散布式电站分歧在年夜型地面电站，散布式电站一般扶植在工贸易企业的屋顶上。年夜部门工贸易屋顶也会摆放其他装备。例如：中心空调的冷却塔、通俗空调的紧缩机、电梯井。同时四周高峻建筑物和树木城市在特按时刻发生影响屋顶散布式电站的暗影；树叶和鸟粪会在电池组件的概况附着。空调系统会形成发电系统局部阵列升温。因为上述复杂身分，必需对这些身分对发电系统的影响进行阐发。　　1.1热斑效应和数学模子　　热斑效应是斧正常工作的电池组件在某一时辰，一个单体电池片被小的物体粉饰。致使此单体电池所能发生的电流变小。电池组件中的单体电池片能够当作是一个具有近似二极管的P-N结布局，具有反向雪崩击穿现象，按照基尔霍夫电流与电压定律，当被遮挡的单体电池所能发生的电流小在电路的电流时，该单体电池带负压，成为负载。并以发烧情势耗损其他单体电池片发出的能量。图1-1　　IPH=I+Id+Ipa+Ise(1-1)　　式（1-1）所示在电池组件一般工作时，光生电流IPH被3个环节耗损了，一部门被负载耗损（I），一部门被内阻耗损了（Ipa+Ise），一部门被等效二极管耗损失落了（Id）当呈现热斑现象时，Ipa、Ise、Id数值会变年夜，三者叠加达到必然值时，单体电池片会被击穿。热斑效应跟电池组件的出产工艺也有很年夜关系。因为出产程度的缺点，常常会致使单体电池片的内阻不平均。内阻不平均的电池片极易发生热斑现象。　　热斑效应的风险很是年夜。轻则销毁电池片，严峻的会引发整片电池组件的燃烧并引发火警。近几年由热斑效应引发的电站火警多有产生。散布式电站起火不单会致使财富丧失，严峻的会形成人员伤亡。这就要求电站治理方按期巡检实时洁净，避免危险发生。　　2情况身分对电池组件的影响　　1.2.1STC尺度测试前提　　STC（StandardTestCondition）测试是一种尺度测试。根基道理是当闪光照到被测电池上时，用电子负载节制太阳电池中电流转变，测出电池的伏安特征曲线上的电压和电流，温度，光的辐射强度，测试数据送入微机进行处置并显示。国际同业尺度的测试情况：辐照度1000W/M2，情况温度25°C,AM=1.5；功率公役规模：±3%.图1-4所示，某厂家型号为ET-M672280WW280Wp电池组件在STC情况下的P-U曲线。（本章都以此型号电池组件为尝试和仿真对象）　　1.2.2遮挡对电池组件的影响　　云层、高峻建筑和树木发生的年夜面积暗影对电池组件的间接影响就是太阳能辐照度的转变。图1-4中曲线是在辐照度1000W/M2前提下生成的，图1-5生成了5种分歧辐照度前提的P-U曲线和最年夜功率点数据。见表1-1　　由表1-1中数据所示，辐照度越年夜组件的输出功率越年夜，反之越小。　　1.2.3温度对电池组件的影响　　太阳能电池组件有2个和温度相关的参数即电压温度系数、电流温度系数。ET-M672280WW电池组件的开路电压温度系数为-0.33%/K。即当温度每升高一开尔文，组件的开路电压会降落0.33%，约146mV，反之上升。电池组件的短路电流温度系数为0.031%/K。当温度每升高一开尔文，组件的短路电流会上升0.031%，约2.49mV，反之降落。温度上升致使的电压和电流的转变，因为电流的转变幅度较小。图1-6所示，温度对组件的功率仍是有比力年夜的影响，温度每上升一个开尔文，电池组件的输出功率降落0.39%，约1.1W。图1-7生成数据，温度每10K上升一次功率降落10-11W。　　因而可知，温度对发电系统的影响较年夜。在电站设想选址时，应当避免接近空调紧缩机。并恰当增年夜电池组件之间和组件和地表的距离，到达透风散热的目标。　　1.3尺度太阳能组件数学建模和MATLAB仿真　　1.3.1数学模子　　1.3.2MATLAB项目建模　　由式（1-3）-（1-12）进行MATLAB项目建模后，电池组件的内部联系关系如图1-8　　将内部联系关系布局封装落后行参数设定，图1-9所示。