[发明专利]一种光伏组串内各失配组件的参数提取方法

权利要求书

1.一种光伏组串内各失配组件的参数提取方法，其特征在于针对一个光伏组串内的各失配组件的光生电流I_ph、二极管理想因子A、二极管反向饱和电流I_o、串联电阻R_s以及并联电阻R_sh上述共计五个参数进行提取，所述方法步骤如下：

步骤一：扫描光伏组件的电流-电压和功率-电压输出曲线，确定峰、等效开路电压以及峰值区间；

步骤二：在每个峰值区间内确定转折点，并以转折点为根据确定组件区间；

步骤三：在组件区间内按解析法规律采样数据点，并对采样点中电压数据进行相应处理，具体而言：在每个组件区间内按解析法公式所需点采样，根据组串中各组件反向并联二极管的工作原理，可以明确在以原点为起点计数，第k个组件区间内含有k种工作在不同状态下的组件，其中第1至第k-1种工作状态下的组件参数在上一组件区间内执行参数提取后已知，第k种工作状态下的组件在该区间内才开始工作，因此需要提取的是第k种工作状态下的组件参数，提取该状态下组件参数需要得到该组件的部分电压电流点，然而采样得到的是整个组串的电压，因此需要对组串电压进行处理，最终得到第k种工作状态下组件的电压，由于组串中组件以串联形式连接，结合测得组串的电流以及已经求解出的光伏组件参数，分别带入式(1)可以求出第1至第k-1种不同工作状态下的组件在当前电流下的电压，

式(1)中I_ph为光生电流，I_o为二极管反向饱和电流，R_s为串联电阻，R_sh为并联电阻，A为二极管理想因子，I为光伏组件输出电流，U为光伏组件输出电压，令q为电子电荷常数，T为环境温度，k为玻尔兹曼常数，W代表LambertW函数；又根据电压串联相加原理，有：

U₁+U₂+U₃...+U_k-1+U_k＝U_tot (2)，

式(2)中U₁至U_k为第1至第k种工作状态下组件的两端的电压，U_tot为组串两端电压，因此，可得出：

U_k＝U_tot-(U₁+U₂+U₃...+U_k-1) (3)，

最终得到第k种工作状态下的组件电压U_k；

步骤四：将采样数据带入光伏组件五参数解析公式求解组件参数，根据第k种工作状态下的组件实际电压电流值为(U_k，I_tot)，由于组串中各个组件串联，因此I_tot为组串中流过各个组件的实测电流值；将处理后的(U_k，I_tot)采样点数据带入解析公式，该种工作状态下的组件参数即可求得。

2.根据权利要求1所述的方法，步骤一中确定峰、等效开路电压以及峰值区间具体算法步骤为：

①采样测出待测组串整体开路电压U_oc，按待测组串中反向并联旁路二极管个数N依次采样并按以下方式分组：

第一组：处的处的

第二组：处的处的

以此类推，直至第N组：处的处的

同时设每组中第一个为第二个为i∈N⁺且i∈[1,N]

②以上一步中各分组的测量值与作为比较量，在第i组中，若则说明该区间内不存在峰，若则说明该区间内存在峰，并将此时的该组的作为新的区间分界点，所有新的区间分界点可记为

③设现有k个峰值区间，并将上一步中新的区间分界点作为峰值区间的始末点。

3.根据权利要求1所述的方法，步骤二中具体算法步骤为：

①以每个峰值区间的右端点为起始计算点，从右向左依次计算各点的并比较该点与上一点的值，若该点的值比上一采样点的值大，则继续向左采样；

②当采样点的比上一采样点的值小，则找到该转折点；

③整合新的区间，将上一步中寻找到的转折点、起点和终点作为组件区间的始末点，单个组串的组件区间与峰值区间个数相同，故现有k个组件区间。