光伏发电厂清灰模式仿真研究

第３４卷第４期　文章编号：１００６—９３４８（２０１７）０４—０１５７—０５　计算机仿真　２０１７年０４月　光伏发电厂清灰模式仿真研究　张羽翔，魏霞　（新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐８３００４７）　摘要：为了向光伏发电厂提供更加合理的光伏组件表面积灰清理的优化方案，提高发电效率。研究将以搭建光伏组件、组　串、阵列的仿真模型为方法。结合所调研的光伏发电厂现场组件实际参数，以所建立的与常见较小光伏阵列模型不同的１Ｏ　１０较大规模光伏发电阵列仿真模型为研究对象及难点，以阵列表面均匀分布积灰、随机分布积灰、局部分布积灰对光伏　发电阵列的输出特性曲线的影响为研究内容。得到不合理的清灰模式将会造成光伏阵列原本相对均匀的表面积灰变为表　面局部积灰，导致输出伏安特性曲线呈现多局域峰值、组件表面出现热斑效应等多种不理想状态的研究结果。并根据此研　究结果，在对比不同积灰清理模式后，为光伏发电厂优化现有的清灰方案，提供了理论依据。　关键词：光伏阵列；积灰；特性曲线；清灰规划　中图分类号：ＴＭ６１５　文献标识码：Ｂ　Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ（ｐｖ）Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ　Ａｓｈ　Ｒｅｍｏｖａｌ　Ｍｏｄｅ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ＺＨＡＮＧ　Ｙｕ—ｘｉａｎｇ．ＷＥＩ　Ｘｉａ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ　Ｘｉ￣ｉａｎｇ　８３００４７，Ｃｈｉｎａ）　ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｍｏｒｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ＰＶ　ｍｏｄｕｌｅｓ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｄｕｓｔ　ｃｌｅａｎｉｎｇ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　ｐｏｗｅｒ　ｓｔａｔｉｏｎｓ，ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｅｔ　ｕｐ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌｓ　ｏｆ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　ｍｏｄ—　ｕｌｅｓ，ｓｔｉｒｎｇ，ａｎｄ　ａｒｒａｙ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ＰＶ　ｍｏｄｕｌｅ　ｕｓｅｄ　ｂｙ　ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　ｐｏｗｅｒ　ｓｔａｔｉｏｎ，ｗｅ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ａ　１０％１０　ｌｒｇｅ—ｓａｃａｌｅ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　ａｒｒａｙ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｂｊｅｃｔ　ａｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ，　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｓｍａｌｌ　ｏｎｅｓ．Ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　ａｒｒａｙ’Ｓ　ｏｕｔｐｕｔ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｃｕｒｖｅ　ｗｅｒｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　ａｒｒａｙ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｉｓ　ｃｏｖｅｒｅｄ　ｂｙ　ｄｕｓｔ，ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｂａｌａｎｃｅｄ，ｒａｎｄｏｍｌｙ　ａｎｄ　ｐａｒｔｌｙ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　ｗａｓ　ｆｉｇｕｒｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｄｕｓｔ　ｃｌｅａｎｉｎｇ　ｃａｎ　ｍａｋｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｕｎｉｆｏｒｍ　ｄｕｓｔ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　ａｒｒａｙ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｉｎｔｏ　ｐａｒｔｉｌ　ａｔａ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ，ｗｈｉｃｈ　ｏｆｔｅｎ　ｌｅａｄｓ　ｍａｎｙ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｎｏｎ—ｉ—　ｄｅａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ　ａｓ　ｏｕｔｐｕｔ　ｖｏｌｔ—ａｍｐｅｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｃｕｒｖｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｍａｎｙ　ｌｏｃａｌ　ｐｅａｋｓ　ａｎｄ　ｈｏｔ　ｓｐｏｔ　ｅｆｆｅｃｔ．Ａｎｄ　ａｃｃｏｒｄ—　ｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｒｅｓｕｌｔｓ，ａｆｔｅｒ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｕｓｔ　ｃｌｅａｎｉｎｇ　ｍｏｄｅｓ，ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　ｄｅｓｉｇｎ　ｂｅｓｔ　ｄｕｓｔ　ｃｌｅａｎｉｎｇ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ．　ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　ａｒｒａｙ；Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｕｓｔ；Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｃｕｒｖｅ；Ｄｕｓｔ　ｃｌｅａｎｉｎｇ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　件表面处于不均匀光照条件时会产生热斑效应，减少组件使　ｌ　引言　在对光伏发电厂实际的调研中发现，光伏阵列处于清灰　过程中输出反而出现了明显的波动。究其原因，是不合理的　清灰方式使得原本相对均匀的表面积灰，变为了局部积灰。　因此打破了光伏阵列表面的光照强度的均匀分布，所以光伏　用寿命。　关于积灰清理方式的研究，国内外的研究方向主要集中　于自动化清灰装置的开发。而由于现有的自动化清灰设备　造价昂贵、维护成本高，所以安排人工进行光伏阵列组件表　面积灰的清理，是光伏发电厂首选的维护方式。而当前关于　阵列Ｐ—Ｖ特性曲线呈现出多峰值的情况。