[发明专利]光伏电池选用方法

说明书

技术领域

发明属于光伏发电领域，特别涉及一种光伏电池选用方法。

背景技术

当煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能源资源，寻求经济发展新动力。

光伏发电的主要瓶颈问题为光伏电池寿命短以及光电转化效率低问题，这些问题导致光伏电池投资与收益不符。光伏电池(包括光伏单体及光伏组件)伏安特性差异过大是光伏电池寿命短的一个原因。光伏电池伏安特性差异过大，直接导致光伏电池并联工作时各并联支路电流值差异过大，从而使各并联支路上光伏电池温升不同，经过长年积累最终影响光伏电池的寿命。而光伏电池伏安特性差异过大产生的另一个结果是各个光伏电池获取最大功率时，其端电压值相差过大。因此，在光伏并网系统等光伏应用场合使用最大功率跟踪获得最大功率时，并联的各个光伏电池无法同时获得最大功率，使得原本不高的光电转化率近一步损失，降低了光伏电池的效能利用率。

当前光伏组件企业生产工艺大都包含光伏单体及光伏组件检测分类步骤。其目的是提高串并联光伏电池伏安特性一致性，其方法一般采用最大功率分类或是开路电压短路电流单点分类方法，最大功率分类方法是各方法中应用最为广泛的分类方法，其基本思路是将最大功率相差不大的光伏电池归为可串并联的光伏电池。但是最大功率区分只是对最大功率这个参数的区分，即使光伏电池最大功率参数完全一样，其伏安特性曲线也有可能有较大差异。而伏安特性差异过大，一方面使并联光伏电池支路电流差异过大，导致光伏阵列各并联支路工作温度长期不一致；另一方面使各光伏电池取得最大功率时的端电压值差异过大，导致光伏电池的效能不能完全发挥。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种Lagrange分线性插值方法与最小二乘法相结合的光伏电池选取方法，使所选取的光伏电池伏安特性差异小于未经选用的光伏电池或使用最大功率方法选择的光伏电池特性差异。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种光伏电池选用方法，实施该方法的光伏电池选用系统由光伏电池，线性受控电压源，电流传感器，电压传感器，液晶显示屏及单片机组成，光伏电池的工作端与电流传感器和线性受控电压源相连，电流传感器与单片机、线性受控电压源相连，光伏电池、线性受控电压源之间以及电流传感器、线性受控电压源之间并联有电压传感器，电压传感器与单片机相连，单片机与线性受控电压源相连，单片机和液晶显示屏双向连接，系统中线性受控电压源控制光伏电池工作端电压，电流电压传感器分别测量光伏电池的端电流与输出电压，单片机接受来自电流电压传感器的测量信号，并控制线性受控电压源电压值及液晶显示。由选用系统进行光伏电池的选择。

光伏电池选用方法包括以下步骤：

(1)设定一光伏电池作为标准电池并接入光伏电池选用系统，调整受控线性电压源为Vmin-Vmax之间均匀分布的50个电压值，检测相应电压值下光伏电池输入电流值，并将电压电流值存储为标准信息。根据存储信息使用Lagrange分段线插值的方法求出标准光伏组件伏安特性的近似函数。由实验求得的Vmin与Vmax，为光伏电池正常运行状态下端电压的最小值与最大值。

(2)将待选用光伏电池代替标准光伏电池接入选用系统，调整受控线性电压源使待选用光伏电池分别工作在Vmin-Vmax之间均匀分布的20个电压值Vi下，并测量光伏电池相应输出电流Ii。

(3)将上述20个电压值代入(1)步骤中获得的标准光伏电池近似函数，可获得标准光伏电池在该20个电压值Vi下工作时电流值Is(Vi)。

(4)Ii与Is(Vi)再通过最小二乘法得到综合偏差衡量值Bias。根据Bias量即可判断出光伏电池与标准电池的伏安特性不一致程度。将允许串并联的最大不一致衡量值作为可串并联工作的衡量标准，若某光伏电池与标准电池的不一致衡量值小于设定值，则称其可与由标准光伏电池选用出的光伏电池进行串并联。

本发明的有益效果是：本发明提出的Lagrange分段线性插值方法及最小二乘法相结合的光伏电池选用方法，可使得光伏电池并联使用时，并联各支路电流差异值减小。有利于光伏阵列中各光伏电池长期稳定一致的工作，提高光伏阵列的使用寿命。同时可使选用出的光伏电池获得最大功率时的端电压值更为接近，更有利于光伏阵列效能发挥。

附图说明

图1是光伏电池选用系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。