阴影遮挡下的光伏组件特性分析

阳光电源股份有限公司 ■ 陶磊 王艾 孙龙林 汪晶晶

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近年来，由于国际能源危机越来越严峻，太阳能、风能等清洁能源因其具有分布广泛、无污染、使用方便等优点，受到各国政府的普遍认同[1-4]，各种规模的光伏电站、风力电站也应运而生。然而，光伏发电在发展过程中也遇到了许多问题，比如阴影遮挡、光伏组件PID效应、失配等[5-7]。其中阴影遮挡对光伏组件功率输出的影响更是亟待解决。光伏组件的输出特性对光伏组件的功率输出非常重要，会影响到光伏逆变器能否搜索到真正的最大功率点[8-12]。现有的论文大多通过构建模型(包括工程模型)来得到不同光照和温度条件下光伏组件的输出特性，或通过设定一些条件来改变光伏组件的输出特性，进而研究光伏组件的功率搜索问题。本文在一般工程用光伏组件模型的基础上，结合现场光伏电站的排布方式，分析现场几种较为常见的排布方式，并分析光伏阵列在阴影遮挡情况下的输出特性。

1 光伏电站现场光伏阵列排布情况

1.1 光伏阵列的第一种常见排列方式

光伏阵列的第一种排列方式如图1所示。其中，20～22块组件为一排，两列由一个支架搭建。

图1 光伏阵列的第一种排列方式

光伏阵列的第一种排列方式的遮挡示意图如图2所示，该遮挡方式为纵向遮挡。

图2 光伏阵列的第一种排列方式遮挡示意图

1.2 光伏阵列的第二种常见排列方式

光伏阵列第二种排列方式如图3所示。相邻两列的组件串联，到中间10块组件串联后为1串，相邻2串再并联。……