[發明專利]一種光伏分布式電源模型的建立方法

在審

• 申請號: 201911148496.6
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110829496A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 李秋實;湯向華;王生強;王棟;江洪成;胡新雨;劉輝;江輝;徐曉軼
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司南通供電分公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 南通市永通專利事務所(普通合伙) 32100
• 代理人: 葛雷

本發明公開了一種光伏分布式電源模型的建立方法，采用光伏電池等值電路模型；參考當地氣象資料，對影響光伏出力的影響進行分析計算；在光伏發電系統規劃中，采用統計全年的太陽輻射量，進而得到整個電池陣列的轉換出力，或者得到各月份組件的理論出力。本發明工作性能好，適應性強。

技術領域

本發明涉及一種光伏分布式電源模型的建立方法。

背景技術

太陽能是一種用之不竭、儲量巨大的清潔可再生能源，每天到達地球表面的輻射能量相當于數億萬桶石油燃燒的能量，太陽能開發與利用正逐步成為各國政府重點發展的戰略。熱能和光能利用是太陽能應用的兩種重要形式。“光伏發電”是利用光伏電池的光伏效應將太陽光的光能直接轉換為電能的一種可再生、無污染的發電方式，正在全球范圍內迅猛發展，其不僅要替代部分化石能源，而且未來將成為世界能源供應的主體，是世界各國可再生能源發展的重點。

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。

光伏電池的等值電路模型一般有3種。第1種是不考慮光伏電池內部任何電阻的簡單模型，該模型在光伏電池理論研究以及復雜光伏發電系統中應用較多；第2種模型是只考慮光伏電池并聯電阻影響的模型，該模型精度稍高，但在實際應用中并不常見：第3種模型是較為精確的一種模型，其既考慮并聯電阻，又考慮串聯電阻的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種性能好的光伏分布式電源模型的建立方法。

本發明的技術解決方案是：

一種光伏分布式電源模型的建立方法，其特征是：采用光伏電池等值電路模型，電流I_ph為光生電流，只受光照強度影響，與外接負載無關。其值正比于光伏電池的面積和入射光的輻射強度，而且會隨環境溫度的升高而略有上升；光電流流經負載R_SCR時建立起端電壓U，它反過來正向偏置于PN結，產生暗電流I_d，I_d的大小反映出了當前環境溫度下，光伏電池PN結自身所能產生的總擴散電流的變化情況；由于光伏電池輸出端存在接觸電阻，另外材料本身具有一定的電阻率，流經負載的電流經過它們時必然引起損耗，用一個串聯等效電阻R_SE表示；由于電池邊沿的漏電及制作金屬電極時在電池的微裂紋、劃痕等處形成金屬橋漏電等，使一部分本應通過負載的電流被短路，這種作用可用一個并聯等效電阻R_sh表示，產生漏電流I_sh。R_se與R_sh相比，R_se為低阻值，小于1歐姆；而R_sh是高阻值，幾千歐姆；

因此光伏電池的輸出電流為I＝I_ph-I_d-I_sh，應用基爾霍夫電流定律，可得流過負載的電流I與其端口電壓U之間的關系為：

U_OC＝U+IR_se (3-10)