CN102437793B - 分布式并网太阳能光伏系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分布式并网太阳能光伏系统，包括：直流光伏组件，接收太阳能并将其转换为直流电；逆变器，其输入端与直流光伏组件连接，将直流电转换为交流电并网输出；参数设置直流电源，与逆变器的输出端连接，向逆变器提供预定大小和持续时间的直流电压；其中，逆变器包括：电压检测电路，检测直流电压的大小和持续时间；参数处理电路，根据设定规则确定需要设置的参数名称及其具体数值；存储电路，存储需要设置的参数名称及其具体数值；控制电路，从存储电路中读取参数名称及其具体数值并对逆变器进行参数设置。本发明无需远程通信就可以进行分布式并网太阳能光伏逆变器的参数设置。

Description

分布式并网太阳能光伏系统

技术领域

本发明涉及太阳能光伏科技领域，具体来说，本发明涉及一种分布式并网太阳能光伏系统。

背景技术

太阳能光伏系统逆变器最近趋向于分布式的微型逆变器(微逆变器)。微型逆变器对每个光伏组件提供最大功率点控制，从而使每个组件产生最大的能量，提高光伏系统的性能。微逆变器还产生直接并网的低压交流输出，而不是中心式逆变器系统的高直流电压，提高安全和效率。多个微逆变器的输出并联，然后通过接线盒和配电箱与电网连接。微逆变器也可以被集成在光伏组件中，从而使组件的输出是交流电，这种组件被称为交流光伏组件。交流光伏组件大大简化光伏发电系统的安装，降低系统成本，甚至客户可以自行安装。

图1为现有技术中一个分布式并网太阳能光伏系统的结构示意图。如图所示，在该光伏系统100中，各个逆变器102的输入端分别连接到各直流电源101，如直流光伏组件。多个逆变器102的输出端再连接交流电网103和一个管理器104，管理器104具有和各个逆变器102通信的功能。本图中显示为管理器104通过交流电缆与逆变器102进行电力线通信。

图2为现有技术中一个分布式并网太阳能光伏系统的逆变器内与参数设置相关的电路模块示意图。如图所示，管理器104向各个逆变器102发送数据。逆变器102内具有电压检测电路1021，另外通信电路1022接收到数据后处理为需要设置的参数值，将该参数值输送给存储电路1023中，控制电路1024从存储电路1023中读取参数值进行使用。这个存储电路1023可以是独立的，也可以集成于通信电路1022或控制电路1024中。

逆变器有多种保护功能，比如交流过欠压保护，交流过欠频保护、直流输入功率保护、直流输入电压保护、过温保护等。这些保护功能通常采用在软件中参数设置的方法，当检测到的数据超出参数设置范围时，保护功能启动。对于分布式微型逆变器系统，逆变器数目多，分布广，而且为适用于室外使用环境通常为全封闭设计，只能通过通信的方法对进行单机的参数设置，比如电力线通信、无线通信等。但是，对于不具有远程通信功能的分布式逆变器，就无法进行参数的设置。

所以，有需求无需远程通信就可以进行分布式并网太阳能光伏逆变器参数设置的方法和设施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分布式并网太阳能光伏系统，无需远程通信就可以进行分布式并网太阳能光伏逆变器的参数设置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种分布式并网太阳能光伏系统，包括：

一个或多个直流光伏组件，用于接收太阳能并将其转换为直流电；

一个或多个逆变器，其输入端与一个或多个所述直流光伏组件对应连接，用于将所述直流电转换为交流电并网输出；

参数设置直流电源，与一个或多个所述逆变器的输出端相连接，用于向所述逆变器提供预定大小和持续时间的直流电压；

其中，所述逆变器包括：

电压检测电路，与所述参数设置直流电源相连接，用于检测所述直流电压的大小和持续时间；

参数处理电路，与所述电压检测电路相连接，用于根据设定规则确定需要设置的参数名称及其具体数值；

存储电路，与所述参数处理电路相连接，用于存储需要设置的所述参数名称及其具体数值；

控制电路，与所述存储电路相连接，用于从所述存储电路中读取所述参数名称及其具体数值并对所述逆变器进行参数设置。

可选地，所述参数名称包括：交流过压阈值、交流欠压阈值、交流过频阈值、交流欠频阈值和温度。

可选地，所述设定规则包括：按照先后顺序以不同的时间段分别对应设置不同的参数名称，同时所述直流电压的不同大小按照对应关系分别对应到所述参数的具体数值。

可选地，所述设定规则包括：按照所述直流电压施加的持续时间的不同长短分别对应设置不同的参数名称，同时所述直流电压的不同大小分别对应所述参数的具体数值。

可选地，所述逆变器(302)为分布式微型逆变器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过在逆变器的交流输出端施加直流电压，在逆变器中设定的程序使不同的直流电压大小和持续时间分别对应设置不同的参数名称和不同的具体数值，从而无需远程通信就可以完成逆变器的参数设置。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为现有技术中一个分布式并网太阳能光伏系统的结构示意图；

