光伏阵列改进优化设计方法与应用

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1、第33卷第34期中国电机工程学报Vol.33No.34Dec.5,201322013年12月5日ProceedingsoftheCSEE©2013Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2013)34-0002-07中图分类号：TM615文献标志码：A学科分类号：470·40光伏阵列改进优化设计方法与应用丁明，刘盛，徐志成(教育部光伏系统工程研究中心(合肥工业大学)，安徽省合肥市230009)AnImprovedOptimizationDesignMethodforSolarPhotovoltaicArraysandEngineeringAppli

2、cationDINGMing,LIUSheng,XUZhicheng(ResearchCenterforPhotovoltaicSystemEngineeringofMinistryofEducation(HefeiUniversityofTechnology),Hefei230009,AnhuiProvince,China)ABSTRACT:Photovoltaicarraydesignincludes该设计方法的合理性与工程实用价值。determinationofarraydistance,height,inclinedangle,PV关键词：阵列优化设计；阴影损失；阵列间距

3、；阵列倾角moduleandinstallationdirection.Theperformanceofdesignschemeaffectsspaceandlightusageandinvestmentbenefits0引言directly.Inagivenfield,theseparametersaffectthesystem随着分布式光伏发电系统迅速发展，合理设计energyoutputinteractingwitheachother.Therefore,Photovoltaicarrayoptimizationisnecessary.Inthepresent阵列、提高其发

4、电效率、增加电能输出至关重要。paper,alossmodelusedtocalculatePVarrayshadinglosswas在以往的光伏并网发电系统设计中，倾角一般设置improved.Then,thedesignproblemofphotovoltaicsolarfields为最佳倾角，而阵列间距满足冬至日09:00—15:00forPVsystemtoobtainmaximumannualoutputenergyand(太阳时)之间没有阴影，这是为了减少阴影损失、maximumgainswasformulatedbasedonthelossmodel.提高发电效率、

5、增加单位面积上获得的发电量。然Afterward,theParticleSwarmOptimizationalgorithmwasappliedforthesolutionofthePVdesignproblemandthe而，在一定尺寸的场地下，为了获得最大的发电量，designvariablesimpactanalysis.Lastly,themethodwas应尽可能增加阵列的排数，增加系统容量，这必将appliedtoactualroofPVsystemdesignandobtainedsatisfied减少阵列间距，增加阵列之间的相互阴影，降低发results.Ther

6、esultsverifytherationalityofthedesignmethod电量。因此，阵列设计是一个多参数的优化问题，anditspracticalvalueinengineering.受到光照强度、场地尺寸、安装倾角、阵列间距及KEYWORDS:PVarrayoptimizationdesign;shadingloss;光伏模块参数等因素的影响。文献[1]建立了阵列优arraydistance;arrayinclinedangle化设计模型，分析了3个优化目标函数，并运用分摘要：光伏阵列设计主要包括阵列间距、高度、倾角、光伏支定界法解该优化模型，最后比较了该方法与传

7、统模块的选择以及安装方向的确定，设计方案的优劣直接关系设计方法的发电量的大小；文献[2]建立了以发电量到场地与光照的有效利用和投资效益。在场地尺寸给定条件最大和成本最低为优化目标的优化模型，使用博弈下，这些因素相互牵制、共同影响光伏系统电能的输出，因此光伏阵列设计的优化十分必要。首先提出计算光伏阵列自论方法解该优化模型，并对相关参数进行了灵敏度身阴影损失的改进模型；然后在该模型的基础上，建立以最分析，指出光伏模块参数对优化结果影响最大；文大发电量和最大收益为目标的阵列设计优化模型