[发明专利]一种非均匀辐照分布下组件失效概率的计算方法

权利要求书

1.一种非均匀辐照分布下组件失效概率的计算方法，其特征在于，包括：

(1)建立光伏组件的遮挡轨迹模型；

(2)设计光伏组件前后排遮挡实验，确定光伏组件表面辐照不均匀度与被遮挡光伏电池反偏电压的函数关系；

(3)建立光伏组件表面辐照不均匀度下，光伏组件中被遮挡光伏电池的温度模型，如下：

其中，T_热斑为光伏组件中被遮挡光伏电池的温度，T_a为环境温度，I_rad为辐射，K、K₁、K₂分别为常数系数，P₁为遮挡产生的均匀分布功率，A₁被遮挡光伏电池的总面积，P₂为遮挡引起反偏电压产生的非均匀功率，A₂为缺陷的面积；

P₁＝V_r*I_sh，

其中，V_r为被遮挡光伏电池的反偏电压，与光伏组件表面辐照不均匀度有关，I_sh为被遮挡光伏电池的光生电流；

P₂＝V_r*I_re，

其中，I_re为被遮挡光伏电池的反偏漏电流；

(4)建立光伏组件表面辐照不均匀度下光伏组件的失效模型；

(5)建立与光伏组件失效时间相关的失效概率密度函数。

2.根据权利要求1所述的一种非均匀辐照分布下组件失效概率的计算方法，其特征在于，所述建立光伏组件的遮挡轨迹模型，包括：

光伏组件表面阴影长度表示为：

d＝H×cotθ_z＝L×sinβ×cotθ_z，

其中，d为光伏组件表面阴影长度，L为光伏组件长度，β为光伏组件安装倾角，H为光伏阵列高度，θ_z为太阳高度角；

太阳高度角计算如下：

其中，为安装地点纬度，δ为太阳赤纬角，ω为时角；

根据光伏组件长度，安装倾角以及安装点地理位置即能够确定光伏组件表面阴影轨迹在1年中不同时间点的分布情况。

3.根据权利要求1所述的一种非均匀辐照分布下组件失效概率的计算方法，其特征在于，所述设计光伏组件前后排遮挡实验，包括：

分别将普通光伏组件、漏电流异常光伏组件及无旁路二极管光伏组件各10块接入并网系统；

采用移动辐照计测试光伏组件在有遮挡部位和无遮挡部位的总辐照值；

根据光伏组件IV特性，推导光伏组件表面辐照不均匀度与被遮挡光伏电池反偏电压的函数关系。

4.根据权利要求3所述的一种非均匀辐照分布下组件失效概率的计算方法，其特征在于，所述光伏组件表面辐照不均匀度与被遮挡光伏电池反偏电压的函数关系如下：

辐照不均匀度为20％时，被遮挡光伏电池的反偏电压V_r为8.35V；

辐照不均匀度为30％时，被遮挡光伏电池的反偏电压V_r为9.3V；

辐照不均匀度为40％时，被遮挡光伏电池的反偏电压V_r为10.01V；

辐照不均匀度为50％时，被遮挡光伏电池的反偏电压V_r为10.43V；

辐照不均匀度为60％时，被遮挡光伏电池的反偏电压V_r为10.71V；

辐照不均匀度为70％时，被遮挡光伏电池的反偏电压V_r为11.09V；

辐照不均匀度为80％时，被遮挡光伏电池的反偏电压V_r为11.5V；

辐照不均匀度为90％时，被遮挡光伏电池的反偏电压V_r为11.8V。

5.根据权利要求1所述的一种非均匀辐照分布下组件失效概率的计算方法，其特征在于，所述光伏组件表面辐照不均匀度下光伏组件的失效模型包括突变失效和渐变失效。