图2为现有技术中一个分布式并网太阳能光伏系统的逆变器内与参数设置相关的电路模块示意图；

图3为本发明一个实施例的分布式并网太阳能光伏系统的结构示意图；

图4为本发明一个实施例的分布式并网太阳能光伏系统的逆变器内与参数设置相关的电路模块示意图；

图5为本发明一个实施例的分布式并网太阳能光伏系统的逆变器参数设置的简单示意图；

图6为本发明另一个实施例的分布式并网太阳能光伏系统的逆变器参数设置的简单示意图；

图7为本发明一个实施例的分布式并网太阳能光伏系统的逆变器参数设置的方法流程图；

图8为使用本发明一个实施例的参数设置方法逆变器启动的简单流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述地其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

图3为本发明一个实施例的分布式并网太阳能光伏系统的结构示意图。如图所示，该分布式并网太阳能光伏系统300可以包括：一个或多个直流光伏组件301、一个或多个逆变器302和参数设置直流电源303。

其中，直流光伏组件301用于接收太阳能并将其转换为直流电。逆变器302可以为分布式微型逆变器，其输入端与直流光伏组件301对应连接，用于将直流电转换为交流电并网输出。参数设置直流电源303为可以调节输出电压和持续时间的直流电源，与一个或多个逆变器302的输出端相连接，用于向逆变器302提供预定大小和持续时间的直流电压。逆变器302可以有多种要设置的参数，比如交流输出电压、交流输出频率、直流输入电流、温度等。每个参数也可以有多种数值。这种参数设置可以通过参数设置直流电源303的电压值和时间来定义，后文会作更详细的描述。

图4为本发明一个实施例的分布式并网太阳能光伏系统的逆变器内与参数设置相关的电路模块示意图。如图所示，该逆变器302可以包括：电压检测电路3021、参数处理电路3022、存储电路3023和控制电路3024，不包括通信电路。逆变器302的交流输出端接参数设置直流电源303。

其中，电压检测电路3021与参数设置直流电源303相连接，用于检测直流电压的大小和持续时间，并将数据传输给参数处理电路3022。参数处理电路3022与电压检测电路3021相连接，用于根据设定规则确定需要设置的参数名称及其具体数值，随后数据被传输给存储电路3023。该设定规则可以为：按照先后顺序以不同的时间段分别对应设置不同的参数名称，同时直流电压的不同大小按照对应关系分别对应到参数的具体数值；或者按照直流电压施加的持续时间的不同长短分别对应设置不同的参数名称，同时直流电压的不同大小分别对应参数的具体数值。存储电路3023与参数处理电路3022相连接，用于存储需要设置的参数名称及其具体数值。控制电路3024与存储电路3023相连接，用于从存储电路3023中读取参数名称及其具体数值并对逆变器302进行参数设置。这个存储电路3023可以是独立的，也可以集成于参数处理电路3022或控制电路3024中。

下面详细说明本发明参数设置的几种情况。图5为本发明一个实施例的分布式并网太阳能光伏系统的逆变器参数设置的简单示意图。在本实施例中，按照先后顺序以不同的时间段分别对应设置不同的参数名称。例如0-5秒钟为设置交流过压阈值，5-10秒为设置交流欠压阈值，10-15秒为设置交流过频阈值，15-20秒为设置交流欠频阈值。同时，直流电压的不同大小按照对应关系分别对应到参数的具体数值，即参数数值的设置可以采用不同的直流电压来完成。比如，交流输出过压保护参数需要可以调节的范围为240～270V，那么可以取参数设置直流电源303的直流电压为200V时对应交流输出过压保护参数的中间值255V。这样，当参数设置直流电源303的直流电压每增加5V，交流输出过压保护参数增加1V。那么在参数设置直流电源303的直流电压为275V时，交流输出过压保护参数为270V；而参数设置直流电源303的直流电压为125V时，交流输出过压保护参数为240V。要设定交流输出过压保护参数为270V，也就是在0-5秒内，参数设置直流电源303的直流电压输出持续设定为275V。后面的其他保护参数的设置条件可以以类似的方法进行设置。

