为了避免热斑现象的发生,可以在光伏组件两端反向并联旁路二极管,如图2-12所示。当阴影条件发生时,如果光伏组件2工作在第二象限,即光伏组件2承受反压,则其反并联的旁路二极管就会自然导通,从而避免热斑现象的发生。
图2-12 带反白并联二极管的光伏阵列B
设定光伏阵列B中光伏组件1的光照强度为1000W/m2,光伏组件2的光照强度为300W/m2,温度为298K,其P-U曲线呈现多峰特性,I-U曲线呈现多阶梯特性,如图2-13和图2-14所示。
图2-13 阴影遮挡后光伏阵列B的P-U曲线
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图2-14 阴影遮挡后光伏阵列B的I-U曲线
对比光伏阵列A和光伏阵列B,两者的光照、温度情况均相同,不同的是光伏阵列B中光伏组件两端带有反并联旁路二极管,而A没有。因此,旁路二极管的存在,引起了光伏阵列B光伏P-U曲线双峰现象的出现。下面分析其原因。
在考虑旁路二极管的情况下,光伏阵列B中光伏组件1的I-U特性曲线为图2-15a中的曲线1,光伏组件2的I-U特性曲线为图2-15b曲线2,光伏组件1和光伏组件2串联后光伏阵列B的I-U特性曲线为图2-15c曲线3。当光伏组件1工作在AB区间时,光伏组件2工作在DE区间,此时光伏组件1正常工作,旁路二极管截止,光伏组件2的旁路二极管导通,其两端电压为0;当光伏组件1工作在BC区间时,光伏组件2工作在EF区间,此时光伏组件1与光伏组件2正常工作,旁路二极管均处于截止状态。由于光伏组件1与光伏组件2串联,电流相同,故以电流为基准,将曲线1和曲线2的电压相加,这样就形成曲线3,如图2-15c所示。
图2-15 阴影遮挡后双峰特性的形成过程
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