与本专利技术最接近的技术方案,只是针对分布式发电系统中的光伏阵列,汇流箱,光伏逆变器建立数学模型,能效分析,并对其发电效率进行计算。另外,现有技术中,针对含分布式光伏接入的供用电系统的能效测评方法,并没有系统的各主要组件的能效进行评估,除了主要器件的能效之外,还有许多影响能效的细化部分,现有技术并未对其进行分析。在分布式供用电系统中各重因素对含分布式光伏接入的供用电系统的影响权重也不一样,现有技术并未对其加以考虑分析。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的在于提供一种含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法及装置、设备,通过对含分布式光伏接入的供用电系统进行设备级—系统级的能效建模,了解系统损耗机理,进而对系统进行损耗分析,建立能效指标体系,引导降低含分布式光伏接入的供用电系统损耗,提高整体发电效率。
2、第一方面,本专利技术提供了一种含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,
3、对含分布式光伏接入
4、采用层次分析法对含分布式光伏接入的供用电系统能效指标确定权重;
5、通过模糊综合评价法对含分布式光伏接入的供用电系统进行综合能效评估。
6、在一种实施方式中,所述主要部件以及系统整体具体包括:光伏阵列组件、光伏汇流箱、光伏逆变器、配电网及系统整体效率。
7、在一种实施方式中,其特征在于,所述光伏阵列组件能效分析具体过程包括:
8、光伏组件能效分析主要考虑辐照度、环境温度和风速的影响,由光伏电池组的u-i特性和p=u*i以最大功率输出为目标,可推导光伏阵列组件的最大输出功率的计算方法,在标准测试条件下(am1.5g,gref=1000w/m2,tref=25℃)的u-i方程为:
9、
10、其中,
11、
12、c2=(umref/uocref-1)/[ln(1-imref/iscref)]
13、上式中uocref表示开路电压,iscref表示短路电流、umref表示最大功率点电压、imref表示最大功率点电流,这四个电气参数由厂家提供,由此可计算得出参数c1、c2,就可得到电池的u-i特性;
14、对于s个组件串联为组串,k个组串并联成的阵列,可得光伏阵列组件的最大输出功率:
15、
16、式中,umi为第i个组件的输出电压,imi为第i个组件输出的电流,理想情况下为使效率更高,认为同一阵列组件技术参数相同,则可表示为:
17、
18、根据功率值pm和太阳辐照度为g,以及考虑倾斜角等的组件有效面积a,如果光照仪安装角度和组件相同,则有效面积为组件实际面积,组件光电转换效率为:
19、
20、光伏阵列平均转换效率
21、
22、其中,上标i表示瞬时值;g为瞬时光照辐射值(w/m2);aarray为考虑阵列倾角时的有效辐射面积(m2),parray为阵列输出直流功率(w),且:
23、
24、光伏阵列年平均转换效率为全年的光伏阵列输出能量与入射光照辐射量之比,计算方法如式所示:
25、
26、在一种实施方式中,所述光伏汇流箱能效分析具体过程包括:
27、把δpcable记为线缆损耗,汇流箱的即时汇流效率为汇流后的输出直流功率与输入直流功率之比,年平均效率为年输出电量与输入电量之比;
28、
29、式中,pcom为汇流箱输出直流功率;δpcom为汇流箱功率损耗,ecom和ecable分别为汇流箱输出电量与直流线缆输出电量。
30、在一种实施方式中,所述光伏逆变器的能效分析具体过程包括:
31、逆变器电压是根据闭环控制给定的,其中逆变侧交流电压是控制变量,控制结果为某个相对恒定值,对于低压并网(三相线电压为380v),uref=220v,设相电流有效值为ia=ib=ic,则相电流有效值为:
32、
33、其中,pdc为直流侧输送到逆变器的总功率,δpinv为逆变器功率损耗,在计算逆变器的转换效率时,根据理论推导的逆变器损耗δpinv、实测的直流侧输入功率pdc和交流输出功率pac可计算逆变器理论瞬时效率ηnb和实际瞬时效率ηnbsc,计算公式如下式:
34、
35、引入一段时间平均效率的计算方法作为逆变器转换效率计算方法,以此来进行逆变器一段时间的电量转换效率体现,具体为:
36、
37、在一种实施方式中,所述对含分布式光伏接入的供用电系统各主要部件以及系统整体的能效进行分析,形成含分布式光伏接入的供用电系统的能效指标体系,包括:
38、通过建立含分布式光伏接入的供用电系统各主要部件以及系统整体的能效模型,对各主要部件的损耗机理进行推导;
39、结合行业标准《中低压配电网能效评估导则》、《光伏系统性能监测、测量、数据交换和分析导则》、《电力变压器能效限定值及能效等级》及《光伏发电系统接入配电网技术规定》将含分布式光伏接入的供用电系统分为分布式光伏、电网、用户三个层面进行分析;
40、对每个层面进行细化得到二级指标,形成含分布式光伏接入的供用电系统能效指标体系。
41、在一种实施方式中,所述对每个层面进行细化得到二级指标,具体为:
42、所述分布式光伏层面二级指标包括:光伏阵列效率、逆变器效率、汇流箱效率、直流线损、环境因素及器件性能衰减;
43、所述电网层面二级指标包括:变压器效率、输配电线路损耗、电网稳定性及电网规划与运营;
44、所述用户层面二级指标包括:用电量、用电负荷及用电时间。
45、在一种实施方式中,所述采用层次分析法对含分布式光伏接入的供用电系统能效指标权重进行分析,包括:
46、依据影响含分布式光伏接入的供用电系统能效的各因素的重要程度和层次关系建立层次结构体系;
47、邀请专家对各层的指标进行两两比较,判断两个指标的重要程度,构成判断矩阵a;
48、计算权向量主要求出两个量,第一个判断矩阵的特征根,第二个是特征向量;
49、假定a为判断矩阵,w为判断矩阵最大特征根所在对应的一个特征向量,特征向本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于,所述主要部件以及系统整体具体包括:光伏阵列组件、光伏汇流箱、光伏逆变器、配电网及系统整体效率。
3.根据权利要求2所述的含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于,所述光伏阵列组件能效分析具体过程包括:
4.根据权利要求3所述的含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于,所述光伏汇流箱能效分析具体过程包括:
5.根据权利要求4所述的含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于,所述光伏逆变器的能效分析具体过程包括:
6.根据权利要求5所述的含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于,所述对含分布式光伏接入的供用电系统各主要部件以及系统整体的能效进行分析,形成含分布式光伏接入的供用电系统的能效指标体系,包括:
7.根据权利要求6所述的含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于,所述对每个层面进行细化得到二级指标,具体为:
...【技术特征摘要】
1.一种含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于,所述主要部件以及系统整体具体包括:光伏阵列组件、光伏汇流箱、光伏逆变器、配电网及系统整体效率。
3.根据权利要求2所述的含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于,所述光伏阵列组件能效分析具体过程包括:
4.根据权利要求3所述的含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于,所述光伏汇流箱能效分析具体过程包括:
5.根据权利要求4所述的含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于,所述光伏逆变器的能效分析具体过程包括:
6.根据权利要求5所述的含分布式光伏接入的供用电系统能效评估方法,其特征在于,所述对含分布...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯永全,马立方,郑法伟,梅霜,吴波,宋志伟,刘辉,王坦,刘强,张森,韩明序,王艳,李传号,
申请(专利权)人:国网江苏省电力有限公司沛县供电分公司,
类型:发明
国别省市:
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