光伏性能建模协作（PVPMC）外文翻译资料
2021-12-11 09:12
英语原文共 11 页
光伏性能建模协作（PVPMC）
Joshua S. Stein，Ph.D。
桑迪亚国家实验室，新墨西哥州阿尔伯克基，87185，美国
摘 要 - 桑 迪 亚 国 家 实 验 室 正 在 组 建 PV Performance Modeling Collaborative（PVPMC）。这项工作旨在通过为建模过程带来可追溯性和透明度，并鼓励现有算法的第三方验证，提高对PV性能模型预测的信心。该协作目前正在开展的活动包括：（1）开发网站(http://pvpmc.org),(2) 开发Matlabtrade;PV性能建模工具箱（PV_LIB），以及（3）赞助定期PV性能建模研讨会和活动。欢迎光伏或相关行业的利益相关者做出贡献。
索引条款 - 光伏系统，太阳能，建模，预测算法，不确定性，协同工作，协作工具
I. 介绍
桑迪亚国家实验室（Sandia）正在促进组建光伏（PV）
专业人员（PV Performance Modeling Collaborative或
PVPMC）的协作小组，他们有兴趣提高PV性能模型和分析的准确性和技术严谨性。这些模型用于确定光伏发电项目的未来价值（以年度预测能源总量表示），并进一步影响金融界在投资风险方面对光伏项目和技术的看法。对绩效模型准确性的更大信心将导致更低的融资成本和增加的项目数量。PVPMC为实现这些目标提供了一个协作场所。
2010年9月，桑迪亚在新墨西哥州阿尔伯克基举办了光伏性能建模研讨会[1]。此次活动汇集了50位代表独立工程师，模型开发人员，制造商，集成商，学者和研究科学家的利益相关者。该研讨会的成果详见报告[2]，概述如下。
- 模型不一致。即使是由不同用户运行的相同模型也可能产生不同的答案。
- 性能模型是一个独立的集合模型算法链接在一起。
- 性能模型通常需要许多输入参数和变量，其中许
多输入参数和变量的准确度不高。
- 模型和建模的第三方验证算法并不常见但需要。
- 模型经常被调整或校准到测量的现场数据，这是
不可广泛获得的。
模型结果很少包括不确定性的估计或提供置信区间。
在研讨会之前，与会者被要求使用他们选择的PV性能模型来估算使用标准c-SI模块技术的三个PV系统产生的年度能量。自愿进行这项“盲”研究的20名参与者获得了测量天气和辐照度数据以及输入绩效模型所需的光伏系统设计信息。每个人都参加了他们的模型，并在参加研讨会之前将结果提供给桑迪亚。将每个模型运行的预测年度生成与系统的测量输出进行比较。其中一个系统比较的示例如图1所示。
图1.盲研究每年能量建模结果的变化[2]。水平线是测量能量。
II. 光伏性能建模协作光伏性能建模协作的理念PVPMC来自2010年研讨会的成果。关于可用的PV系统建模算法的现有信息不容易找到。这些知识大部分分散在多年的会议录，期刊论文，内部报告中，并在稀疏文档化的建模应用程序中实现。普遍缺乏透明度会降低对建模的信心
结果和不确定性增加。为了更好地了解这些信息，桑迪亚国家实验室已经开始开发一个网站（http://pvpmc.org），该网站将提供有关光伏性能建模算法的一系列技术信息。初始站点已构建，可以使用密码访问。 联 系 作 者（jsstein@sandia.gov）用于密码。最终，一旦网站设计稳定，密码要求将被删除。
网站内容包括：
A. 详细技术信息用于预测PV性能的标准建模步骤。
- 各种系统架构的详细技术信息。
- 有关特定建模应用程序的信息，包括不同软件包之间的比较以及PV性能模型的不同用途。
- 会员服务，包括邮件列表。
- 用于共享信息的在线文档库（论文，数据等）。 图2.主页http://pvpmc.org 网站
F. 访问由Sandia开发的Matlab（PV_LIB工具箱）
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的PV建模工具箱。 |
A. 标准PV性能建模步骤 |
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G. |
技术术语表。 |
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H. |
博客分享PV性能建模社区感兴趣的新闻项目和 |
为了开始记录PV性能建模的最新技术，有必要定义一组 |
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事件。 |
标准步骤来组织讨论。我们提出以下九个步骤来建模光伏 |
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系统的性能。在许多情况下，现有PV性能模型通过做出假 |
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该网站最近已经推出，但仍需要添加大部分技术内容。 |
设或添加降额因子来跳过这些步骤中的一个或多个。随着 |
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计划在未来几年内继续增加内容，桑迪亚正在共同努力， |
新系统（例如DC-DC转换器）的光伏系统设计选择变得越 |
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鼓励PVPMC成员提供内容。为了确保网站上的内容组织的 |
来越复杂，许多以前被忽视的步骤可能会受到更多关注。 |
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一致性和控制，Sandia将负责监督编辑职责并负责向网站 |
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发布技术信息。但是，许多技术内容将从成员那里征集。 |
1.辐照度和天气 - 此步骤涉及选择用于定义场地预 |
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该网站的主页如图2所示。 |
期辐照度和天气条件的源。典型的来源包括：典型的气象 |
