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一种基于分段二极管模型的自适应四层数字孪生用于光伏组件实时故障诊断与输出特性表征
An adaptive four-layer digital twin with segmented diode model for real-time fault diagnosis and output characterization of PV modules
Yihan Chena · Mingyao Maa · Wenting Maa · Xilian Zhoua 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300
摘要 随着光伏发电的快速发展，光伏组件的精确故障诊断与输出特性表征已成为关键挑战。现有的光伏模型通常缺乏实时适应性，限制了其在复杂且动态运行条件下的有效性。为克服这些局限性，本文提出了一种专为光伏组件设计的新型四层数字孪生（DT）模型架构。该框架独特地融合了基于物理信息的分段二极管模型与混合型菌群生长-差分进化（FG-DE）优化算法，实现了高精度建模与鲁棒的多源数据融合。与传统模型不同，所提出的分段二极管模型能够根据变化的故障条件——包括失配与非失配故障——进行动态调整，从而对故障机理和输出行为...
解读: 该四层数字孪生架构对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。其分段二极管模型可增强MPPT算法在复杂故障场景下的精准追踪能力,98.49%的故障诊断准确率可直接集成至预测性运维系统。混合优化算法与虚拟同步层的实时数据融合机制,能显著提升1500V大型电站的组件级监控精...
背接触光伏组件在实际现场遮挡条件下的输出性能分析：与TOPCon光伏组件的对比
Power output performance analysis of back-contact photovoltaic module under actual field shading conditions: A comparison with TOPCon photovoltaic module
Zhiwei Liab · Zhen Lib · Shiwei Gongb · Zhichao Wangb 等14人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300
摘要 背接触（BC）太阳能电池由于其背面交错排列的PN结结构，表现出较低的反向偏压特性。现有文献和市场普遍认为，BC组件在局部遮挡条件下相较于正面接触组件（如TOPCon）具有更高的功率输出优势，原因是BC电池背面的PN结可发生软击穿导通。然而，本研究系统地探讨了这一结论的适用性，发现BC组件在遮挡场景下的输出性能优势仅限于特定条件。通过模拟实际现场遮挡条件（单电池遮挡、短边整行遮挡和长边整行遮挡）的对比实验，我们发现只有当一个子串中少于三个电池被遮挡时，BC组件的性能才优于TOPCon组件。这...
解读: 该研究揭示BC组件遮挡优势仅在子串少于3片电池遮挡时显现,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化策略具有重要指导意义。建议针对BC与TOPCon组件差异化调整旁路二极管激活阈值(-15V)检测算法,在大型地面电站长短边遮挡场景下统一MPPT扫描策略以降低计算负荷。该边界条件可集成至iSolarC...