[发明专利]一种多晶硅光伏组件载波频段交流阻抗参数的计算方法

说明书

本发明公开了一种多晶硅光伏组件载波频段交流阻抗参数的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：运用非线性最小二乘算法，将测量得到的多晶硅光伏组件的阻抗频率特性的实部和虚部曲线分别拟合为某一椭圆方程；将光伏组件交流阻抗等效电路模型中的四参数简化为三参数得到简化等效电路模型；根据拟合得到的椭圆方程及简化等效电路，确定光伏组件交流阻抗等效电路模型中的四参数。本发明通过曲线拟合及简化等效电路，推导计算得到光伏组件的四个等效电路参数，且能够表征参数随频率的变化规律，计算过程简单、计算结果更准确。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电领域，特别是涉及一种多晶硅光伏组件载波频段交流阻抗参数的计算方法。

背景技术

近年来，日益严重的能源危机和环境污染，使得光伏发电越来越受到各国的重视。光伏组件是光伏发电系统中的重要组成部分，对其交流阻抗等效电路参数的研究具有重要的意义。

现有最常见的光伏电池直流等效电路模型是单二极管或双二极管电路模型，求解光伏电池的五参数，而对光伏电池或光伏组件的电感和电容参数通常予以忽略。但在研究光伏电站中的光伏组件与其它设备间的相互影响，以及在光伏组件间进行载波通信时，需研究其交流阻抗特性。

现有采用时域、频域和交流阻抗谱的方法对光伏电池动态等效电路模型中的电容进行研究，但这些方法仅应用于忽略串联电感的光伏电池模型中，因此不能反映该电感的影响及其具体大小。现有技术中已经公开了多种计算方法，包括：一种采用最小二乘回归法确定光伏组件的动态等效电路参数的方法，但该方法计算过程较为复杂；一种根据光伏电池的波特图，推导计算光伏电池在无光照下的等效电路参数计算方法，但该方法仅计算出某一频点的参数值，不能反映各参数随频率的变化规律。

综上可见，针对光伏组件载波频段交流阻抗参数(等效串联电阻、等效并联电阻、等效并联电容、等效串联电感)的计算方法，目前尚没有一种计算过程简单且能够得到表征多晶硅光伏组件交流阻抗等效电路参数随频率变化规律的方法。

发明内容

针对现有技术对光伏组件交流阻抗等效电路模型中的参数研究不全面、所得参数结果不能反映随频率的变化规律等的不足，本发明的目的在于，以多晶硅光伏组件的交流阻抗等效电路模型和测量的光伏组件无光照阻抗频率特性为基础，提出了一种运用非线性最小二乘算法，对阻抗频率特性曲线进行拟合，结合简化等效电路，推导计算多晶硅光伏组件交流阻抗等效电路的参数，为研究光伏组件载波频段的交流阻抗特性提供了一种更简单的方法。

一种多晶硅光伏组件载波频段交流阻抗参数的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：测量得到多晶硅光伏组件的阻抗频率特性的实部和虚部；

步骤2：运用非线性最小二乘算法，将测量得到的多晶硅光伏组件的阻抗频率特性的实部和虚部曲线分别拟合为某一椭圆方程；

步骤3：将光伏组件交流阻抗等效电路模型中的四参数R_s、R_p、C_p、L_s简化为三参数Re(Z)、C_pe、L_s得到简化等效电路模型，其中，R_s、R_p、C_p、L_s分别为光伏组件的等效串联电阻、等效并联电阻、等效并联电容、等效串联电感；Re(Z)、C_pe分别为光伏组件的实部、简化等效电路模型的等效串联电容；

步骤4：根据拟合得到的所述椭圆方程及所述简化等效电路模型，确定光伏组件交流阻抗等效电路模型中的四参数。

光伏组件为光伏电池片串联形式的多晶硅光伏组件。光伏组件的等效阻抗为：

Z＝Re(Z)+jIm(Z) (1)

式中，Z表示光伏组件的等效阻抗，Re(Z)、Im(Z)分别表示光伏组件等效阻抗Z的实部和虚部，其中：