本發(fā)明屬于光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏方陣串并聯(lián)失配損失分析方法。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，我國(guó)光伏發(fā)電得到了飛速發(fā)展，開展光伏現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，能使業(yè)主了解電站運(yùn)行狀況，采取有效的優(yōu)化措施避免損失，對(duì)光伏電站質(zhì)量控制具有重要意義。串/并聯(lián)失配損失是了解電站運(yùn)行效率的一項(xiàng)重要檢測(cè)項(xiàng)目，它是指組件(組串)串聯(lián)(并聯(lián))到一起時(shí)，由于參數(shù)不一致造成的組串(方陣)功率損失的現(xiàn)象。對(duì)串/并聯(lián)失配的分析建立在功率測(cè)試基礎(chǔ)之上?，F(xiàn)行分析串/并聯(lián)失配的方法為：測(cè)量選定組串(方陣)匯流箱中每一組件(組串)的i-v曲線，計(jì)算修正功率之和；測(cè)量組串(方陣)修正功率，計(jì)算失配損失。此方法在實(shí)際運(yùn)用中難以保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，原因如下：1)由于現(xiàn)場(chǎng)光照強(qiáng)度、光照波動(dòng)、溫度、設(shè)備精度、修正公式準(zhǔn)確度等條件的限制，功率測(cè)量誤差可達(dá)1％～2％；而目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定串/并聯(lián)失配損失一般不超過(guò)2％，也就是說(shuō)誤差與被測(cè)量值屬于同一數(shù)量級(jí)甚至更大，用該方法分析失配損失將導(dǎo)致極大的誤差，甚至?xí)?lái)錯(cuò)誤的結(jié)果。2)由于對(duì)不同容量的被測(cè)對(duì)象開展測(cè)試過(guò)程中，不同量程對(duì)應(yīng)精度可能不同，誤差的正負(fù)特性也存在一定差異，進(jìn)而對(duì)失配結(jié)果的分析產(chǎn)生不可避免的誤差。3)對(duì)于并聯(lián)失配損失的測(cè)量，由于方陣功率較大，缺乏能夠直接測(cè)量其功率的測(cè)試設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)往往通過(guò)直接測(cè)量其工作電壓、工作電流，來(lái)求取修正功率。這種方法假設(shè)匯流箱已經(jīng)工作于最佳工作點(diǎn)，然而在運(yùn)行中，該工作點(diǎn)實(shí)際還包含了匯流箱到逆變器的并聯(lián)失配，以及mppt的偏離損失，導(dǎo)致測(cè)得功率偏小，失配損失偏大；另外此方法測(cè)得結(jié)果與其他測(cè)試環(huán)節(jié)存在交叉重疊，重復(fù)計(jì)入了mppt偏離損失和逆變器級(jí)的并聯(lián)失配，不利于電站效率的分析。中國(guó)專利201510888348.3公開了一種光伏系統(tǒng)的串并聯(lián)失配損失率測(cè)試方法，增加測(cè)試一次整體的iv曲線，當(dāng)兩次測(cè)試的最大功率值偏差小于一定的閾值時(shí)，再給出可信的損失率結(jié)果，并將兩次整體組串或匯流后的組串的功率平均值帶入公式計(jì)算。該方法精確程度不足。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種計(jì)算結(jié)果更加精確，誤差更小的光伏方陣串并聯(lián)失配損失分析方法。本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種光伏方陣串并聯(lián)失配損失分析方法,其特征在于：通過(guò)對(duì)組件的i-v特性曲線疊加計(jì)算組串的最大功率，通過(guò)對(duì)組串的i-v特性曲線疊加計(jì)算方陣的最大功率：選取一個(gè)組件的電流采樣點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，其它組件采用線性插值的方法在相應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)處插值，再將所有組件的i-v特性曲線逐點(diǎn)疊加，得到組串的i-v特性曲線；選取一個(gè)組串的電壓采樣點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，其它組件采用線性插值的方法在相應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)處插值，再將所有組件的i-v特性曲線逐點(diǎn)疊加，得到方陣的i-v特性曲線。