【精彩论文】高原高寒地区局部阴影下光伏阵列输出功率提升实验研究

观点凝练

摘要：高原高寒地区太阳能资源充足，利用光伏发电技术有利于改善当地电源结构。光伏电站出力不足是业内普遍存在的技术难题，光伏组件老化、表面温度高、局部阴影等都会降低光伏电站出力。以4×2光伏阵列为例，通过Matlab/Simulink建模仿真，对不同结构的光伏阵列在局部阴影下的输出特性进行对比，分析表明重构网状（RTCT）结构优于其他3种结构，且最大输出功率平均提升7.7%，为光伏阵列输出功率提升奠定实验基础。基于拉萨搭建的光伏阵列输出功率提升实验平台，采用改变光伏阵列拓扑结构和增加直流优化器2种方法，研发光伏阵列输出功率提升技术。结果表明，采用以上2种方法均能有效提升光伏阵列输出功率，可为光伏电站优化设计和运行提供解决方案。
结论：运用Matlab/Simulink建模仿真和利用拉萨搭建的高原高寒地区光伏阵列输出功率提升实验平台，进行高原高寒地区局部阴影下光伏阵列输出功率提高实验研究，得出如下结论。

（1）改变光伏阵列拓扑结构，对比SP、BL、TCT及RTCT结构在阴影Ⅰ~Ⅷ条件下的输出功率。结果表明，改变拓扑结构能提升局部阴影下光伏阵列输出功率，且提升效果与结构、阴影有关联；4种结构中RTCT结构在局部阴影下输出功率最优，TCT结构次之，BL结构和SP结构差异较小。

（2）直流优化器能有效提升局部阴影下光伏阵列输出功率。阴影Ⅸ条件下，有直流优化器的光伏阵列输出功率平均提升11.6%，阴影Ⅹ条件下提升8.4%，可见阴影面积增大会降低优化效果。

（3）局部阴影下，增加直流优化器和改变光伏阵列拓扑结构能有效提升光伏阵列输出功率，实际应用中，2种方法均易实现。增加直流优化器提升效果相对较好，但增加成本高；而采用改变光伏阵列拓扑结构更简单，增加成本较低，更符合实际条件和需求。

引文信息

赵斌, 谭恒, 梁告, 等. 高原高寒地区局部阴影下光伏阵列输出功率提升实验研究[J]. 中国电力, 2021, 54(8): 199-208.ZHAO Bin, TAN Heng, LIANG Gao, et al. Experimental research on photovoltaic arrays output power enhancement experiment under partial shading in frigid plateau region[J]. Electric Power, 2021, 54(8): 199-208.

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编辑：杨彪审核：方彤

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