CN103718414B - 光伏电压调节 - Google Patents
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Abstract
一种光伏系统包括:光伏发电机,其包括串列,其中每个串列包括一个或多个光伏电池;功率转换器;开关;和控制器。功率转换器被配置为将由光伏发电机提供的直流(DC)功率转换为交流(AC)功率,并且输出AC功率。每个开关关联于串列中的一个,并且被配置为当设置为第一设置时,将关联的串列连接到功率转换器,使得被第一串列产生的功率可流到功率转换器。每个开关也被配置为当设置为第二设置时,从功率转换器断开串列。控制器被配置为通过用控制开关的设置选择性地将光伏发电机的串列连接到功率转换器以控制光伏发电机提供的功率。
Description
技术领域
本申请涉及光伏电压调节。
背景技术
光伏系统使用太阳能电池将光能到电能。典型的光伏系统包括几个部件,包括光伏电池、机械连接和电连接、配件、以及用于调节和/或修改光伏系统产生的电流的控制器。
本文使用的以下术语描述光伏系统的各种部件和/或操作方面:
PV光伏
DC直流电
AC交流电
Voc开路电压
VGRID电网电压
VNOM标称电网电压
IGRID电网电流
图1是典型的PV系统100的功能框图。光伏系统100包括将太阳光转换成电的光伏发电机101。在传统的PV系统中,诸如光伏系统100,系统产生的电压可以通过从PV发电机101提取适量的功率,将功率从PV发电机101传到转换器102以穿过到达功率吸收器103。根据一个实施方式,功率转换器102可包括电功率转换器。在典型的实施中,功率吸收器103是电力网(有时也被称为功率“电源”)。电网包括一个电力网络,该电力网络用于将产生、传输、控制和分配来自电力发电机的电力给网络上处于各个服务领域的电力消费者。功率转换器102将由PV发电机101提供的DC功率转换成可被分配到电网上的AC功率。
图2是可被用于实施图1所示的系统的传统的PV电力系统200的更详细的框图。PV电力系统200包括太阳能电池阵列201,其包括太阳能电池(也被称为光伏电池)。太阳能电池是通过光电效应将太阳光能直接转换成电能的固态设备。太阳能电池产生DC电压。
太阳能电池阵列201被耦合到DC开关202。DC开关202可被关闭以将太阳能电池阵列201连接到DC电容器组204,或被打开以从DC电容器组204断开太阳能电池阵列201。当DC开关202被关闭并且太阳能电池阵列201正在产生电力,太阳能电池阵列201可提供DC电容器组204充电的电力。DC电容器组204也被连接到逆变器205。
逆变器205将来自电容器组204的DC电压输出转换成3-相(或在某些情况是2-相)脉冲AC电压。逆变器205输出脉冲AC电流到滤波器206。滤波器206将被逆变器205输出的脉冲AC电流转换成正弦AC电压。然后,正弦AC电压可被输出到电源电网209。如果AC电源开关207被关闭,那么被滤波器206输出的正弦AC电压则被功率变压器208接收。功率变压器208使得PV系统200输出的电压适应电网电压。这个配置允许PV系统200输出电到电源电网209。光伏系统200输出的电压不高于电网电压。
控制PV发电机(诸如太阳能电池阵列201)产生的电压是重要的,因为其有助于(a)增加太阳能面板产生的功率,和(b)减少功率转换器上的电压应力。如果功率吸收器103,诸如电网209,不能吸收PV发电机101产生的可用功率,PV电压将朝着开路电平(Voc)增加并且将最终产生功率转换器102上增加的电压应力。在传统的系统中,这是通过“过设计”功率转换器来解决的,使得功率转换器101可以可信赖地操作PV开路电压电平。过设计系统比没有过设计的系统具有更低的效率和更高的复杂性。
图3示出了传统系统用于解决这些问题的可选地方法。PV功率系统300包括以平行于PV发电机301的耗散电阻负载形式的预负载304。在功率吸收器303不能吸收PV发电机301产生的功率的情形中,预负载304可被激活以补充功率吸收器并且维持PV电压在对于功率转换器302来说是安全的电平。然而,预负载304的使用,可是非常的昂贵并且能够造成火灾。
