电流匹配系统、方法、装置、计算机设备、存储介质及程序产品与流程

本技术涉及光伏发电，尤其涉及一种电流匹配系统、方法、装置、计算机设备、存储介质及程序产品。

背景技术：

1、随着光伏产业的快速发展，叠层电池组件因具备光谱互补吸收特性，相比传统单结电池组件拥有更高的光电转换效率，成为光伏电站提质增效的核心技术方向。叠层电池组件通常由顶电池与底电池通过透明中间层串联而成，顶电池与底电池分别对不同波段的太阳光具有响应优势，其发电效率的最大化高度依赖顶、底电池的电流匹配性。理想状态下，顶电池与底电池的短路电流密度需保持一致，若二者的电流密度差值超出合理范围，会引发电流失配损耗，导致组件实际输出功率大幅下降。

2、在光伏电站的实际运行过程中，部分光伏电站采用固定支架安装叠层电池组件，支架无法根据光谱变化调整电池组件的受光角度，难以应对动态光谱下的电流失配问题；另有部分电站配备了可调光伏支架，但支架的调控逻辑多基于太阳方位的追踪，调控策略缺乏针对性，无法保证电站的发电效率与叠层电池组件的稳定性。

3、需要说明的是，上述内容并不必然是现有技术，也不用于限制本技术的专利保护范围。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种光伏电站中的叠层电池组件的电流匹配系统、方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

2、作为本技术实施例的一个方面，本技术实施例提供一种光伏电站中的叠层电池组件的电流匹配方法，包括以下步骤：

3、获取当前采集到的位于所述光伏电站中的代表性位置的目标叠层电池组件的正面入射光谱数据与背面反射光谱数据，所述正面入射光谱数据与所述背面反射光谱数据通过至少一个光谱检测模块采集得到，所述至少一个光谱检测模块设置于所述代表性位置；

4、根据所述正面入射光谱数据、所述背面反射光谱数据及所述目标叠层电池组件出厂前测试得到的外量子效率曲线，计算出所述目标叠层电池组件中的顶电池与底电池的短路电流密度差值；

5、在所述短路电流密度差值不在预设范围内的情况下，生成支架调控指令并发送给目标可调光伏支架，以使目标可调光伏支架根据所述支架调控指令带动其上的叠层电池组件在水平方向上转动，和/或以使所述目标可调光伏支架根据所述支架调控指令带动其上的叠层电池组件在垂直方向上倾斜，所述目标可调光伏支架为支撑所述目标叠层电池组件的可调光伏支架；

6、循环执行上述光谱数据获取、短路电流密度差值计算、支架调控指生成并发送的步骤，直至所述短路电流密度差值在所述预设范围内。

7、可选地，所述方法还包括：

8、将最后一轮循序生成的支架调控指令发送给其它的可调光伏支架，所述其它的可调光伏支架为所述代表性位置所代表的地形区域中所设置的除所述目标可调光伏支架之外的所有可调光伏支架。

9、可选地，所述根据所述正面入射光谱数据、所述背面反射光谱数据及所述目标叠层电池组件出厂前测试得到的外量子效率曲线，计算出所述目标叠层电池组件中的顶电池与底电池的短路电流密度差值包括：

10、根据所述正面入射光谱数据、所述背面反射光谱数据及所述目标叠层电池组件出厂前测试得到的外量子效率曲线，积分计算所述顶电池与所述底电池在当前光谱下的短路电流密度，分别得到第一短路电流密度及第二短路电流密度；

11、计算所述第一短路电流密度及所述第二短路电流密度的差值，得到短路电流密度差值。

12、可选地，所述在所述短路电流密度差值不在预设范围内的情况下，生成支架调控指令并发送给目标可调光伏支架包括：

13、在所述短路电流密度差值不在预设范围内的情况下，根据预设的分级调控策略生成支架调控指令并发送给目标可调光伏支架，其中，所述分级调控策略包括至少两种调控策略，不同的调控策略对应的支架调控幅度不同。

14、可选地，在所述短路电流密度差值不在预设范围内的情况下，根据预设的分级调控策略生成支架调控指令并发送给目标可调光伏支架包括：

15、在所述短路电流密度差值不在预设范围内的情况下，将所述短路电流密度差值与预设的偏离等级阈值进行比对，确定所述短路电流密度差值所属的偏离等级；

16、根据所述偏离等级确定与所述偏离等级对应的分级调控策略；

17、根据确定的所述分级调控策略生成支架调控指令并发送给目标可调光伏支架。

18、可选地，所述分级调控策略包括第一分级调控策略及第二分级调控策略，其中：

19、所述第一分级调控策略为：控制可调光伏支架水平转动第一预设角度及/或控制可调光伏支架垂直倾斜第二预设角度；

20、所述第二分级调控策略为：控制可调光伏支架水平转动第三预设角度及/或控制可调光伏支架垂直倾斜第四预设角度，其中，所述第三预设角度大于所述第一预设角度，所述第四预设角度大于所述第二预设角度。