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年，卫星导出的数据，现场地面测量等。有许多可能的方 |
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法来选择天气输入进行性能建模研究。本节提供了有助于 |
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识别和区分可用数据的详细信息和链接。 |
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2. 入射辐照度 - 此步骤旨在将在标准方向（水平，阵列平面和垂直于太阳）下测量的辐照度转换为阵列平面上的光束和漫射成分。有许多算法可用于执行这些翻译。本节介绍这些方法与原始论文和PV_LIB工具箱功能的链接之间的差异，这些功能提供了实现示例。
3. 阴影，污染和反射损失 - 如果阵列部分遮蔽或模块被污染，则可用于转换为电能的入射辐照度的量减少。各种算法
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存在计算着色及其对系统的影响。存在较少的方法来预测 |
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阵列上的污染量随时间的变化。通常，该步骤用恒定的降 |
9.交流损耗 - 一旦电源转换为交流电，它必须传输 |
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额因子处理。本节提供有关这些损失的建模算法和概念的 |
到互连点。这里考虑了沿该传输路径的任何损耗（线损， |
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详细信息。 |
变压器损耗等）。很少有现有模型能够详细地表示这个过 |
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程[3]。随着公用事业规模的工厂越来越受欢迎，必须更 |
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4.电池温度 - 光伏电池温度受许多因素的影响，包 |
详细地考虑这些损失。本节将介绍估算这些损失的新方法。 |
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括模块材料和结构，安装和货架配置，入射辐照度（通过 |
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阴影和污染修改），风速和环境温度等变量。已经提出了 |
10.系统性能随时间变化 - 监控工厂输出有助于识别 |
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许多方法来从这些变量估计细胞温度。本节提供了这些方 |
系统问题（例如，降级，组件故障等）。有许多指标用于 |
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法的详细描述和比较，包括获取模型参数的方法。 |
跟踪和评估系统性能（例如，性能比，性能指标等）。本 |
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节将介绍这些监控方法和指标。 |
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5.模块IV输出 - 该步骤涉及在前述条件下预测模块 |
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的IV曲线：辐照度（包括光谱）和电池温度。已经应用了 |
B. 系统架构 |
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各种类型的模型形式（单二极管，半经验等）。本节详细 |
该网站的这一部分将主持与系统设计相关的技术信息及其对性能的影响。例如，由于不匹配的影响取决于系统架构，中央逆变器，串式逆变器和模块级微型逆变性能（DC-DC转换器，串级逆变器，微型逆变器等）尤为重要。 |
介绍了可用的模型形式，包括测量和估算模型参数的方法。
6.直流和失配损耗 - 此步骤涉及估算由于
电阻线损器之间的选择将对性能产生影响。本节考虑的
主题是系统设计对直流布线损耗，阴影等的影响。
7.DC到DC最大功率点跟踪 - 大多数（如果不是所有） 议光伏电站的未来能源产量，它们用于评估不同设计方案
8. 直流到交流转换 - 此步骤考虑了逆变器的转换效率。该效率可以随环境参数（例如温度）和电气条件（例如DC功率水平）而变化。本节描述并比较可用的模型算法以表示此转换效率。
C. 应用
本部分网站将考虑与PV性能模型的一般使用方式，特定建模应用程序之间的差异以及与文档分析相关的最佳实践相关的主题。
PV性能模型用于不同的应用。例如，模型用于预测
的利弊，包括比较不同光伏技术的权衡研究（例如，c-SI与薄膜，中央与串式逆变器等）
可用的PV性能模型具有各种有助于区分它们的功能。桑迪亚公布了现有光伏性能模型之间的比较[4]，并将继续监测和记录该领域的发展。
- 会员服务
该网站的会员服务部分将允许用户加入协作。要加入，
参与者必须提供他们的姓名，电子邮件和专业从属关系。其他信息是可选的。通过加入，成员可以访问网站上的所有内容。会员列表将用于分发包含公告和更新的定期简报。
E. 文件库
该网站的文档库部分用于保存和编目要与PV性能建模 计算跟踪系统的方向角（包括反向跟踪）包括在内。
社区共享的文档和文件。只有合法共享（不受版权保护）
的资料才会包含在文档库中。 5. 示例脚本 - 作为PV_LIB工具箱示例脚本的一部分，
文档库的另一个应用是托管公开可用的PV性能数据集， 提供了脚本以向用户显示用于建模完整PV系统的
以用于模型验证活动。2010年研讨会[2]强调了这一需求。 工具箱功能的实际示例。
F. PV_LIB Matlab工具箱
虽然有组织的PV性能建模参考信息源肯定是有价值的，
但
资料编号：[5726]