发明内容
描述了用于调节光伏系统产生的电压的技术。例如,光伏系统包括包括布置成串列的光伏电池的光伏发电机。可配置的串列控制器可探测其中光伏发电机产生的电压应该被调节的事件并且选择性地连接或断开串列以调节光伏发电机提供的电压。
光伏系统的实施例包括:包括串列的光伏发电机,其中每个串列包括一个或多个光伏电池;功率转换器;开关;以及控制器。功率转换器被配置为将光伏发电机提供的直流DC功率转换成交流AC功率,并且输出AC功率。每个开关关联于串列中的一个并且当设置为第一设置时被配置为将关联的串列连接到功率转换器,使得第一串列产生的功率可流进功率转换器。每个开关当设置为第二设置时也被配置为从功率转换器断开串列。控制器被配置为通过控制开关的设置有选择性地将光伏发电机的串列连接到功率转换器,来控制光伏发电机提供的功率。
光伏系统的实施可包括一个或多个以下特征。控制器被配置为监控功率吸收器的电压,并且控制器被配置为通过响应于功率吸收器的电压的降低有选择性地断开光伏发电机的串列,减少光伏发电机提供的到功率转换器的功率。控制器被配置为通过响应功率吸收器的增加电压有选择性地断开光伏发电机的串列,增加光伏发电机提供的到功率转换器的功率。控制器包括有形的、非暂时的计算机可读存储器、存储在存储器中包含处理器可执行的代码的模块、连接到存储器并且被配置为访问存储在存储器中的模块的处理器,和被配置为发送控制信号到开关的控制接口。模块包括电压控制模块、串列选择模块和控制信号模块。电压控制模块被配置为导致处理器:监控功率吸收器的电压以识别功率吸收器电压的改变,以确定是连接还是断开光伏发电机的一个或多个串列,从而响应于功率吸收器电压的改变,调节光伏发电机提供的功率。串列选择模块被配置为导致处理器:基于电压控制模块响应于功率吸收器的电压的改变而做出的关于光伏发电机的一个或多个串列应该被连接还是被断开的确定,选择光伏发电机中待被连接或被断开的一个或多个串列。控制信号模块被配置为导致处理器发送控制信号到开关以导致一个或多个串列被连接到功率转换器或从功率转换器断开。控制器还被配置为:接收指示功率转换器处于由光伏发电机提供的功率将逐渐斜坡上升的启动阶段的逆变器起动信号,断开超过用于提供起动电压的串列的任何串列,并且反复地连接串列以逐渐增加光伏发电机提供的功率。
一种用于控制光伏系统功率输出的方法的实施例包括:接收指示功率转换器处于由光伏发电机提供的功率将逐渐斜坡上升的启动阶段的逆变器起动信号;断开超过用于提供起动电压的串列的任何串列;并且反复地连接串列以逐渐增加光伏发电机提供的功率。光伏系统包括光伏发电机,其包括串列,每个串列包括一个或多个光伏电池。
这样的方法的实施可包括一个或多个以下特征。每个串列关联于开关,并且断开超过用于提供起动电压的串列的任何串列包括发送控制信号到关联于将要被断开的串列中的每一个串列的每一个开关,以从功率转换器断开串列。连接串列以调节光伏发电机提供的光伏电压包括发送控制信号到关联于将要被连接的串列中的每一个串列的每个开关,以将串列连接到功率转换器。
用于控制光伏系统功率输出的方法的实施例包括:监控与光伏系统关联的功率吸收器的电压,确定功率吸收器的电压是否已被降低,并且响应功率吸收器电压的降低:计算功率吸收器电压相对于关联于功率吸收器的标称电平的百分比,标称电平代表功率吸收器的期望电压电平;计算光伏发电机中将要被断开以减少光伏发电机提供的光伏电压的串列的数目,其中断开串列防止串列产生的功率到达将直流DC功率转换成功率吸收器的期望的交流AC功率的光伏系统的功率转换器;并且断开计算出的数目的串列以调节光伏发电机提供的光伏电压。光伏系统包括光伏发电机,其包括串列,每个串列包括一个或多个光伏电池。
这种方法的实施可包括一个或多个以下特征。确定功率吸收器的电压已增加,并且响应功率吸收器电压的增加:计算功率吸收器的电压相对于与功率吸收器关联的标称电平的百分比,标称电平代表功率吸收器的期望电压电平;计算光伏发电机中将要被连接以降低光伏发电机提供的光伏电压的串列的数目,其中连接串列允许串列产生的功率到达光伏系统的功率转换器;连接计算出数目的串列以增加光伏发电机提供的光伏电压。功率吸收器的电压因为低电压穿越(LVRT)事件而降低;并且将光伏发电机的电压减少与功率吸收器的电压的降低成比例的量。在LVRT事件之后,功率吸收器的电压增加,并且将光伏发电机提供的电压增加与功率吸收器的电压的增加成比例的量。每个串列关联于开关,并且其中断开计算出数目的串列以调节光伏发电机提供的光伏电压包括发送控制信号到关联于每个将要被断开的串列的开关以从功率转换器断开串列。连接计算出的数目的串列以调节光伏发电机提供的光伏电压包括发送控制信号到关联于将要被连接到的串列中的每一个的开关以连接串列到功率转换器。
