丁坤，刘增泉，张经炜，杨泽南，李喆雨

（1.河海大学 机电工程学院，江苏 常州213022； 2.常州市光伏系统集成与生产装备技术重点实验室，江苏 常州213022）

0 引言

光伏发电系统中，各种环境因素会影响发电效率及发电系统运行的稳定性。遮挡对发电系统功率影响较为显著，会导致输出功率降低10%～20%［1］。阴影、附着物等局部遮挡使得光伏组件接受非均匀辐照，遮挡处电池片输出电流小于非遮挡处电池片输出电流，致使遮挡处电池片作为负载消耗功率［2］。通过及时提取遮挡类型、面积和精准定位遮挡位置来建立局部遮挡下光伏阵列模型有助于最大功率的跟踪、发电功率预测，以及动态配置光伏组件连接方式，实现光伏阵列输出功率最大化［3-5］。

当前光伏遮挡建模主要基于光伏电池物理数学模型［6］。Li 等［7］提出一种基于代码的快速故障仿真模型，但未考虑遮挡时电池片可能工作在反偏状态，精度较低且遮挡最小单元为整个电池片。Liu等［8］在此基础上基于单二极管反偏模型提出一种改进的基于代码的快速故障仿真模型，但前提是已知遮挡面积以及遮挡下辐照度和无遮挡下辐照度之比（透光率）。Bharadwaj 等［9］提出局部遮挡下光伏阵列模型，考虑不均匀辐照、温度以及旁路二极管的影响，但前提是已知遮挡类型和遮挡状态。上述局部遮挡下光伏阵列模型均基于已知遮挡面积、分布状态、透光率，而实际光伏发电过程中遮挡状态是未知的，因而需要通过处理光伏阵列图像来提取遮挡特征。……