组件的开路电压、短路电流，最好工作电压、电流，电压、电流温度系数，温度，太阳能辐照度等参数都能够自在设定。　　图1-10是MATLAB模子经由过程仿真后，获得的STC前提下的U-I曲线；图1-11是辐照度800W/M2、温度45摄氏度前提下MATLAB模子生成的P-U曲线；图1-12是辐照度800W/M2、温度45摄氏度前提下Pvsyst软件生成的P-U曲线。图1-13是在MPPT下的P-T仿真图。（扰动不雅测法）　　由图可见MATLAB和Pvsyst软件仿真的数据有1-2%的差距，申明经由过程数学模子推导出来的MATLAB电池组件模子完全能够用在项目仿真。　　1.4复杂情况下的散布式电站MATLAB仿真　　年夜大都散布式电站遭到屋顶面积的限制,装机容量都不年夜。同时遭到配电室面积的限制也没有法子利用体积重大的集中式逆变器。凡是会利用户外式的多路MPPT组串式逆变器。今朝组串逆变器的功率在10KW-50KW之间，能够按照电站装机容量的巨细矫捷设置装备摆设。　　图1-14所示为光伏阵列的等效电路，每块电池组件都并联了一个旁路二极管。假如组件被遮挡，二极管导通。被遮挡的组件会被旁路，从而不影响其他电池组件的工作。假如利用集中式逆变器,直流电流颠末汇流箱、直流配电柜聚集到逆变器的直流侧。依照常规设想，每台500Kw集中式逆变器会并联112串电池组串，每一个组串会由18-20块电池组件串连。因为组件之间的个别差别形成组串之间的电压和电流的差别,又由于并联的组串数目过量，这就形成了分歧巨细电压的耦合，下降了全部光伏阵列的效力。　　对年夜型地面站假如没有严峻的遮挡，仅仅由于电压不婚配的酿成的功率丧失很少。可是对散布式电站来讲，假如情况复杂，就不合适利用集中式逆变器。应当利用带多路MPPT的组串式逆变器。　　组串式逆变器有2-3个MPPT，如许能够把因为遮挡或组件个差别酿成的电压差别解耦(图1-16)。如许就做到了被遮挡组件和一般工作组件的互不影响，功率获得充实的操纵。因为组串逆变器的这一特点，本末节只研究一个组串被遮挡的环境。　　仿真2：年夜电流环境下负载（5Ω），2块280wp有一块组件被遮挡时(500W/M2)P-U和U-I曲线。见图1-21，图1-22.在负载较小的时辰，组件的输出电流较年夜。致使旁路二极管导通，被遮挡的组件被旁路。组件的输出特征没有较着转变，合适数学模子的推导。见图1-22,1-23；　　仿真3：小电流环境下负载（50Ω），2块280wp有一块组件被遮挡时(500W/M2)P-U和U-I曲线。见图1-21，图1-22.在负载较年夜的时辰，组件的输出电流较小。旁路二极管没有导通组件的输出特征合适双峰特征，合适数学模子的推导。见图1-24,1-25。双膝、双峰曲线也根基合适FLUKE-IV测试仪器现场丈量的曲线。图1-26,1-27　　1.4.3多组件模块复杂情况下MATLAB仿真　　如图1-28摹拟了10片电池组件（PV、PV1模块各封装了4块组件，PV2封装了2块组件）被复杂物体遮挡。局部温度达到65摄氏度。平均辐照度800W/M2，局部遮挡后4块电池组件辐照度下降至200W/M2、1块下降至500W/M2。　　仿真后获得图1-29、图1-30，因为全局有3个辐照度变量1个温度变量。U-I曲线呈现了3个较着的局部膝点。P-U图形呈现了3个局部峰值功率点。根基吻合文献中的理论推导。　　由仿真成果能够看出全局最年夜功率为0.88KW，没有遮挡环境下800W/M2，25℃时10块280Wp的理论最年夜功率应为2.25KW。计较出的功率丧失61%。这一仿真成果合适项目现实环境。　　小结：本章起首阐发了热斑效应的道理，并从道理角度申明了热斑效应的发生和风险。并指出只要增强巡检才能避免热斑效应。其次推导出了电池组件的项目模子，并验证了项目模子的靠得住性。最初推导出了复杂情况下的电池组件数学模子，并进行了MATLAB仿真并获得了合适项目现实的成果。该项目模子能够摹拟复杂情况下的组件输出特征。在一些环境下比PVSYST软件加倍便利利用。