摘要
新能源技术和大规模利用清洁能源有助于实现低碳经济，成为当今世界能源科技发展的最新趋势，光伏发电作为一种清洁，无污染的新能源发电形式，受到各国研究者的广泛关注。分布式光伏电站成为光伏发电的主要形式之一，针对分布式光伏电站的故障综合诊断对提升发电效率、减少资源浪费具有重要意义。本文综合故障状态下组件外部输出特性研究与内部参数定量计算方法，提出具体可行的组件热斑故障定量计算流程。具体如下： 首先，为解决异物遮挡状态下光伏组件五参数提取问题，提出一种基于有限范围数据内的太阳电池五参数计算方法，开展不同材质、不同规模太阳电池在各光照环温下的实验，实验结果验证了参数计算方法的可靠性。 其次，根据太阳电池的正反向输出特性，建立了异物遮挡状态下太阳电池串联电路的输出特性模型，获得其输出特性的变化规律，结合模型内部参数物理意义，确定遮挡状态评估特征量，并给出相应计算方法，评估异物遮挡面积与程度。通过搭建小型光伏发电系统，实验证明了局部异物遮挡状态下太阳电池串联电路输出特性模型的有效性和特征量计算方法的可靠性。 最后，提出一种定量分析光伏组件热斑的方法。结合光伏组件内部太阳电池与旁路二极管的串并联结构，分析异物遮挡状态与热斑形成与演化的具体关系，综合遮挡状态评估特征量与五参数计算方法，给出组件热斑故障分析的具体流程。通过搭建Simulink光伏发电仿真系统，仿真实验验证了热斑诊分析方法的可行性。
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