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专利号: 2018108864927
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于遮阴电池个数的光伏阵列重构优化方法,步骤如下:

步骤1:构建基于遮阴电池个数的光伏阵列重构优化系统控制框架;所述的基于遮阴电池个数的光伏阵列重构优化系统控制框架包括光伏阵列(1)、可将光伏阵列(1)中任一物理位置的光伏组件重构至任一电气位置的开关矩阵(2)、实现A/D转换与计算光伏阵列最优重构结构的光伏阵列重构控制中心(3)、传输信号的通信网络(4),其中光伏阵列辐照度数据与组件遮阴电池个数数据通过通信网络(4)传入光伏阵列重构控制中心(3),开关矩阵(2)的动作信号由光伏阵列重构控制中心(3)经由通信网络(4)传入到开关矩阵(2),开关矩阵(2)可在光伏阵列(1)中组件物理位置保持不变的情况下改变光伏组件的电气位置,光伏阵列(1)采用TCT结构;

步骤2:对于共串联有k块光伏电池的光伏组件Mxy,将组件Mxy的遮阴电池个数记为Rxy,当光伏阵列遭遇局部遮阴时,检测光伏阵列光照区与阴影区的辐照度与每块组件的遮阴电池个数,并将光伏阵列光照区与阴影区的辐照度数据与每块组件遮阴电池个数数据通过通信网络传送到光伏阵列重构控制中心;

步骤3:考虑辐照度数据与每块组件遮阴电池个数数据,根据基于遮阴电池个数的光伏阵列重构优化方法,获取光伏阵列最优重构结构,具体实现步骤如下:步骤31:将大小为m×n的光伏阵列的初始电气连接结构记为EC0,物理位置处于第x行第y列的光伏组件记为Mxy(x=1,2,…,m;y=1,2,…,n),并将组件Mxy在EC0中的电气位置记为Cij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n),表示组件Mxy位于第i行第j列的电气位置上;

步骤32:假设Rxy≠0的光伏组件共有m×c+d(c=0,1,2,…,n-1;d=0,1,2,…,m)块,然后根据Rxy的大小,对m×c+d块光伏组件进行降序排列,得序列q={Q1,Q2,Q3,…,Qm×c+d},其中,元素Q1对应m×c+d块组件中Rxy最大的组件,元素Qm×c+d对应Rxy最小的光伏组件;

步骤33:构造备选的重构优化结构;

步骤331:构造备选的重构优化结构CC1:在电气位置C11~C1(c+1)放置元素Q1~Qc+1对应的光伏组件,在电气位置C21~C2(c+1)放置元素Qc+2~Q2×(c+1)对应的组件,如此共排列d行;然后在电气位置C(d+1)1~C(d+1)c放置元素Qd×(c+1)+1~Qd×(c+1)+c对应的组件,在电气位置C(d+2)1~C(d+2)c放置元素Q(d+1)×(c+1)~Qd×(c+1)+2c对应的组件,如此共排m-d行;使用Rxy=0的光伏组件填充剩余的电气位置;

步骤332:构造备选的重构优化结构CC2:在电气位置C11~C1c放置元素Q1~Qc对应的光伏组件,在电气位置C21~C2c放置元素Qc+1~Q2×c对应的组件,如此共排列m-d行;然后在电气位置C(m-d+1)1~C(m-d+1)(c+1)放置元素Q(m-d)×c+1~Q(m-d+1)×c+1对应的光伏组件,在电气位置C(m-d+2)1~C(m-d+2)(c+1)放置元素Q(m-d+1)×c+2~Q(m-d+2)×c+2对应的组件,如此共排d行;使用Rxy=0的光伏组件填充剩余的电气位置;

步骤34:获取光伏阵列最优重构结构;

步骤341:结合组件辐照度、光伏组件参数、光伏阵列结构以及各个组件受遮阴的电池个数,利用计算机仿真快速绘制CC1与CC2的P-V特性曲线,分别记录CC1与CC2最大功率点处的功率为PMPP1与PMPP2;

步骤342:比较PMPP1与PMPP2大小,选取最大输出功率max(PMPP1,PMPP2)对应的结构作为最优重构结构ECOPT;

步骤35:当ECOPT≠EC0时,光伏阵列根据ECOPT进行重构,否则开关矩阵不动作。