[发明专利]一种通过电压值判断太阳能电站并联损失的方法

说明书

本发明公开了一种通过电压值判断太阳能电站并联损失的方法。它具体包括如下步骤：根据太阳能电池的公式，推导出每一串电池的功率计算公式，进而推导出每一串电池最大工作点电压的计算公式，计算得到每一串的最大工作点电压，代入功率计算公式，得到每一串的最大功率；根据太阳能电池并联特性，推导出并联后阵列的功率计算公式，进而推导出并联后阵列最大工作点电压的计算公式，计算并联后阵列的最大工作点电压并代入相应的功率公式，得到并联后阵列的最大功率；计算并联后阵列的最大功率与所有电池串的最大功率和的比值与1的差值，得到并联后阵列的并联损失。本发明的有益效果是：计算出太阳能电池串并联后的阵列由于电压不匹配引起的功率损失。

技术领域

本发明涉及太阳能电站相关技术领域，尤其是指一种通过电压值判断太阳能电站并联损失的方法。

背景技术

太阳能电站实际应用过程中，可能会出现电池串中出现部分组件衰减严重、组件中旁路二极管损坏、PID、阴影遮挡、组件倾角不一致、表面脏污等现象。这些现象可能导致组件串电压偏低，电压不匹配现象。

当组件串间电压不一致时，会出现各个电池串电压失配现象(以三串为例)。三串的最大功率电电压不一致。当其并联接入逆变器后，三串电池串并联在一起。这时，三串电池串必须在一个电压下工作。假设该电压为第三串最大工作点电压时，那么除了第三串是最大功率点外，第一串第二串都不在最大功率点工作，导致发电量损失。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种能够计算出由于电压不匹配引起的功率损失的通过电压值判断太阳能电站并联损失的方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种通过电压值判断太阳能电站并联损失的方法，具体包括如下步骤：

(1)根据太阳能电池的公式，推导出每一串电池的功率计算公式；

(2)根据功率计算公式，推导出每一串电池最大工作点电压的计算公式，计算得到每一串的最大工作点电压；

(3)将每一串的最大工作点电压计算后，代入功率计算公式，得到每一串的最大功率；

(4)根据太阳能电池并联特性，推导出并联后阵列的功率计算公式；

(5)根据并联后阵列的功率计算公式，推导出并联后阵列最大工作点电压的计算公式，计算并联后阵列的最大工作点电压；

(6)将并联后阵列的最大工作点电压代入相应的功率公式，得到并联后阵列的最大功率；

(7)计算并联后阵列的最大功率与所有电池串的最大功率和的比值与1 的差值，得到并联后阵列的并联损失。

作为优选，在步骤(1)中，太阳能电池的电流与电压的关系如下：

其中，I：太阳能电池电流；I_PH：太阳能电池光生电流，对同一类型的太阳能电池，基本一致；I_O：太阳能电池反向饱和电流，对同一类型的太阳能电池，基本一致；q：电子电荷常数，1.6×10^-19C；V：太阳能电池电压；m：电池片数量；R_S：太阳能电池串联电阻；n：二极管影响因子；T：绝对温度；к：玻尔兹曼常数，1.3806505×10^-23；R_SH：太阳能电池并联电阻；V_br：太阳能电池雪崩电压；α：2×10^-3；nn：常量；

为了简化计算，假设R_S无穷小，R_SH无穷大，又由于α小，公式(1)简化为公式(2)，如下：