1.一种光伏组件多峰输出特性的特征参数计算方法,其特征是基于太阳电池正反向显式输出特性模型,根据约束电流区间范围内正常电池与故障电池输出电压关系,通过采样光伏组件的电压电流数据点计算出首峰特征参数,根据光伏组件输出叠加特性,对第k峰的数据点在相同电流下进行求解分离,进而计算获得第k峰特性参数,具体步骤如下:步骤1:多峰输出特性曲线的首峰特征参数计算:
太阳电池输出特性显式表达式,如式(1)所示:
式(1)中,Y=(qIoRsh/nκT)exp[qRsh(Iph+Io-I)/nκT];W表示LambertW函数;U、I分别为太阳电池输出电压和输出电流;q为电子电量;κ为玻尔兹曼常数;T为电池工作温度;Iph为光生电流;Io为二极管反向饱和电流;Rs为串联电阻;Rsh为并联电阻;n二极管理想因子;
由式(1)获得首峰中组件电池均处于正常状态下的电压Umodule-normal如式(2):式(2)中,M为组件内的电池数量;Iph 1为首峰下的光生电流,首峰特征参数以下标1表示;Imodule为组件输出电流;
在组件输出电流Imodule大于首峰故障电池光生电流 小于正常电池光生电流Iph 1区间范围(即 ),令故障状态下组件输出电压和正常状态下组件的输出电压作差,得电压差ΔU如式(3):式(3)中, 为首峰中故障电池数量; 为首峰故障电池的并联电阻;
在 电流区间,采样A1、B1、C1三个数据点(U1a,I1a)、(U1b,I1b)和(U1c,I1c),将A1代入式(3)化简得式(4):式(4)中,F1a=[(Iph1+Io1-Ia)Rsh1-I1aRs1-n1κTW(Y1a)/q];同理将B1、C1数据点带入式(3)得到ΔU1b、ΔU1c,通过式(5)求解首峰电池的特征参数 和在组件输出电流Imodule大于第二峰转折点电流Icutoff2,小于首峰故障电池光生电流区间范围(即 ),采样D1、E1、F1和G1四个数据点(U1d,I1d)、(U1e,I1e)、(U1f,I1f)和(U1g,I1g),根据采样点处故障电池和正常电池输出电压叠加关系,得采样点处 片故障电池输出电压如式(6):式(6)中, 为D1采样点处对应 片故障电池输出电压;
同理得出 和 根据太阳电池正向输出特性表达式,利用式(7)获得首峰其余三个特性参数,分别为二极管理想因子 串联电阻 二极管反向饱和电流式(7)中:
Rsop 1为F1处故障电池等效电阻;
步骤2:多峰输出特性曲线的第k峰特征参数计算
在 区间,采样获得Ak~Ck三个数据点,根据光伏组件内部特性与外部输出形式叠加性,由式(8)将第k峰的数据点分离:
通过式(3)-(5)计算获得第k峰三个特征参数 和 在 区
间,采样获得Dk~Gk四个数据点,利用式(6)-(8)结合太阳电池正向输出特性表达式,获得第k峰的其余特性参数