基于两种不同温度下电池电性参量预测光伏发电的方法
【专利摘要】本发明奖公开了一种基于两种不同温度下电池电性参量预测光伏发电的方法，首先根据光生电流约为短路电流以及并联电阻无穷大假设条件，采用泰勒公式化简光伏电池单指数二极管方程为幂律方程；然后，根据二极管反向饱和电流与光强无关假设条件，建立短路电流、开路电压以及最大功率点处电流和电压与光强和温度的关系；其次，利用2种不同温度下的短路电流等8个电气参量值，求解出短路电流温度系数等；最后，将幂律方程与短路电流等与光强和温度的关系相结合，预测任意温度和光强下光伏发电。本发明的技术效果是：通过两种不同温度下电池电性参量的测量数据，可以较精确预测出在任意光强和温度下的光伏发电特性。
【专利说明】基于两种不同温度下电池电性参量预测光伏发电的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光伏发电预测领域，具体涉及一种基于两种不同温度下电池电性参量 预测光伏电池在任意光强和温度下的短路电流、开路电压、最大功率点处电流和电压以及 /-K曲线的方法。该方法可用于能源【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 预测光伏发电特性在光伏系统优化设计和光伏电站的建设中具有非常重要意义， 因此预测方法得到了广泛研究。但光伏电池的发电特性随外界光强和温度的影响十分复 杂，导致目前仍然无法准确的预测出光伏电池输出性能。为了解决这个问题，人们提出 了各种预测任意温度和光强光伏电池输出性能方法[(廖志玲等，太阳能学报，2009. 30 (4):0430)，（彭乐乐等，太阳能学报，2012.33 (2):0283)，（!111^6叩丁8&16七31，501&『 Energy，2012.86:10.1016)(Shu_xian Lun, Solar Energy, 2013. 92:114]。所有方法追求 的目标是准确地预测出任意光强和温度下的光伏电池输出特性。
[0003] 所以，在此，我们提出一种基于两种不同温度下电池电性参量预测光伏发电的方 法，该方法首先根据光生电流约为短路电流以及并联电阻无穷大假设条件，采用泰勒公式 化简光伏电池单指数二极管方程为幂律方程；然后，根据二极管反向饱和电流与光强无关 假设条件，建立短路电流、开路电压以及最大功率点处电流和电压与光强和温度的关系；其 次，利用2种不同温度下的短路电流等8个电气参量值，求解出短路电流温度系数等；最后， 将幂律方程与短路电流等与光强和温度的关系相结合，预测任意温度和光强下光伏发电。
[0004]
【发明内容】
： 本发明的目的是提供一种预测任意温度和光强光伏电池发电特性的方法，它是仅依靠 2种不同温度下的短路电流、开路电压、最大功率点处的电流和电压值，实现较精确地预测 任意温度和光强下光伏发电。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的，其特征在于：方法步骤为： (1)根据光生电流约为短路电流以及并联电阻无穷大假设条件，采用泰勒公式化简光 伏电池单指数二极管方程为幂律方程； (2 )根据二极管反向饱和电流与光强无关假设条件，建立短路电流、开路电压以及最大 功率点处电流和电压与光强和温度的关系； (3) 利用2种不同温度下的短路电流、开路电压、最大功率点处电流电压8个电气参 量实验值，求解出短路电流温度系数、开路电压温度系数、最大功率点处电流电压的温度系 数； (4) 结合幂律方程与短路电流、开路电压、最大功率点处电流电压与光强和温度的关 系，预测任意温度和光强下光伏发电。
[0006] 所述步骤（1)中，是根据光生电流约为短路电流以及并联电阻无穷大假设条件，化 简光伏电池单指数二极管方程化为幂律方程。
[0007] 所述步骤（2)中，是根据二极管反向饱和电流与光强无关假设条件，建立短路电 流、开路电压以及最大功率点处电流和电压与光强和温度的关系。
[0008] 所述步骤（3)中，利用2种不同温度下的短路电流、开路电压、最大功率点处电流 电压8个电气参量实验值，求解出短路电流温度系数、开路电压温度系数、最大功率点处电 流与电压的温度系数。
[0009] 光伏电池单指数二极管方程为：
【权利要求】
1. 基于两种不同温度下电池电性参量预测光伏发电的方法，其特征在于，包括如下步 骤： (1) 根据光生电流约为短路电流以及并联电阻无穷大假设条件，采用泰勒公式化简光 伏电池单指数二极管方程为幂律方程； (2) 根据二极管反向饱和电流与光强无关假设条件，建立短路电流、开路电压以及最大 功率点处电流和电压与光强和温度的关系； (3) 利用2种不同温度下的短路电流、开路电压、最大功率点处电流电压8个电气参量 实验值，求解出短路电流温度系数、开路电压温度系数、最大功率点处电流与电压的温度系 数； (4) 结合幂律方程与短路电流、开路电压、最大功率点处电流电压与光强和温度的关 系，预测任意温度和光强下光伏发电。
2. 权利要求1所述的基于两种不同温度下电池电性参量预测光伏发电的方法，其特征 在于，步骤（1)中，是根据光生电流约为短路电流以及并联电阻无穷大假设条件，化简光伏 电池单指数二极管方程为幂律方程。
3. 权利要求1所述的基于两种不同温度下电池电性参量预测光伏发电的方法，其特征 在于步骤（2)中，是根据二极管反向饱和电流与光强无关假设条件，建立短路电流、开路电 压以及最大功率点处电流和电压与光强和温度的关系。
4. 权利要求1所述的基于两种不同温度下电池电性参量预测光伏发电的方法，其特征 在于，步骤（3)中，利用2种不同温度下的短路电流、开路电压、最大功率点处电流电压8个 电气参量实验值，求解出短路电流温度系数、开路电压温度系数、最大功率点处电流与电压 的温度系数。
【文档编号】H02S50/10GK104242819SQ201410531020
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】肖文波, 胡方雨 申请人:南昌航空大学