控制光伏系统功率输出的方法的实施例包括:确定关联于光伏系统的功率吸收器的电压,确定光伏发电机的参考电压,参考电压表示光伏发电机的期望电压;确定光伏发电机的当前电压;确定参考电压和当前电压之间的差值;基于所述差值计算光伏发电机中要被连接或断开的串列的数目,其中断开串列防止串列产生的功率到达光伏系统的功率转换器,所述功率转换器将直流DC功率转换成功率吸收器期望的交流AC功率。连接串列允许串列产生的功率到达光伏系统的功率转换器。方法也包括连接或断开计算出数目的串列以调节光伏发电机提供的光伏电压。光伏系统包括光伏发电机,其包括串列,其中每个串列包括一个或多个光伏电池。
这样方法的实施可包括一个或多个以下特征。每个串列关联于一个开关,并且这里断开串列以调节光伏发电机提供的光伏电压包括发送控制信号到关联于将要被断开的串列中的每一个的开关以从功率转换器断开串列。连接串列以调节光伏发电机提供的光伏电压包括发送控制信号到关联于将要被连接的串列中的每一个的开关以连接串列到功率转换器。
用于控制光伏系统功率输出的示例性系统包括光伏发电机,其包括串列,其中每个串列包括一个或多个光伏电池。系统包括用于接收逆变器起动信号的装置,该逆变器起动信号指示光伏系统的功率转换器处于光伏发电机提供的功率将逐渐斜坡上升的起动阶段;用于断开超过用于提供起动电压的串列的任何串列的装置;并且用于反复的连接串列以逐渐增加光伏发电机提供的功率的装置。
用于控制光伏系统功率输出的系统的实施可包括一个或多个以下特征。每个串列关联于一个开关,并且用于断开超过用于提供起动电压的串列的任何串列的装置还包括用于发送控制信号到关联于将要被断开的串列中的每一个的开关中的每一个以从功率转换器断开串列的装置。用于连接串列以调节光伏发电机提供的光伏电压的装置还包括用于发送控制信号到将要被连接的串列中的每一个相关联的开关中的每一个以将串列连接到功率转换器的装置。
用于控制光伏系统功率输出的示例性系统包括光伏发电机,其包括串列,其中每个串列包括一个或多个光伏电池。系统包括用于监控与光伏系统关联的功率吸收器的电压的装置;用于确定功率吸收器的电压是否已降低的装置,并且响应功率吸收器电压的降低:用于计算功率吸收器电压相对于关联于功率吸收器的标称电平的百分比的装置,标称电平表示功率吸收器的期望的电压电平,计算光伏发电机中将要被断开以减少光伏发电机提供的光伏电压的串列的数目的装置,其中断开串列防止串列产生的功率到达光伏系统的功率转换器,所述光伏系统的功率转换器将直流DC功率转换成功率吸收器期望的交流AC功率,以及用于断开计算出的数目的串列以调节光伏发电机提供的光伏电压的装置。
用于控制光伏系统功率输出的系统的实施可包括一个或多个以下特征。系统包括用于确定功率吸收器的电压是否已增加的装置,并且响应于功率吸收器电压的增加,所述用于确定功率吸收器的电压是否已增加的装置包括:用于计算功率吸收器的电压相对于与功率吸收器关联的标称电压的百分比的装置,标称电压表示功率吸收器的期望电压电平;用于计算光伏发电机中将要被连接以降低光伏发电机提供的光伏电压的串列的数目的装置,其中连接串列允许串列产生的功率到达光伏系统的功率转换器;和用于连接计算出的数目的串列以增加光伏发电机提供的光伏电压的装置。功率吸收器的电压因为低电压穿越(LVRT)事件而降低,并且系统包括用于将光伏发电机的电压减少与功率吸收器电压的降低成比例的量的装置。在LVRT事件之后,功率吸收器的电压增加,并且系统包括用于将光伏发电机提供的电压增加与功率吸收器增加的电压成比例的量的装置。每个串列关联于一个开关,并且用于断开计算出数目的串列以调节光伏发电机提供的光伏电压的装置包括用于发送控制信号到关联于将要被断开的串列中的每一个的开关以从功率转换器断开串列的装置。用于连接计算出数目的串列以调节光伏发电机提供的光伏电压的装置还包括用于发送控制信号到关联于将被连接的串列中的每一个的开关以将串列连接到功率转换器的装置。
