光伏組串半物理模型

在實(shí)際光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，光伏組件通常通過(guò)串聯(lián)方式工作，因此組串的電氣特性對(duì)理解和優(yōu)化光伏系統(tǒng)尤為重要，例如通過(guò)分析光伏組串的電氣特征可用于優(yōu)化系統(tǒng)的功率輸出，或識(shí)別組串中存在的潛在問(wèn)題等。

光伏組串半物理模型

通過(guò)將上一篇中做的組件模型進(jìn)行封裝并‘串聯(lián)’，即可構(gòu)建光伏組串模型，例如下圖所示為20塊組件構(gòu)成的組串模型，同時(shí)通過(guò)接口可設(shè)置每塊組件電性能參數(shù)。

利用此模型即可對(duì)不同條件下組件如何影響組串輸出特性進(jìn)行研究，例如分析組件混接導(dǎo)致的失配損失，部分組件遮擋或損壞時(shí)對(duì)組串輸出曲線產(chǎn)生的影響等。

分析實(shí)例 ，觀察組串中如有一塊組件出現(xiàn)電流異常對(duì)組串輸出特性曲線的影響。

我們可以在上述半物理組串模型中隨機(jī)抽取一塊組件，將輻照度由1000W/m2修改成400 W/m2（等效該組件電流異常），修改前后組串IV曲線對(duì)比如下，可見(jiàn)下圖右存在異常組件的組串輸出特性曲線（IV曲線）相對(duì)于左圖正常組串出現(xiàn)了明顯的‘臺(tái)階’。當(dāng)前各家逆變器廠家通過(guò)逆變器測(cè)試組串IV曲線評(píng)估組串中組件故障的基本原理大抵如此。

光伏組串?dāng)?shù)學(xué)模型

與半物理模型同理，將上篇中由組件數(shù)學(xué)模型生成的光伏組件電性能曲線（IV曲線）按照相同電流對(duì)應(yīng)的電壓進(jìn)行疊加的原則（即同一組串內(nèi)所有光伏組件運(yùn)行電流始終保持一致）即可生成組串的輸出曲線。

由于隨機(jī)生成的組件電性能曲線數(shù)據(jù)點(diǎn)集存在差異，可以通過(guò)插值方式獲得對(duì)應(yīng)的相同電流下的組件電壓值，隨后進(jìn)行數(shù)值疊加。例如，在已生成組件電性能曲線前提下，通過(guò)如下一小段代碼即可得到相應(yīng)組串電性能輸出曲線：