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太阳电池阵列的现场测试可以有效地分析和评价光伏电站的发电效率,但是由于传统的现场测试方法具有体积庞大、现场测试不便等缺点,使得这种方法未能在太阳电站的性能测试和评价工作中得以应用。 针对太阳电池阵列的测试方法,本文进行了详细的分析比较和探讨,系统采用一种新型的电容动态充电方式对太阳电池阵列进行特性测试,该方法是通过检测太阳电池阵列对电容的充电过程中电流、电压的变化数据,重现光伏阵列的I-V特性,采用这种方式可以快速而方便的测量太阳电池阵列的I-V特性,具有体积小、重量轻等特点,克服了传统现场测试方法的弊端。 为了能够反映环境温度、日照强度对太阳电池阵列的I-V特性的影响,系统建立了基于短路电流(Isc)、开路电压(Voc)、最大功率点电压(Vm)和最大功率点电流(Im)的太阳电池阵列的工程化数学物理模型,该模型可以依据现场测量的数据确定任意照度、温度条件下的特性参数,预估太阳电池阵列在不同温度、照度下的特性曲线。 本文通过对阵列电压和电流的数据采样实验研究,发现了系统中存在对数据采样信号的随机干扰,并严重影响数据采样的精度和曲线重现,本文提出必须采用数字滤波方式对采样信号进行处理,以获得平滑准确的阵列特性曲线,系统采用均值滤波方式进行了实验,并获得满意效果。 本文实验并研制成功了实用的太阳电池阵列测试系统,该系统携带方便,其太阳电池阵列的电压测量范围为0-600V,电流测量范围为0-100A。系统以DSP为控制核心,可自动识别并适应不同的电压和电流等级,采用程控放大、变化采样频率以获得优化的阵列测试效果。并且可以根据用户输入的预估温度和照度,对所测太阳电池阵列进行I-V特性预估,全面反映所测太阳电池阵列的I-V特性。此项技术填补了国内空白。