控制光伏系统功率输出的示例性系统,包括光伏发电机,其包括串列,其中每个串列包括一个或多个光伏电池。系统包括:用于确定关联于光伏系统的功率吸收器的电压的装置;用于确定光伏发电机的参考电压的装置,参考电压表示光伏发电机的期望电压;用于确定光伏发电机的当前电压的装置;用于确定参考电压和当前电压之间的差值的装置;用于基于所述差值计算光伏发电机中将被连接或断开的串列的数目的装置,其中断开串列防止串列产生的功率到达光伏系统的功率转换器,所述光伏系统的功率转换器将直流DC功率转换成功率吸收器期望的交流AC功率,并且其中连接串列允许串列产生的功率到达光伏系统的功率转换器,以及用于连接或断开计算出的数目的串列以调节光伏发电机提供的光伏电压的装置。
用于控制光伏系统功率输出的系统的实施可包括一个或多个以下特征。每个串列关联于一个开关,用于断开串列以调节光伏发电机提供的光伏电压的装置包括用于发送控制信号到关联于将被断开的串列中的每一个的开关以从功率转换器断开串列的装置。用于连接串列以调节光伏发电机提供的光伏电压的装置包括用于发送控制信号到与将要被连接的串列中的每一个关联的开关以将串列连接到功率转换器的装置。
附图说明
图1是传统光伏系统的高层框图。
图2是图1示出的另一个传统光伏系统的更详细的框图。
图3是另一个传统光伏系统的框图。
图4是带有被配置为控制光伏发电机的串列的控制器的光伏系统的框图。
图5是在低电压穿越(LVRT)事件期间电网电压的曲线图。
图6是由响应LVRT事件的前向反馈产生的多个连接的串列的曲线图。
图7是在断开PV串列期间PV电压的曲线图。
图8是在断开PV串列期间功率吸收器电流的曲线图。
图9是在断开PV串列期间输入到图4所示的系统的功率吸收器的功率曲线图。
图10是用于图4所示的光伏系统的控制器的框图。
图11是用于调节图4和5所示的光伏系统的光伏发电机所提供的光伏电压的方法的流程图。
图12是用于调节图4和5所示的光伏系统的光伏发电机所提供的光伏电压的方法的另一个方框流程图。
图13是用于在图4中所示的光伏系统的功率逆变器的斜坡上升期间调节光伏发电机提供的电压的方法的方框流程图。
图14是可被用于实施图4所示的PV发电机的PV发电机的框图。
图15是可被用于实施图4所示的PV发电机的PV发电机的框图。
具体实施方式
描述了在光伏系统中调节由光伏发电机提供的电压的技术。例如,光伏系统包括光伏发电机(本文也称之为太阳能电池阵列),其包括被布置成串列的光伏电池。可配置的串列控制器可探测光伏发电机所产生的电压应该被调节的事件并且有选择地连接或断开串列以调节光伏发电机所提供的电压。
可控串列组合器可监控PV发电机提供的功率并且确定PV发电机提供的功率的量是否超过功率吸收器的容量或PV电压是否超过功率转换器的安全电平,所述功率转换器将PV电压从DC转换成AC电流。功率吸收器可以是电网,并且可控串列组合器可以监控电网的电流容量。如果PV电压超过功率吸收器的容量和/或超过关联于功率转换器的安全电平,可控串列组合器可有选择性地断开PV电池的串列以减少PV电压。
图4是光伏系统400的框图,其可被用于实施本文所述的系统和方法。光伏系统400中的PV发电机401被分成PV发电机串列405,该PV发电机串列405可被控制器49(本文也称之为可控串列组合器)9有选择性地连接或从功率转换器402断开(本文称之为逆变器)以控制PV电压。每个串列405包括一个或多个电互连的太阳能电池,而且,虽然每个标记相同,但是可以是互相不同。
图14示出了PV发电机的实施例配置,其可被用于实施图4所示的PV发电机401。PV发电机包括被布置成串列的PV面板1420,每个PV面板1420包括一个或多个PV电池。每个串列可包括保险丝1405。在串列出现故障的情况下,保险丝1405可以将有故障的串列从PV系统400的剩余部分隔离开。
串列包括一系列的电互连的PV面板1420。串列可包括PV面板的一维阵列1455,诸如阵列1455,并且多个一维阵列可组合形成二维阵列,诸如阵列1450。从功率转换器402的角度,互联的一维或二维阵列的组合表示PV发电机401。