將組串中所有組件的i-v特性曲線以電流軸為參考軸進(jìn)行疊加，得到組串的i-v特性曲線。將方陣中所有組串的i-v特性曲線以電壓軸為參考軸進(jìn)行疊加，得到方陣的i-v特性曲線。選取組串的第一塊組件電流采樣點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)集[i11，i12，…，i1x，…，i1n]；該組串上第i塊組件采樣電流點(diǎn)為[ii1，ii2，…，iiy，…，iim]，若iiy<i1x<ii(y+1)，則采用線性插值法，補(bǔ)充對(duì)應(yīng)于i1x位置的組件電壓值uix，其中采用[(i11，ui1)，…，(i1x，uix)，…，(i1n，uin)]替代組串第i塊組件原有i-v特性；將組串上所有組件的i-v特性曲線疊加，對(duì)任一基準(zhǔn)點(diǎn)ii1，疊加后的組串電壓uσx為：[(i11，uσ1)，…，(i1x，uσx)，…，(i1n，uσn)]構(gòu)成組串的i-v特性，將組串所有uσx和i1x相乘計(jì)算功率p，取p的最大值即為組串的最大功率pσmax，串聯(lián)失配損失δ為：pimax為第i塊組件的最大功率。選取方陣的第一串組件電壓采樣點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)集[u11,u12,…,u1x,…,u1n]；該組串上第i塊組件采樣電流點(diǎn)為[ui1，ui,2,…,uiy,…,uim]，若uiy<u1x<ui(y+1)，則采用線性插值法，補(bǔ)充對(duì)應(yīng)于u1x位置的組件電壓值iix，其中采用[(i11，ui1)，…，(i1x，uix)，…，(i1n，uin)]替代組串第i塊組件原有i-v特性曲線；將組串上所有組件的i-v特性曲線疊加，對(duì)任一基準(zhǔn)點(diǎn)ui1，疊加后的組串電壓iσx為：[(iσ1，u11)，…，(iσx，u1x)，…，(iσn，u1n)]構(gòu)成組串的i-v特性，將組串所有i1x和uσx相乘計(jì)算功率p，取p的最大值即為組串的最大功率pσmax，串聯(lián)失配損失δ為：pimax為第i串組串的最大功率。光伏方陣失配產(chǎn)生的根本原因在于，由于各組件(組串)的i-v特性中，最大功率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流(電壓)不同，并聯(lián)后無(wú)法同時(shí)工作于最佳工作點(diǎn)，從而導(dǎo)串聯(lián)(并聯(lián))后最大功率小于各部分最大功率之和。本發(fā)明從失配產(chǎn)生的機(jī)理出發(fā)，將組串(方陣)中所有組件(組串)的i-v特性曲線以電流(電壓)軸為參考軸(組件串聯(lián)電流相等；組串并聯(lián)電壓相等)進(jìn)行疊加，得到組串(方陣)i-v特性曲線。該方法通過(guò)理論計(jì)算，避免了在測(cè)組串(方陣)功率過(guò)程中，再次引入誤差。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明額光伏方陣串并聯(lián)失配損失分析方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)本方法將各組串的i-v特性相疊加，通過(guò)理論計(jì)算而非實(shí)測(cè)的方式給出了匯流箱的功率，分析結(jié)果能夠與組串測(cè)量誤差聯(lián)動(dòng)，避免現(xiàn)有分析方法中組串和匯流箱兩級(jí)測(cè)量誤差導(dǎo)致的并聯(lián)失配分析結(jié)果偏差過(guò)大問(wèn)題，保證了分析的準(zhǔn)確性。2)借助本方法思想，通過(guò)對(duì)組串的動(dòng)態(tài)電壓掃描，有利于實(shí)現(xiàn)在線并聯(lián)失配分析，提高電站的運(yùn)行管理水平。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施例1匯流箱疊加得到的p-v圖。圖中，由上到下的曲線依次為匯流箱疊加得到的p-v曲線、一號(hào)組串p-v曲線、二號(hào)組串p-v曲線、三號(hào)組串p-v曲線和四號(hào)組串p-v曲線，圖中橫軸為電壓，單位為v，縱軸為功率，單位為w。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1。