光伏电池选用方法技术

本发明专利技术公开了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，本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

专利技术属于光伏发电领域，特别涉及一种。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术所采用的技术方案是一种，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。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之间均勻分布的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之间均勻分布的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。本专利技术的有益效果是本专利技术提出的Lagrange分段线性插值方法及最小二乘法相结合的，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。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，选用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端电压，单片机接受电流传感器及电压传感器信号，并控制线性受控电压源电压值及液晶显示。选用系统工作时，先接入标准光伏电池，由单片机控制受控线性电压源输出不同的电压值，电压电流传感器分别采集光伏电池的端电压与端电流并存储至单片机中。利用储存电压电流值获得标准光伏电池伏安特性曲线的Lagrange 分段线性近似函数。然后用待测光伏电池代替标准光伏电池接入选用系统，测得待测光伏电池多点端电压电流值Vi，Ii，将这些电流值代入近似函数求得标准光伏电池在待测电池测量电压处的近似电流值Is (Vi)。Ii与Is(Vi)的最小二乘结果即可用于该待测光伏电池与标准光伏电池的伏安特性差异比较。具体实施步骤如下(1)设定一光伏电池作为标准光伏电池，并接入图1所示测量电路，调整受控线性电压源为Vmin-Vmax之间均勻分布的50个电压值，并检测相应电压值下输入电流值，并将电压电流值存储为标准信息。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。使用Vjs，Ijs(’ s’表示标准含义)表示标准光伏电池电压电流值。利用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。 V-VV.-K.n权利要求1. 一种，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，其特征在于，该方法为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之间均勻分布的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，所述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之间均勻分布的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个电压值代入步骤1)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，则称其能与由标准光伏电池选用出的光伏电本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一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，其特征在于，该方法为：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，所述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个电压值代入步骤１）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，则称其能与由标准光伏电池选用出的光伏电池进行串并联。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：荣飞，谢三军，周贤正，罗安，陈燕东，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：43