基于多峰状态的光伏组串参数求解与波峰最大功率点计算方法

发布时间：2021-01-26 11:50

　　针对光伏组串多峰状态下参数求解及最大功率点计算问题,在太阳电池五参数电路模型基础上引入4个数据点及其中1点处的等效电阻,给出参数解析方法;然后结合P-I曲线的特性分析,通过导数求解直接计算各波峰最大功率点,再将二者与波峰分离相结合提出一种基于多峰状态的光伏组串参数求解与最大功率点计算方法。先判断波峰数量、确定转折点并划分波峰区间;然后调制电压获取采样点并求解首峰对应模型参数;再由后续波峰采样点组串电流计算组件电压,并求解相应参数;最后由组件参数通过导数求解计算各波峰最大功率点的数值解。实验结果表明:该方法能够快速准确地计算出多峰状态下各状态组件参数及各波峰最大功率点,为故障诊断提供依据,具有良好的工程应用前景。 

【文章来源】：太阳能学报. 2020,41(11)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

单晶组件P-I及-（d P/d I-I）特性曲线

含有旁路二极管的光伏组串工作时，可能因故障导致其P-U特性曲线出现多峰。针对3块串联50 W单晶硅光伏组件进行仿真研究，组串结构如图3a所示，分别对旁路二极管、组件电压及组件电流等参数进行相应编号。记组串输出电流为I，组串两端输出电压为U。图3 3块光伏组串结构及P-U特性曲线波峰分离示意图

图2 五参数绘制特性曲线图3a中的设组件工作温度为25℃，组件PV1～PV3所受光照强度分别为1000、600和300 W/m2，仿真其特性曲线如图3b所示，图中数据点用该点电压、电流值为坐标表示。在组串P-U特性曲线中按照曲线斜率特征确定2个转折点Z1(Uz1,Iz1)和Z2(Uz2,Iz2)，二者分别对应D2和D3的截止时刻，从而将多峰曲线划分3个单峰区间，分别为S1=[0,1/3Uoc]、S2=[Uz1,2/3Uoc]和S3=[Uz2,Uoc]，针对各单峰区间，依次在相应范围内取各数据点。图3b中实线上数据点由采样得到，虚线上数据点由计算得到，求解PV2的五参数需已知虚线上A22等数据点，故需先求解各点。

【参考文献】：
期刊论文
[1]失配条件下光伏阵列理论建模和仿真模拟分析[J]. 曹阳,袁太军,王靓.  电力科学与工程. 2016(10)
[2]一种新型自适应扰动观察法在光伏发电MPPT策略中的应用[J]. 王书征,李先允.  太阳能学报. 2016(09)
[3]一种求解光伏电池5参数模型的方法[J]. 孔祥雨,徐永海,曾雅文,陶顺,肖湘宁,杨琳.  电力系统保护与控制. 2013(22)
[4]太阳能电池参数求解新算法[J]. 高金辉,唐静,贾利锋.  电力系统保护与控制. 2012(09)

博士论文
[1]光伏电池组件等效电路模型参数提取研究[D]. 高献坤.河南农业大学 2015

硕士论文
[1]基于波峰区间划分和直线方程求解的光伏发电多峰MPPT算法研究[D]. 王央康.中国计量大学 2017



本文编号：3001061