1. 研究目的与意义
太阳能作为清洁无污染的自然能源，在石化能源逐渐短缺的形势下，日益得到广泛的关注。太阳能模组典型的I-V、P-V 特性曲线已广为人知，但由于局部辐射强度的减弱（树、云层或者建筑物的阻碍造成的阴影等），模组性能会出现骤降，这就是典型的功率失配现象。为了减少这种失配损失，在实际应用中由太阳能电池单元组成的模组往往配置一个或几个旁路二极管，以消除与其他模组串联时发生功率失配造成的“热区效应”，即提供一个能量散逸的低阻抗路径；此外，每个串联支路在和其他支路并联之前，需要事先串联一个阻断二极管，以防止全阵列输出电压过低时功率倒送对太阳能模组造成损坏。当前，国内外研究人员针对光伏阵列出现的失配特性做了大量的分析与研究，形成了不同的研究方向，其中比较突出的有：阴影条件下光伏阵列的多峰值特性分析及多峰值最大功率点跟踪；阴影条件下光伏阵列结构与能量损失之间的关系分析；光伏组件的配置参数与光伏阵列失配特性之间的关系分析。目前，针对光伏阵列的多峰值特性的研究已经有了大量的参考文献。对光伏阵列的串并联结构与能量损失之间关系的分析也已经得到了足够的研究。但是针对阴影条件下光伏阵列的失配特性与光伏阵列配置参数、遮荫参数之间关系的定量分析研究还较为少见。
太阳电池失配问题是光伏发电系统中存在的突出问题之一。引起电池失配的原因包括电池自身缺陷,电池安装倾斜角不同、阵列运行过程中的局部遮挡、积尘覆盖和热老化等。失配问题不仅会导致光伏阵列输出功率的损失,还会使光伏阵列P-U特性曲线呈现出多峰值特性,同时失配电池还可能会因“热斑效应”而彻底损坏,从而导致整个光伏系统的崩溃。以太阳能电池组成的电池阵列为研究对象，重建失配条件，测量失配情况下电池P-U特性，并采用数值方法在MATLAB中对失配情况下P-U曲线仿真。
太阳能光伏组件的价格比较高, 回本周期长, 使太阳能光伏发电的普及受到一定影响。因此,研究光伏系统的失配问题对减小能量损失、提高系统可靠性、优化系统配置和控制方法具有重要的意义。2. 研究内容和预期目标
内容：（1）光伏电池模型及工作区分析
（2）阴影条件下输出功率与遮荫参数关系分析
（3）失配损失与遮荫长度，串长度关系分析
3. 研究的方法与步骤
方法：将对太阳电池内部发热原因做分类研究，进而建立太阳电池发热现象的数学模型；通过分析不同遮挡面积对光伏组件输出特性的影响，提出不同遮挡面积的等效分析方法，建立局部遮挡时光伏组件输出特性的数学模型，结合实验结果，从“多峰值特性”、和“热斑效应”两个方面对光伏阵列的失配特性进行分析，总结并提出解决失配问题的设计与控制方法。
步骤：（1）阴影条件下输出功率与遮荫参数关系分析
（2）设计测试硬件电路图
4. 参考文献
[1]david roche,hugh outhredand r.john kaye.analysis and control of mismatch power loss in photovoltaicarrays.progress in photovoltaics:rescarch and application 1995,vol 2:115-127.
[2]patel,h;agarwal,v.matlab-basedmodeling to study the effects of partial shading on pv arraycharacteristics[j].ieee transactions on energy conversion,2008,23(1):302-310.
[3]刘晓艳,祁新梅,郑寿森,等局部阴影条件下光伏阵列的建模与分析[j].电网技术,2010（11）：192-197.
5. 计划与进度安排
（1）2022.03.01-2022.03.08：填写开题报告；
（2）2022.03.09-2022.03.15：完成外文资料的翻译；
（3）2022.03.16-2022.03.22：熟悉matlab开发环境；
