光伏组串半物理模型

在实际光伏系统的设计和应用中，光伏组件通常通过串联方式工作，因此组串的电气特性对理解和优化光伏系统尤为重要，例如通过分析光伏组串的电气特征可用于优化系统的功率输出，或识别组串中存在的潜在问题等。

光伏组串半物理模型

通过将上一篇中做的组件模型进行封装并‘串联’，即可构建光伏组串模型，例如下图所示为20块组件构成的组串模型，同时通过接口可设置每块组件电性能参数。

利用此模型即可对不同条件下组件如何影响组串输出特性进行研究，例如分析组件混接导致的失配损失，部分组件遮挡或损坏时对组串输出曲线产生的影响等。

分析实例 ，观察组串中如有一块组件出现电流异常对组串输出特性曲线的影响。

我们可以在上述半物理组串模型中随机抽取一块组件，将辐照度由1000W/m2修改成400 W/m2（等效该组件电流异常），修改前后组串IV曲线对比如下，可见下图右存在异常组件的组串输出特性曲线（IV曲线）相对于左图正常组串出现了明显的‘台阶’。当前各家逆变器厂家通过逆变器测试组串IV曲线评估组串中组件故障的基本原理大抵如此。

光伏组串数学模型

与半物理模型同理，将上篇中由组件数学模型生成的光伏组件电性能曲线（IV曲线）按照相同电流对应的电压进行叠加的原则（即同一组串内所有光伏组件运行电流始终保持一致）即可生成组串的输出曲线。

由于随机生成的组件电性能曲线数据点集存在差异，可以通过插值方式获得对应的相同电流下的组件电压值，随后进行数值叠加。例如，在已生成组件电性能曲线前提下，通过如下一小段代码即可得到相应组串电性能输出曲线：