光伏方阵失配现象研究

在常规能源逐渐面临枯竭,环境保护引起世界各国人民广泛关注的今天,作为一种洁净,有发展潜力的新能源,很多国家都在大力支持光伏产业的发展。对光伏系统的研究也越来越重要。 目前,由于光伏电池的转换效率较低,且价格较高,使其回收成本周期长,严重阻碍了光伏系统的推广和应用,造成光伏系统转化效率低的主要因素是失配现象,本文详细分析了造成失配损失的各种原因,并提出了相应的降低失配损失的方法。 在文中首先分析了电池的寄生电阻,等效二极管反向饱和电流等内部参数对光伏电池及其组件性能的影响。据此分析组件中电池参数不同而造成的失配损失现象。结果表明组件中电池参数不一致将会造成很坏的影响,不仅会造成失配损失,严重时还可以造成组件的短路,使组件停止工作。因此,建议厂商对组件封装前对电池进行检测分类,降低组件中光伏电池参数不同而造成的失配损失。 其次,分析了热斑现象形成的原因及其造成的失配损失,并总结给出了几个降低失配损失的解决方案。分析了并联旁路二极管交叉连接与非交叉连接的光伏组件对失配损失的影响。 光伏电池老化也影响光伏系统的转化效率。随着光伏电池的老化失配损失变得越来越严重。因此对老化所引起的组件失配损失的研究非常重要。通过仿真给出了一种减轻老化引起的失配损失的组件连接方案-TCT网络结构。如果组件中光伏电池个数相同,TCT网络结构有最小的失配损失。 当光伏方阵或者其部分被遮挡时,会造成大量的失配损失。因此分析了六种不同网络结构的光伏方阵在遮挡条件下的失配损失,仿真结果表明2×4TCT网络结构的光伏方阵,不但有最小的失配损失,而且其波峰数相应较少,易于最大功率点的追踪,2×4TCT网络结构光伏方阵与其它光伏方阵相比具有较高的可靠性。