同时，当光伏组　基金项目：新疆维吾尔自治区青年科学基金（２０１１２１ｌＢ１２）　收稿日期：２０１６—０５—２０修回日期：２０１６－０６一Ｏ８　积灰条件下光伏发电的仿真模型规模较小，多集中于如参考　文献［１］中光伏组件、组串及小规模光伏阵列，无法为光伏发　电厂提供不同清灰模式下的清灰效率的理论参考。基于上　述讨论，本文采用单个光伏电池组件作为建模单元，结合实　一１５７—　际情况，对模型的准确性进行校订，建立了与光伏发电厂一　单元，重新进行组件的串、并联完成１０　１０的光伏阵列模型　搭建。并以现场采集数据为依据对其进行校验。根据现场　个发电单元规模类似的１０　１０光伏阵列仿真模型。针对光　伏组件、组串及光伏阵列，进行了多种清灰模式下的输入输　观测到的光伏阵列实际积灰、清灰状态，进行研究。　３．２光伏组件仿真模型搭建方法　一。　以上述电厂实际采用的光伏组件作为建模对象，式对光伏阵列的输出特性的影响。为优化清灰方案，提高光　并根据　出仿真，分析相应的输入输出特性。重点对比了不同清灰模　伏发电效率，提供了理论依据。　相关现场的采集数据，对组件模型参数进行校对，保证模型　仿真数据输出的真实性，确保准确的研究结果。组件建模方　式，参考文献［２］中论述的建模方式。该方法不仅具有直观、　仿真计算速度快的优点，而且具有建模流程清晰连续的特　２光照强度变化对光伏组件输出的影响　在光伏发电的实际应用中，决定光伏发电厂总发电量的　因素有很多。在对新疆省某光伏发电厂的调研中发现，特别　是当日的光照条件，对整个光伏发电厂的日发电总量，会产　生直接的影响。图１为该光伏发电厂１０天对应的光伏阵列　总发电量。　轻度Ｉ　轻１　＂ｉ　ｉ『染●　ｉ　‘皇ｉ染皇　圈１新疆某光伏发电厂单日发电量统计　由图１可看出，单日发电量最大的一天，是天气晴、空气　质量优的１０．０７日。而最少的一天，为多云且伴随重度空气　污染的１０．０３日。可见，单日综合光照强度对于当日总发电　量有直接的影响。而天气情况大致相同，但空气质量差异较　大的６、７两日，单日总发电量也存在明显差异。可见，当研　究光伏组件输出时，忽略光伏组件表面实际光照强度所得到　的结论是不准确的。因此，建立单个光伏组件模型时，应当　结合实际情况，对组件进行校订。在分析光伏组串、光伏阵　列模型输出时，应当充分考虑表面积灰现象对输出的影响。　由于光伏发电厂是国家的发电单位，承担着相应的生产　任务，无特殊原因，不具备随时停机、停产的条件，让有关的　科研人员进行考察、研究、调试。因此，本文利用实际数据以　及科学的数学建模方法，搭建准确的仿真模型，为之后的科　研，提供仿真仿真结果及理论依据。　３积灰模式下光伏阵列仿真模型建立　３．１光伏发电厂光伏阵列模型原理　光伏发电厂构为大量光伏组件的串、并联成各个子区　域，再由这些子区域，构成整个光伏发电厂。但由于每个子　区域使用的光伏组件数量众多，因此光伏阵列规模庞大，所　以小规模的光伏阵列模型并不适用于相关的研究。而难点　在于若将现有的小规模的光伏阵列模型，只进行简单的拼接　构成的规模合适的光伏阵列模型，将会造成相关误差的堆　积，影响研究的精度。因此，本研究采取以光伏组件为基本　一】５８～　点。光伏组件等效电路模型如图２。　Ｄ　＋　ｌ　彳　：：　Ｒ　ｌ　一　图２光伏组件等效电路模型　根据基尔霍夫定律可得　ｌ＝ｌ　一Ｉ　ｄ—Ｉ　０１）　，＝／ｐｈ　ｅ印［Ｌ，　　』　Ｊ】　－１）－　ｌｔｓｈ　式中　一光生电流　——二极管饱和电流　”ｒ一特性因子；　ｅ——电荷常量；　卜工作温度；　ｋ＝１．３８　１０一　。　而在光伏发电现场的实际应用中，可以用来参考的光伏　组件参数，通常为光伏组件生产厂家所提供的ＳＴＣ（标准测　试条件）下的　、　、Ｐ　。所以，本文在进行光　伏组件、组串、阵列模型搭建时，参考文献［５］所阐述的工程　用光伏组件数学模型：　取Ｓｒｅｆ＝ｌＯ００Ｗ／ｍ　，Ｔｒｅｆ＝２５℃为标准参考光照轻度及　组件表面温度，利用ＳＴＣ下的相关参数，推算当光照强度、表　面温度发生变化的情况下时组件Ｉ—Ｖ、Ｐ—Ｖ特性曲线，其推　算过程为　△Ｔ＝Ｔ一　（３）　ＡＳ＝Ｓ—Ｓ　（４）　，　＝　（１＋ａＡＴ）　（５）　Ｖ　＝　（１一ｃ△Ｔ）Ｉｎ（ｅ＋ｂａＳ）　（６）　，　＝　（１＋。△Ｔ）　（７）　Ｖ’ｒｒｔ＝　（　（１一ｃＡＴ）Ｉｎ（ｅ＋ｂＡＳ）　（８）　其中，，　ｓ　。　，　为实际光照、温度条件下的短路电　流、开路电压、最大功率点电流、最大功率点电压。　