1.一种太阳能电池组件等效电路参数的提取和估算方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、获得光伏组件标准测试条件下的电流‑电压曲线,电流‑电压曲线包括N个电流电压的数据点,计算第i个数据点的导数值;
步骤2、选取5个数据点,这5个数据点为一种取点组合,一共有 种取点组合,每种取点组合包括第2个数据点、第a、b、c个数据点、第N‑1个数据点,第a、b、c个数据点是从第3到第N‑2个数据点中不重复的选取的;
在每种取点组合下,计算得到标准测试条件下的5个等效电路参数,5个等效电路参数包括标准测试条件下的光生电流Iph_stc,串联电阻Rs_stc、并联电阻Rsh_stc、二极管理想因子nstc和反向饱和电流Isat_stc,根据5个等效电路参数计算该取点组合的均方根误差RMSE;
计算出所有取点组合的均方根误差,将均方根误差最小的取点组合作为最优的取点组合,根据最优的取点组合得到标准测试条件下的最优等效电路参数:最优的光生电流I'ph_stc、串联电阻R's_stc、并联电阻R'sh_stc、二极管理想因子n'stc和反向饱和电流I'sat_stc;
步骤3、估算非标准测试条件下的等效电路参数;
根据光伏组件实际工作中的辐照度G与温度T,将标准测试条件下的辐照度Gstc和温度Tstc与步骤2得到的5个最优等效电路参数结果共同代入公式(1)‑(5),得到任意辐照度G和温度T条件下的5个等效电路参数:光生电流Iph、串联电阻Rs、并联电阻Rsh、二极管理想因子n、反向饱和电流Isat;
其中,Vth为温度T时的热电压,Vth=kT/q,Voc为该辐照度G与温度T下的开路电压,Isc_stc、Voc_stc、αsc、βoc分别为标准测试条件下的短路电流、开路电压、短路电流温度系数、开路电压温度系数,Ns为光伏组件的电池片等效串联个数,k为玻尔兹曼常数,q为电子电荷量。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件等效电路参数的提取和估算方法,其特征在于,步骤1中,根据公式(1)计算第i个数据点的导数值其中,I,V为光伏组件输出的电流、电压值,Ii‑1和Vi‑1分别为第i‑1个数据点的电流和电压值,Ii+1和Vi+1分别为第i+1个数据点的电流和电压值。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件等效电路参数的提取和估算方法,其特征在于,步骤2中,标准测试条件下的5个等效电路参数的计算方法具体如下:步骤A、选取5个数据点的电流、电压值和步骤1中相应的导数值,计算矩阵M:其中, 分别表示第2、N‑1、a、b、c个数据点的导
数值,a、b、c均为大于2小于N‑1的整数,I2、Ia、Ib、Ic、IN‑1分别表示第2、a、b、c、N‑1个数据点的电流,V2、Va、Vb、Vc、VN‑1分别表示第2、a、b、c、N‑1个数据点的电压;
求解关于第一至第五中间参数A、B、C、D、E的线性代数方程:即
‑1
其中M 为矩阵M的逆矩阵;
步骤B、将步骤A得到的第一至第五中间参数代入公式(5)‑(8)计算得到标准测试条件下的4个等效电路参数:光生电流Iph_stc,串联电阻Rs_stc、并联电阻Rsh_stc和二极管理想因子nstc;
Rs_stc=C (6)
Rsh_stc=B‑C (7)
其中,Vth_stc为标准测试条件下的热电压;
将4个等效电路参数代入光伏组件的单二极管特性方程,并利用最小二乘法拟合求出标准测试条件下的第5个等效电路参数:反向饱和电流Isat_stc。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池组件等效电路参数的提取和估算方法,其特‑23征在于,Vth_stc=kTstc/q,其中k=1.38×10 J/K为玻尔兹曼常数,Tstc=25℃为标准测试条‑19件下光伏组件的温度,q=1.602×10 C为电子电荷量。
5.根据权利要求3所述的一种太阳能电池组件等效电路参数的提取和估算方法,其特征在于,单二极管特性方程为:其中,Ii为第i个数据点的电流,Vi为第i个数据点的电压。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件等效电路参数的提取和估算方法,其特征在于,步骤3中,