光伏方阵失配现象研究

【摘要】： 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。 【关键词】：光伏电池 光伏组件 光伏方阵 失配 热斑 光伏电池退化
【学位授予单位】：汕头大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-14
• 1.1 太阳能的特点及优势7-8
• 1.2 光伏电池的开发和研究现状8-9
• 1.3 失配现象研究现状9-10
• 1.4 光伏系统建模与仿真研究的意义10-12
• 1.5 本文工作简介12-14
• 第2章 光伏系统简介14-21
• 2.1 光伏电池原理14-15
• 2.2 光伏系统结构简介15
• 2.3 光伏电池建模及其输出特性分析15-19
• 2.4 最大功率跟踪算法简介19-20
• 2.5 小结20-21
• 第3章 光伏电池参数对失配损失的影响21-27
• 3.1 寄生电阻对光伏电池性能的影响21-24
• 3.1.1 串联电阻对最大输出功率的影响21-22
• 3.1.2 并联电阻对最大输出功率的影响22-24
• 3.2 等效二极管参数对失配损失的影响24-25
• 3.3 光伏电池的发散性对失配损失的影响25-26
• 3.4 小结26-27
• 第4章 光伏系统热斑现象研究27-37
• 4.1 热斑现象研究意义27
• 4.2 串联光伏电池组热斑现象分析27-28
• 4.3 减少热斑危害的方法28-35
• 4.3.1 并联旁路二极管28-35
• 4.3.2 合理选择并联控制器35
• 4.4 小结35-37
• 第5章 光伏电池退化引起的失配现象研究37-43
• 5.1 引起电池性能退化的原因分析37
• 5.2 光伏电池退化引起的失配损失37-39
• 5.3 电池退化引起的组件失配损失分析39-42
• 5.4 小结42-43
• 第6章 光伏方阵的失配现象研究及可靠性分析43-55
• 6.1 失配现象简介43
• 6.2 模型简介43-46
• 6.3 方阵结构与遮挡现象分析46-49
• 6.4 仿真结果分析49-51
• 6.5 光伏方阵的可靠性分析51-54
• 6.6 小结54-55
• 第7章 总结及其展望55-57
• 7.1 研究成果总结55-56
• 7.2 未来工作展望56-57
• 参考文献57-59
• 攻读硕士学位期间发表的论文59-60
• 致谢60-61
• 个人简历61

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