根据上述公式中的参量，得到相关的现场组件基本参数　表３组串仿真模型输出及误差　如表ｌ。　表１　现场光伏组件基本参数　Ｍｏｄｕｌｅ　Ｔｙｐｅ　ＪＫＭ２４０Ｐ　Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｐｏｗｅｒ　ａｔ　ＳＴＣ（Ｐｍａｘ）　２４０Ｗｐ　Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｐｏｗｅｒ　Ｖｏｌｔａｇｅ（Ｖｍｐ）　３０Ｖ　Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｕｒｒｅｎｔ（Ｉｍｐ）　８．０１Ａ　Ｏｐｅｎ—ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｖｏｌｔａｇｅ（Ｖｏｃ）　３７．１Ｖ　Ｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ（Ｉｓｃ）　８．５６Ａ　根据上述太阳能电池组件的工程模型方程以及相应的　实际参数，不同光强仿真Ｐ—Ｖ曲线下仿真如图３所示。　图３仿真Ｐ—Ｖ曲线　当模型相关计算变量设定为现场组件实际ｌＴ作理想值　时，模型仿真输出数据及对应误差如表２。　表２组件仿真模型输出及误差　有上表所列数据可以看出，该光伏组件模型满足误差低　于６％的工程精度要求，可以进一步用来搭建研究所需的光　伏组串模型。　３．３光伏组串仿真模型搭建　当光伏组件在表面积灰或局部阴影条件下时，表面光照　强度较弱位置，光伏组串及阵列的输出电，流将会小于其余　位置的电流。此时组件会ｍ现电压反向偏置而发热，这就是　热斑效应。为防止这类情况发生，实际应用时会在组件上反　向并联一个旁路二极管，如图４所示。　图４光伏组串仿真模型　考虑到这种情况，在将组件模型串联成组串时，也应当　采取相同的措施。按照现场条件得到的仿真输出如表３。　表为光伏发电厂单日整时多组支路组串输出电流统计，　由表可见，组串仿真模型输出平均电流与现场采集的组串平　均电流，最大误差为３％，最小为０．３％，平均为１．７％。符合　工程建模小于６％的标准。　３．４积灰状态下光伏阵列模型建立　。Ｉ三　＿＝　积灰对组件的影响，本质上就是降低了组件表面的实际　＿＿．　旧　日　ｍ　ｒＥ　光照强度，与局部遮阴有一定的类似之处。难点在于其分布　１ｍ　＿门ｍ　吊　ｍ　ｍ首＿　ｎｗｍ　ｍ　川　一ｍ　…　川１ｍ…　的随机性，往往为相关研究造成了一定困难。为研究积灰对　－　＿…　ｍ　用　币亩　山　曲　一　ｍ　ｌ＿ｗ　ｍ莓　川　巾　光伏阵列输出带来的影响，在设置仿真光照强度时，以随机　一』川　］［三　直川　Ｊ二　］ｒ｜ｌ＿　川　ｍ　０ｎ　ｍ　方式，将不同的组件表面光照强度分配到整个光伏阵列模型　＿｜ｍ　川而∞　ｍ　川　…ｊ１中进行输出特性仿真，具体模式如图６所示，相应的仿真结　一Ｉ川　ｍ　ｍ）『　仙　帕ｒ０　果如图７。　隔幽■，■■…■●困鼍川■Ｉ曰—Ｉ．１■币■ＩＥ三ｊ■■■●蜘■■ｍ　一．＿■ｍ　■晶翻　●　■■■　一一．１■　倒阐　■—ｍ　■鬲　ｍｉ　…　ｒ．　■鬲Ｗ●■川晶豳　圈■●ｍ　一　■■■—■讥　■｜Ｅ　■．■—■■　—ｒ．　川恿　＝Ｉ．■　■｜仨　一　■ＩＥ　●■０■■　■■ｍ　＿二　”．帕■目硇嘲川１　■—川　Ｉ１面■斤～●■讯　圈曩—ｍ　］　＿ｔ　图５均匀积灰　图６随机积灰　如图７，其中，均匀积灰Ｐ—Ｖ曲线为Ｐ—Ｖ１～４，期表面　光照强度如图中标注。表面随机积灰曲线为Ｐ—Ｖ５～６，分　布方式为将阵列中５０％组件，随机的分配０．９—０．５Ｓ　表面　光照强度。为说明随机积灰对光伏阵列表面光照强度造成　的影响，引入组件表面平均光照强度Ｓ　（Ｗ／ｍ　）　ｓ　＝（＼　５—　０　＋ｓ　。叫　。　），　／　。。ｃ９　式中，Ｓ．为积灰组件表面光照强度，ｎ＝１０。此时，Ｓ　＝８５０　（Ｗ／ｍ　），即０．８５Ｓｍ　从表面积灰均匀模式下的仿真曲线中可以观察到，随着　光照强度的下降，阵列的输出曲线Ｐ—Ｖ１～４虽然较为平稳，　一１　５９一　　一　一　ｌ　１　０　　　　　一　一　１　ｏ　ｎ５　（）　０　７４　ｌ４８　２２２　２９６　（）　电　图７　随机表面积灰及仿真　但阵列的最大功率也随着整体光照的衰减而明显衰减，降低　了阵列的发电效率。