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新型开路光伏旁路二极管故障检测算法

DOI：10.1109/JPHOTOV.2019.2940892 期刊：IEEE Journal of Photovoltaics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 本文提出了一种新型光伏（PV）旁路二极管故障检测算法。该算法包含三个主要步骤：首先，通过不同失效旁路二极管场景获取电流-电压（I-V）曲线的阈值电压；其次，基于I-V曲线压降分析及最大功率点电压计算旁路二极管故障区域的理论预测值；最后测量任意环境条件下的实际I-V曲线并与理论预测值进行比对。采用由三个串联光伏组件（共九个旁路二极管）组成的光伏串对该算法进行了实验验证，并在多种旁路二极管故障条件下开展测试。实验结果表明，在缓慢和快速太阳辐照度变化条件下，该算法的检测准确率分别始终高于99.39%和99.74%。
作者： Mahmoud Dhimish，Zhicong Chen
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究一种新型光伏旁路二极管故障检测算法，以提高光伏系统中旁路二极管故障的检测准确性。

研究成果

所提出的光伏旁路二极管故障检测算法在不同环境条件下对开路旁路二极管故障的检测显示出高准确性，在太阳能辐照度缓慢和快速变化时，检测准确率分别超过99.39%和99.74%。未来的工作包括将该算法集成到工业最大功率点跟踪技术中，以提高旁路二极管故障期间的性能。

研究不足

1. 该算法只能检测开路旁路二极管状况，无法检测短路状况。 2. 仅当光伏组件受到至少5%的局部阴影影响时，检测才可行。 3. 光伏热斑和老化等失配状况会降低算法的准确性。 4. 算法的准确性取决于Vknee/Vmpp阈值的精确判定。

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