參見圖1。本實(shí)施例為一種光伏方陣并聯(lián)失配損失分析方法。選取方陣的第一串組件電壓采樣點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)集[u11,u12,…,u1x,…,u1n]；該組串上第i塊組件采樣電流點(diǎn)為[ui1，ui,2,…,uiy,…,uim]，若uiy<u1x<ui(y+1)，則采用線性插值法，補(bǔ)充對(duì)應(yīng)于u1x位置的組件電壓值iix，其中采用[(i11，ui1)，…，(i1x，uix)，…，(i1n，uin)]替代組串第i塊組件原有i-v特性曲線；將組串上所有組件的i-v特性曲線疊加，對(duì)任一基準(zhǔn)點(diǎn)ui1，疊加后的組串電壓iσx為：[(iσ1，u11)，…，(iσx，u1x)，…，(iσn，u1n)]構(gòu)成組串的i-v特性，將組串所有i1x和uσx相乘計(jì)算功率p，取p的最大值即為組串的最大功率pσmax，串聯(lián)失配損失δ為：pimax為第i串組串的最大功率。本實(shí)施例針對(duì)某由四條組串組成的匯流箱進(jìn)行并聯(lián)失配分析。四條組串在stc條件下的測(cè)試，四條組串分別為一號(hào)組串、二號(hào)組串、三號(hào)組串和四號(hào)組串。假設(shè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過(guò)程中各次測(cè)試的誤差相對(duì)獨(dú)立，現(xiàn)場(chǎng)各環(huán)節(jié)測(cè)試誤差值隨機(jī)生成，見表1：表1一號(hào)組串二號(hào)組串三號(hào)組串四號(hào)組串匯流箱誤差％+0.6-0.5-0.4+1.0-0.4本實(shí)施組串并聯(lián)形成匯流箱，將方陣中所有組串的i-v特性曲線以電壓軸為參考軸進(jìn)行疊加，得到方陣的i-v特性曲線。分別采用現(xiàn)行的并聯(lián)失配算法和本實(shí)施例的分析方法進(jìn)行分析，失配損失結(jié)果見表2，由本發(fā)明疊加得到的匯流箱p-v曲線見圖1。由計(jì)算結(jié)果可以看到，由于測(cè)試誤差的影響，現(xiàn)行方法分析結(jié)果與實(shí)際的并聯(lián)失配值偏差165％，結(jié)果不具有參考價(jià)值；而本方法仍能保持相當(dāng)高的精度，誤差僅為-0.43％，具有實(shí)用價(jià)值。表2實(shí)施例2。本實(shí)施例為一種光伏串聯(lián)失配損失分析方法,通過(guò)對(duì)組件的i-v特性曲線疊加計(jì)算組串的最大功率，選取一個(gè)組件的電流采樣點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，其它組件采用線性插值的方法在相應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)處插值，再將所有組件的i-v特性曲線逐點(diǎn)疊加，得到組串的i-v特性曲線。組件串聯(lián)成組串，選取組串的第一塊組件電流采樣點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)集[i11，i12，…，i1x，…，i1n]；該組串上第i塊組件采樣電流點(diǎn)為[ii1，ii2，…，iiy，…，iim]，若iiy<i1x<ii(y+1)，則采用線性插值法，補(bǔ)充對(duì)應(yīng)于i1x位置的組件電壓值uix，其中采用[(i11，ui1)，…，(i1x，uix)，…，(i1n，uin)]替代組串第i塊組件原有i-v特性；將組串上所有組件的i-v特性曲線疊加，對(duì)任一基準(zhǔn)點(diǎn)ii1，疊加后的組串電壓uσx為：[(i11，uσ1)，…，(i1x，uσx)，…，(i1n，uσn)]構(gòu)成組串的i-v特性，將組串所有uσx和i1x相乘計(jì)算功率p，取p的最大值即為組串的最大功率pσmax，串聯(lián)失配損失δ為：pimax為第i塊組件的最大功率。此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說(shuō)明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例說(shuō)明。凡依據(jù)本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或者簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12