[發明專利]一種通過電壓值判斷太陽能電站并聯損失的方法

在審

• 申請號: 201810371781.3
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108649899A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 劉志剛
• 申請（專利權）人: 上海質衛環保科技有限公司
• 主分類號: H02S50/15
• 分類號: H02S50/15
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 陳宙;于曉霞

本發明公開了一種通過電壓值判斷太陽能電站并聯損失的方法。它具體包括如下步驟：根據太陽能電池的公式，推導出每一串電池的功率計算公式，進而推導出每一串電池最大工作點電壓的計算公式，計算得到每一串的最大工作點電壓，代入功率計算公式，得到每一串的最大功率；根據太陽能電池并聯特性，推導出并聯后陣列的功率計算公式，進而推導出并聯后陣列最大工作點電壓的計算公式，計算并聯后陣列的最大工作點電壓并代入相應的功率公式，得到并聯后陣列的最大功率；計算并聯后陣列的最大功率與所有電池串的最大功率和的比值與1的差值，得到并聯后陣列的并聯損失。本發明的有益效果是：計算出太陽能電池串并聯后的陣列由于電壓不匹配引起的功率損失。

技術領域

本發明涉及太陽能電站相關技術領域，尤其是指一種通過電壓值判斷太陽能電站并聯損失的方法。

背景技術

太陽能電站實際應用過程中，可能會出現電池串中出現部分組件衰減嚴重、組件中旁路二極管損壞、PID、陰影遮擋、組件傾角不一致、表面臟污等現象。這些現象可能導致組件串電壓偏低，電壓不匹配現象。

當組件串間電壓不一致時，會出現各個電池串電壓失配現象(以三串為例)。三串的最大功率電電壓不一致。當其并聯接入逆變器后，三串電池串并聯在一起。這時，三串電池串必須在一個電壓下工作。假設該電壓為第三串最大工作點電壓時，那么除了第三串是最大功率點外，第一串第二串都不在最大功率點工作，導致發電量損失。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中存在上述的不足，提供了一種能夠計算出由于電壓不匹配引起的功率損失的通過電壓值判斷太陽能電站并聯損失的方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種通過電壓值判斷太陽能電站并聯損失的方法，具體包括如下步驟：

(1)根據太陽能電池的公式，推導出每一串電池的功率計算公式；

(2)根據功率計算公式，推導出每一串電池最大工作點電壓的計算公式，計算得到每一串的最大工作點電壓；

(3)將每一串的最大工作點電壓計算后，代入功率計算公式，得到每一串的最大功率；

(4)根據太陽能電池并聯特性，推導出并聯后陣列的功率計算公式；

(5)根據并聯后陣列的功率計算公式，推導出并聯后陣列最大工作點電壓的計算公式，計算并聯后陣列的最大工作點電壓；

(6)將并聯后陣列的最大工作點電壓代入相應的功率公式，得到并聯后陣列的最大功率；

(7)計算并聯后陣列的最大功率與所有電池串的最大功率和的比值與1 的差值，得到并聯后陣列的并聯損失。

作為優選，在步驟(1)中，太陽能電池的電流與電壓的關系如下：

其中，I：太陽能電池電流；I_PH：太陽能電池光生電流，對同一類型的太陽能電池，基本一致；I_O：太陽能電池反向飽和電流，對同一類型的太陽能電池，基本一致；q：電子電荷常數，1.6×10^-19C；V：太陽能電池電壓；m：電池片數量；R_S：太陽能電池串聯電阻；n：二極管影響因子；T：絕對溫度；к：玻爾茲曼常數，1.3806505×10^-23；R_SH：太陽能電池并聯電阻；V_br：太陽能電池雪崩電壓；α：2×10^-3；nn：常量；

為了簡化計算，假設R_S無窮小，R_SH無窮大，又由于α小，公式(1)簡化為公式(2)，如下：