图6为本发明另一个实施例的分布式并网太阳能光伏系统的逆变器参数设置的简单示意图。在本实施例中，参数设置直流电源303保持在某一直流电压一段时间，按照直流电压施加的持续时间的不同长短可以分别对应设置不同的参数名称。比如，可以设定100V为设置参数名称的电压，连续保持5秒为交流过压阈值，连续保持10秒为交流欠压阈值，连续保持15秒为交流过频阈值，连续保持20秒为交流欠频阈值等等。同时直流电压的不同大小也可以分别对应参数的具体数值。如图6所示，假设进行设置的时间为1秒。在这种情况下，0-5秒钟的5秒100V表示设置参数的名称为交流过压阈值，5-6秒为设置交流过压阈值。6-16秒的10秒100V表示设置参数的名称为交流欠压阈值，16-17秒为设置交流欠压阈值。后面的其他保护参数的设置条件类似的方法进行设置。

图7为本发明一个实施例的分布式并网太阳能光伏系统的逆变器参数设置的方法流程图。如图所示，该参数设置方法可以包括：

首先执行步骤S701，决定要设置的参数对应的设置条件；

决定了设置条件后再执行步骤S702，根据设置条件，设定参数设置直流电源303，将该设置条件与参数设置直流电源303提供的直流电压和持续时间对应起来；

然后执行步骤S703，确认是参数设定是否已经完成，如果没有设定完成，则回到步骤S701，继续设置新的参数，如果已经全部设定完成，则进入到下一个步骤S704；

执行步骤S704，运行系统，进行逆变器参数设置。

图8为使用本发明一个实施例的参数设置方法逆变器启动的简单流程图。如图所示，该流程可以包括：

首先执行步骤S801，电压检测电路3021检测逆变器302交流侧(即输出端)的电压；

其次执行步骤S802，确定检测到的电压是否是直流电压。如果不是直流电压，则转到步骤S803，进入交流并网的控制准备；如果是直流电压，则执行步骤S804，逆变器302进入参数设置模式，准备进行参数设置。

如果确定了要设置的参数对应的设置条件，则将该条件设定在参数设置直流电源303上。等参数设定完成后，运行系统，进行逆变器参数设置。

随后执行步骤S805，检测直流电压是否异常。如果异常，则转到步骤S803，进入到交流并网的控制准备，如果不异常，重新进入逆变器参数设置模式。

本发明通过在逆变器的交流输出端施加直流电压，在逆变器中设定的程序使不同的直流电压大小和持续时间分别对应设置不同的参数名称和不同的具体数值，从而无需远程通信就可以完成逆变器的参数设置。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种分布式并网太阳能光伏系统（300），包括：

一个或多个直流光伏组件（301），用于接收太阳能并将其转换为直流电；

一个或多个逆变器（302），其输入端与一个或多个所述直流光伏组件（301）对应连接，用于将所述直流电转换为交流电并网输出，所述逆变器（302）具有多个需要设置的参数名称及其具体数值；

参数设置直流电源（303），与一个或多个所述逆变器（302）的输出端相连接，用于向所述逆变器（302）提供预定大小和持续时间的直流电压，所述直流电压的不同大小和持续时间分别对应设置不同的所述参数名称和不同的所述具体数值；

其中，所述逆变器（302）包括：

电压检测电路（3021），与所述参数设置直流电源（303）相连接，用于检测所述直流电压的大小和持续时间；

参数处理电路（3022），与所述电压检测电路（3021）相连接，用于根据设定规则确定需要设置的所述参数名称及其具体数值；

存储电路（3023），与所述参数处理电路（3022）相连接，用于存储需要设置的所述参数名称及其具体数值；

控制电路（3024），与所述存储电路（3023）相连接，用于从所述存储电路（3023）中读取所述参数名称及其具体数值并对所述逆变器（302）进行参数设置。

2.根据权利要求1所述的分布式并网太阳能光伏系统（300），其特征在于，所述参数名称包括：交流过压阈值、交流欠压阈值、交流过频阈值、交流欠频阈值和温度。

3.根据权利要求2所述的分布式并网太阳能光伏系统（300），其特征在于，所述设定规则包括：按照先后顺序以不同的时间段分别对应设置不同的参数名称，同时所述直流电压的不同大小按照对应关系分别对应到所述参数的具体数值。

4.根据权利要求2所述的分布式并网太阳能光伏系统（300），其特征在于，所述设定规则包括：按照所述直流电压施加的持续时间的不同长短分别对应设置不同的参数名称，同时所述直流电压的不同大小分别对应所述参数的具体数值。

5.根据权利要求3或4所述的分布式并网太阳能光伏系统（300），其特征在于，所述逆变器（302）为分布式微型逆变器。