当表面积灰呈现分布范嗣较广且无规　律的模式下，相应的积灰　域给输出曲线Ｐ—Ｖ５～６带来很　大的波动，且使输出｝Ｈ现ｒ多个局部最大功率点。当随机积　灰组件表丽平均光照强度为０．８５Ｓ　时，其输ｆ｛｜最大功率却　明显低于积灰相对均匀情况下表面光照强度为０．７Ｓ　时的　最大输ｍ功率。因此随机分布的积灰使得阵列的最大功率　输Ｌｑ｛衰减的更为严重。可见，在实际的光伏发电应用及研究　中，不　忽视局部积灰的仔存。　４不同清灰模式下阵列输出仿真　为充分比较不同的清厌模式给光伏阵列输　特性带来　的影响，且考虑到光伏发电厂埘定期对全部组件进行彻底的　清理，所以整个阵列的积灰总体上将呈现出相对比较均匀的　特点　先对较为常规的人工清灰方式Ａ，即安排若干清侠　人员，沿组串方向清灰的模式进行仿真研究，具体情况如ｌ皋１　８　所示　、仿真结果如图９。　２　５　’０‘　１　５｝　碍　Ｉ　母　ｆ　０　Ｉ／　———一　ｆ挣郫仆　图８清灰模式Ａ　图９输出仿真　伴随积灰量的增加．组件表面光照强度依次衰减为：　０．９Ｓ　０．８Ｓ　０．７Ｓ　ｒ、０．６Ｓ　ｒ、０．５Ｓ　对应的光伏阵列输ｍ　Ｐ　—Ｖ如图９。当以这种方式进行积灰清理时，Ｆｈ于积灰Ｉ　域　与无灰　域存在不同的光照强度，所以Ｐ—Ｖ曲线也呈现多　峰值的特点。随着积灰量的增加，Ｐ—Ｖ曲线中可以看小，不　仅Ｐ　随之逐步减小，而且局部峰值Ｐ　较Ｐ　更加突出。　一】６０一　考虑到人工的清灰速率有所不同，所以清灰进度也会不　同，即清灰模式Ｂ具体情况如罔ｌ０：　仿真结果如　ｌ１　．　２　蓄　串　姜・　。ｓ　。　积藏ｆ｝ｌｉ分　图ｌＯ清灰模式Ｂ　图１１输出仿真　伴随积灰量的增加．组件表面光照强度依次衰减为：　０．９Ｓ　ｆ、０．８Ｓ　０．７Ｓ　０．６Ｓ　ｒ、０．５Ｓ　，对应的光伏阵列输出Ｐ　—Ｖ盘Ｉ】罔Ｉ１。在该模式Ｆ，清灰造成的光照强度分布更加不　均匀，使得输｝｛Ｉ　Ｐ—Ｖ曲线较模式Ａ更加复杂。随着积灰的　越来越严重，输出的功率也随着衰减的更大，同时广：生了更　强烈的波动，局部最大功率点也随之呈现增加的趋势，增大　了ＭＰＰＴ算法误跟踪的概率。　３．３　以组串为单位清灰方式阵列输出仿真　钳　对仿真结果及结论可以看ｍ，　述常用的清灰模式的　确会使得光伏阵列输出产生不理想的波动，而Ｈ这种不理想　状态随着积庆情况的恶化以及人¨１　清厌速率的　异会越来　越明　。冈此本文规划了一种以组串为单位的清灰安排模　式Ｃ，具体如图ｌ２，仿真结果『』Ｉ】陶１３　图１２清灰模式Ｃ　图ｌ３输出仿真　伴随积灰量的增加，组件表面积灰　域对应的照强度依　次为衰减为：０．９Ｓ　、０．８Ｓ…０．７Ｓ　ｆ、０．６Ｓ　、０．５Ｓ　ｆ，埘应的光　伏阵列输ｆ【｜Ｐ—Ｖ如图Ｉ３。可以明　的看出，该清灰模式　下，即便南于清灰造成阵列表变光照强度分布　均匀，阵列　的输｝｝Ｊ　Ｐ—Ｖ曲线并没有　现明娃的波动。随着积灰情况的　恶化，光伏阵列仅仅呈现ｍ输出功率衰减的情况，并没有ｆ｝Ｊ　现多峰值的不理想输出。　５　不同清灰模式清灰效率仿真结果分析　依据现场采集数据及相关仿真数据，存小等虑ｆ１｛　最大　功率误跟踪情况的前提下，为分析各类清灰模　对阵列输ｆｌｊ　效率造成的影响，引入清灰前阵列组件表而光照强度Ｓ（Ｗ／　ｍ　），及清灰效率，　，　＝［（Ｐ　一Ｐ　ｒ３）／　］　１００％　（１０）　会使输出Ｐ—Ｖ曲线呈现多局部最大值状态。因此，所有的　光伏发电单位应当给予这种不利因素充分的重视。关注所　采用的相关算法是否在组件表面积灰时及积灰清理的过程　中，误跟踪到局部极值。　２）清灰过程中，由于不合理的清灰模式打破了原本相对　均匀的表面积灰变为了局部积灰，导致光伏阵列表面光照强　式中，Ｐ　为清灰过程中光伏阵列输出最大功率，Ｐ”为清灰前　光伏阵列最大输出功率。为便于比较各种清灰模式下的输　出功率影响率，阵列在仿真过程中，均设置积灰组件数５０　个，并对未清灰区域设置相同的组件表面光照强度Ｓ。由上　述公式得到仿真数据分析如表４、５、６分别为模式Ａ、Ｂ、Ｃ的　仿真结果及清灰效率分析。　表４清灰模式Ａ下仿真数据分析　由上表可以看出，常用的清灰模式Ａ、Ｂ的清灰效率远　远低于本文中所规划的模式Ｃ的清灰效率。模式Ｃ的清灰　效率随着积灰程度的恶化也明显提高。　