局部阴影对光伏组件输出特性的影响及应对策略研究

发布时间：2018-01-08 09:29

本文关键词：局部阴影对光伏组件输出特性的影响及应对策略研究　出处：《山东大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：作为一种蕴藏丰富的可再生能源,太阳能的利用成为人们关注的焦点。使用光伏电池是利用太阳能的有效方法之一,但由于天气环境的不确定性,光伏电池发电经常会受到阴影遮挡的影响。在实际应用中,为了获得足够的功率和电压,需要将光伏电池串并联连接形成光伏组件。而阴影的影响会使光伏组件发生失配现象,进而产生热斑,烧毁整个组件。通过并联旁路二极管虽然可以有效的避免光伏组件热斑现象的产生,却在两个方面对光伏组件的输出特性造成影响：一是光伏组件整体的输出功率降低,二是光伏组件输出功率曲线出现多个峰值,影响光伏组件最大功率点控制。本文围绕上述问题展开研究,具体工作如下：首先,详细分析了光伏电池的失配机理,建立了阴影遮挡情况下的仿真模型。对阴影遮挡情况下光伏电池输出功率特性进行了分析,结果表明：现有方式解决失配问题会导致光伏电池伏安特性曲线呈多阶梯型,进而导致整个光伏组件的输出功率下降及输出功率曲线多峰值。提出一种新的光伏组件连接方式——“门”式连接,并给出其拓扑结构。从不同阴影方向上进行仿真模拟,将“门”式连接下光伏组件输出功率与常用连接方式下的输出功率进行对比,证明了“门”式连接可以提高阴影情况下光伏组件的功率输出。“门”式连接的光伏组件在阴影等可能情况下输出功率高于常用连接,但在某些情况下的功率却低于常用连接。因此提出了光伏组件的重构方法,将两种连接方式相结合,实现了光伏组件在不同阴影情况下两者之间的相互转换,使光伏组件在局部阴影遮挡时输出功率最大化。并提出了光伏组件重构的检测判据及实现方法。最后,针对输出功率多峰值问题,分析了重构下的光伏组件功率曲线多峰值的原因,将功率曲线多峰值问题转化为单峰值问题。通过不同光照情况下输出功率曲线的仿真分析,证明了功率曲线的前峰值为定值。因而,只需利用扰动观察法找到功率曲线的后峰值点,通过比较前后峰值的大小,即可确定光伏组件重构后的最大功率点。给出最大功率点跟踪方法的流程图。
[Abstract]:This paper studies the output power of PV modules in different shadow directions by comparing the output power of photovoltaic modules with the output power of photovoltaic modules . The results show that the output power of PV modules is lower than that of common connections .

【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615

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