一种新型结构的光伏阵列故障检测方法.pdf

第24卷第2期
电子测量与仪器学报
Wol. 24 No. 2
2010年2月
NOURNAL OF ELECTRONIC MEASUREMENTAND INSTRUMENT
DOI:10.3724/SP.J.1187.2010.00131
种新型结构的光伏阵列故障检測方法
程泽李兵峰!刘力2刘艳莉
(1天津市过程检测与控制重点实验室,天津大学电气与自动化工程学院,天津30007
2天津大学内燃机研究所,天津30002)
摘要:局部遮荫是光伏发电系统中普遍存在的现象,会造成阵列失配和热斑效应,不仅会影响光伏发电系统的输出功
率,还会造成安全和可靠性问题。提出了一种光伏阵列的连接方式:CTCT结构( complex-total- cross-tied array),在保持输出功
率不变的情况下,监测发电系统的工作状态。配合一定数量的电流传感器,可以确定发生热斑现象的光伏电池板的位置。文
中还推导了光伏电池板总数N、分辨度L和电流传感器数量X三者之间关系公式。在光伏电池板的数量已知的条件下,通过
合理选择分辨度的大小,确定电流传感器的需要数量,最终达到用尽可能少的电流传感器来检测出发生热斑现象的光伏电池
板的位置。
关键词:热斑现象;光伏阵列故障检测;CTCT结构
中图分类号:TM文献标识码:A国家标准学科分类代码:480.6070
A fault detection method for new PV module strufure
Cheng Ze Li Bingfeng Liu Li Liu Yanli
( I Tianjin Key Laboratory of Process Measurement and Control, School of Electrical Engineering and Automation
Tianjin University, Tianjin 300072, China;
2. Internal Combustion Engine Research Institute Tianjin University, Tianjin 300072, Chir
Abstract: Partially shaded conditions are common in all kinds of PV systems. The mismatch phenomenon such as
partial shade not only affects the power generated by solar system, but also leads to security and reliability problem. As
to detecting the occurence of Hot pot, this paper presents a new type of photovoltaic(PV)arrays connection: CTCT
structure( complex-total-cross-tied array) In the array of Ctct-type PV cells, by adding a certain number of current
sensors, comparing the current can find the location of PV cells that have Hot Spot. This paper derives the formula
between the o al number of solar panels in parallel, the resolution and the o al number of curent sensors With as little
as possible to minimize the curent sensor, detect the precise location of PV cells that have Hot Spot.
Keywords: Hot Spot; PV Amay; fault detection; CTCT structure
引
问题
目前,光伏阵列的主要问题是热斑现象。所谓的
太阳能(也称光伏)电站大多是由数以百计、千计热斑现象就是光伏电池板中部分光伏电池单体由于
的光伏电池板组成的。光伏电站工作的稳定性和输长时间被遮挡,导致其产生的电流小于其他没被遮
出功率与光伏阵列是相关的,甚至与每一块光伏电挡的光伏电池单体产生的电流,根据基尔霍夫电压
池板的工作状态相关。如何对庞大的光伏阵列进行定律,这些被遮挡的光伏电池单体会带负电压,成
监测和故障诊断是维持光伏电站正常工作的首要为电路中的负载,并以热量形式消耗其他正常工作
本文于2009年9月收到
棊金项目:国家重点基础研究发展计划(编号:2009CB219700资助项目;天津市科技支撑重点项目(编号:09 ZCGYGXO110)资
助项目。
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