综上，以模式Ｃ作为光伏阵列清灰方式，不仅能够在清　灰过程中使光伏阵列输出Ｐ—Ｖ曲线没有局部峰值。同时，　模式Ｃ的清灰效率相较于常见的清灰方式更高。因此，光伏　发电厂在安排人员进行清灰维护时，应当采取这种模式进行　清灰安排，以组串为单位进行清理，完成当前组串清灰工作　时，再转入下一组串的清灰工作。　６结论　综上所述，在通过观察随机模式下的表面积灰对光伏阵　列到来的影响，以及分析不同方式的清灰过程中光伏阵列输　出产生的变化，可以的到如下结论：　１）随机的积灰区域与的确会给光伏发电阵列的输出带　来极大的影响，不仅仅影响了整个阵列的发电了效率，同时　度不均。因此使得光伏发电厂出现输出的不稳定。　３）光伏发电厂在制定清灰维护方案时，应当注意合理安　排组件清灰顺序，在现场条件允许的情况下，优先考虑本文　规划的模式Ｃ，即以组串为单位的方式进行清灰维护安排，　以免在清灰的过程中，造成了上述的模式Ａ、Ｂ下的积灰模　式，反而使光伏阵列在清灰维护的过程中，出现多局部峰值　的不理想状态。　参考文献：　［１］　肖景良，徐政，林崇，何少强．局部阴影条件下光伏阵列的优化　设计［Ｊ］．中国电机工程学报，２００９，２９（３１０１１）：１１９—１２４．　［２］　周德佳，赵争鸣，吴理博，袁立强，孙晓瑛．基于仿真模型的太　阳能光伏电池阵列特性的分析［Ｊ］．清华大学学报（自然科学　版），２００７—７：１１０９—１１１２，１１１７．　［３］　刘晓艳，祁新梅，郑寿森，王飞，陈达明．局部阴影条件下光伏　阵列的建模与分析［Ｊ］．电网技术，２０１０，３４（３２４１１）：１９２　—１９７．　［４］　Ｓ　Ｓｉｌｖｅｓｔｒｅ，Ａ　Ｃｈｏｕｄｅｒ．Ｓｈａｄｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｉｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｐａｒａｍｅ－　ｔｅｒｓ　ｏｆ　ＰＶ　ｍｏｄｕｌｅｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｄｅｖｉｅｅｓ．２００７　［５］　苏建徽，余世杰，赵为，吴敏达，沈玉梁，何慧若．硅太阳电池工　程用数学模型［Ｊ］．太阳能学报，２００１—４：４０９—４１２．　ｆ　６］　Ｍ　ｃ　Ａｌｏｎｓｏ，Ｊ　Ｍ　Ｒｕｉｚ，Ｆ　Ｃｈｅｎｌｏ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｍｉｓｍａｔｃｈ　ａｎｄ　ｓｈａｄｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｉ—Ｖ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ａ　ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　ｍｏｄｕｌｅ［Ｊ］．Ｓｏｌａｒ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｓｏｌａｒ　Ｃｅｉｌｓ．２００６．　［７］　吴文进，苏建徽，汪海宁，杨向真，赖纪东．硅太阳电池模型参　数计算优化方法［Ｊ］．太阳能学报，２０１４，３５１２：２４１３—２４１９．　［８］赵钒卿，谷廷坤，刘丹，孙学武．光伏组件形状参数工程解析模　型［Ｊ］．电网技术，２０１５，３９（３７９０６）：１４８５—１４９０．　［９］　刘邦银，段善旭，康勇．局部阴影条件下光伏模组特性的建模　与分析［Ｊ］．太阳能学报，２００８—２：１８８—１９２．　［１０］但扬清，刘文颖，朱艳伟．局部阴影条件下光伏阵列Ｍａｔｌａｂ仿　真及输出效率分析［Ｊ］．太阳能学报，２０１３，３４０６：９９７—１００１．　［１１］刘东冉，陈树勇，马敏，王皓怀，侯俊贤，马世英．光伏发电系　统模型综述［Ｊ］．电网技术，２０１１，３５（３３３０８）：４７—５２．　霸　［张士性魏副研教羽、检究授翔霞测生，技（硕士研究生导师，主要研究领域为现场总　１，９主术７０要。　一研）究，男女领作（域者汉为族简光）介伏，陕新］　发西疆电省器西呼件安图的市壁电人市气，人硕特，　线、工业以太网技术。　一１６ｌ一