局部阴影遮挡下太阳能电池-超级电容一体化阵列功率补偿及其动态阵列重构

Power Compensation and Dynamic Array Reconfiguration of Solar Cell-Supercapacitor Integrated Arrays under Partial Shading Conditions

杨洪明 · 刘璐雨 · 段献忠 · Archie 等7人 · 高电压技术 · 2025年7月 · Vol.51

针对局部阴影导致光伏阵列输出功率下降、行电流不均及P-U特性多峰等问题，提出太阳能电池-超级电容（SCS）一体化阵列方案，结合SCS器件与动态重构拓扑。基于超级电容充放电特性，设计行电压闭环控制策略，以最大化输出功率为目标，通过开关矩阵调节SCS与光伏阵列连接方式，实现对阴影电池的功率补偿与电流均衡。建立9×9 SCS仿真模型，在四种云层阴影模式下对比TCT、静态与动态重构及SCS方案。结果表明，SCS阵列填充因子达77.4%，功率损耗约18 W，性能优于其他方案，显著提升阴影下输出功率。

解读: 该SCS一体化阵列技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能系统具有重要应用价值。研究提出的动态重构拓扑与功率补偿策略可直接应用于：1）SG逆变器MPPT算法优化，通过集成超级电容模块实现阴影下的快速功率补偿，提升填充因子至77.4%；2）ST储能系统的混合储能方案，利用超级电容高功率密度特性应对光...