21、可选地，所述在所述短路电流密度差值不在预设范围内的情况下，生成支架调控指令并发送给目标可调光伏支架包括：

22、在所述短路电流密度差值不在预设范围内的情况下，获取光谱-调节指令-短路电流密度差值的映射模型，其中，所述映射模型为根据历史光谱数据及对所述可调光伏支架的调节记录进行创建的；

23、根据所述映射模型生成支架调控指令并发送给目标可调光伏支架。

24、作为本技术实施例的另一个方面，本技术实施例还提供一种光伏电站中的叠层电池组件的电流匹配装置，包括：

25、获取模块，用于获取当前采集到的位于所述光伏电站中的代表性位置的目标叠层电池组件的正面入射光谱数据与背面反射光谱数据，所述正面入射光谱数据与所述背面反射光谱数据通过至少一个光谱检测模块采集得到，所述至少一个光谱检测模块设置于所述代表性位置；

26、计算模块，用于根据所述正面入射光谱数据、所述背面反射光谱数据及所述目标叠层电池组件出厂前测试得到的外量子效率曲线，计算出所述目标叠层电池组件中的顶电池与底电池的短路电流密度差值；

27、生成模块，用于在所述短路电流密度差值不在预设范围内的情况下，生成支架调控指令并发送给目标可调光伏支架，以使目标可调光伏支架根据所述支架调控指令带动其上的叠层电池组件在水平方向上转动，和/或以使所述目标可调光伏支架根据所述支架调控指令带动其上的叠层电池组件在垂直方向上倾斜，所述目标可调光伏支架为支撑所述目标叠层电池组件的可调光伏支架；

28、循环模块，用于循环执行上述光谱数据获取、短路电流密度差值计算、支架调控指生成并发送的步骤，直至所述短路电流密度差值在所述预设范围内。

29、作为本技术实施例的一个方面，本技术实施例提供一种光伏电站中的叠层电池组件的电流匹配系统，包括：

30、可调光伏支架，用于支撑叠层电池组件，以及用于带动所述叠层电池组件在水平方向上转动，和/或带动所述叠层电池组件在垂直方向上倾斜；

31、至少一个光谱检测模块，设置于所述光伏电站中的代表性位置，用于实时或定时采集位于所述代表性位置的目标叠层电池组件的正面入射光谱数据与背面反射光谱数据；

32、控制模块，与所述至少一个光谱检测模块及所述可调光伏支架通信连接，用于根据当前采集到的正面入射光谱数据、背面反射光谱数据及所述目标叠层电池组件出厂前测试得到的外量子效率曲线，计算出所述目标叠层电池组件中的顶电池与底电池的短路电流密度差值，并根据所述短路电流密度差值生成支架调控指令，以使所述短路电流密度差值维持在预设范围内。

33、作为本技术实施例的另一个方面，本技术实施例还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述的方法的步骤。

34、作为本技术实施例的另一个方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的方法的步骤。

35、作为本技术实施例的另一个方面，本技术实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的方法的步骤。

36、本技术实施例提供的技术方案具有如下优势：

37、通过获取光谱检测模块实时或定时采集目标叠层电池组件的正面入射光谱数据与背面反射光谱数据，并结合组件出厂前的外量子效率曲线，从而能够全面、准确地计算顶、底电池的短路电流密度差值，之后，将该短路电流密度差值与预设范围进行对比，当该短路电流密度差值不在预设范围内时，会基于该差值生成支架调控指令，驱动可调光伏支架调整组件的水平转动角度和/或垂直倾斜角度，从而改变组件的受光角度与背面反射光的入射条件，以便将顶、底电池的短路电流密度差值稳定维持在预设范围内，当一次调整未实现将短路电流密度差值在所述预设范围内时，会继续调整，直至短路电流密度差值在所述预设范围内，从而保证叠层电池组件在全天候范围内接近顶底电池电流匹配的状态，降低电流失配损耗，提升叠层电池组件的实际输出效率及稳定性，进而提高了电站的发电效率。