图14示出了每个开关407关联于PV面板的二维阵列并且控制器499可操作开关407以连接或断开关联于该开关407的PV面板的二维阵列的实施方式。图15示出了PV发电机401的另一个实施方式,其中每个开关407关联于PV面板的一维阵列,并且控制器499可操作开关407以连接或断开关联于该开关407的PV面板的一维阵列。
每个串列可以产生的功率的量确定于实施方式。例如,包括在列内的PV面板1205的数量可以不同。例如,在一些实施中,串列产生的功率的量的范围可以是从1千瓦(kW)到3kW。PV发电机401可包括数百个单独的列。而且,1兆瓦(MW)的大型逆变器可以与包括数百个串列的PV发电机一起使用。
现在返回图4,功率转换器402将PV发电机401提供的直流(DC)功率转换成可被提供到功率吸收器403的交流AC功率。功率吸收器403可包括电力网和/或微电网提供电力的产生、存储和负载的本地化分组。例如,PV系统400可以是微电网的一部分,微电网被设计为提供电力给大学校园、工业园区或其它地方,这些地方电力的本地化分组被用于提供电力的至少一部分。
控制器499被连接到开关407。每个开关407关联于PV发电机的串列405并且可经控制连接408被控制器499控制。控制连接408可以或者是有线连接或者无线连接,其允许控制器499发送控制信号到开关407以连接或断开关联于开关407的串列。每个开关407可以是固态继电器,其响应于经由控制连接408接收的控制信号以将关联于该开关407的串列405连接到转换器402或从转换器402断开串列405。例如,可以使用SchneiderElectric生产的固态继电器来试试开关407。控制器499可以被配置为有选择性地连接或断开串列直到功率吸收器的容量或直到PV电压对于功率转换器足够的低和安全。
虽然系统400包括三个串列405,但是可以使用不同数量的串列来构成PV发电机。PV发电机被分成的串列的数目越大,控制的粒度级别就越大,可控串列组合器499可具有控制的粒度级别以用于调节PV电压。在更细粒度的系统中,其中PV系统被分成为更大数量的可控制的列405,控制器499可通过连接或断开串列405对PV电压做出更精细的调整。与此相反,在粗粒度的实施中,其中PV发电机被分成更小数量的串列405,控制器499可通过连接或断开串列405对PV电压做出更粗的调整。
控制器499可被配置为监控功率吸收器403的容量并且通过暂时地从PV发电机断开多个PV电池的串列对功率吸收器的容量中的改变做出反应直到PV容量增加。控制器499也可被配置为识别和响应可能导致功率吸收器容量降低或增加由PV发电机401输出的PV电压各个类型的事件。一些实施例包括:(1)在低电压穿越(LVRT)事件期间的电网支持操作;(2)由于云边效应引起的PV功率生产过剩;以及(3)在转换器起动期间强制性的功率斜坡上升特征。这些仅仅是少数的几个事件类型的实施例,这些事件被配置为列组合器可响应这些特定事件而非被认为限制可配置的串列组合器的使用于这些特定事件。可配置的串列组合器可被配置为响应于导致PV电压和/或功率吸收器的容量改变的其它类型的事件。
如上所述,控制器499可被配置为在LVRT事件期间调节PV电压。当电网的电压暂时地减少时发生LVRT事件。这个减少是典型地由于电网中的故障或负载的改变。在LVRT事件期间,电压可减少AC电网的一个、两个或全部三个相。当电网电压减少时,控制器499可以选择性地从PV发电机断开串列以减少PV电压。一旦LVRT事件过去,可控串列组合器可随着电网容量的恢复重新连接断开的串列。图11示出的方法可通过控制器499来实施并且可被用来响应LVRT事件。
控制器499也可被配置为响应云边效应调节PV电压。因为随着云在空中过去太阳光到达PV发电机的量的增加,云边效应可导致PV电压的突然增加。控制器499可选择性地从PV发电机401断开串列以减少PV电压到对于电压转换器是安全的电平并且处于功率吸收器的容量内。云边效应是典型的是短暂影响,其由于云的边缘通过PV发电机401在PV电压中产生尖峰。控制器499可被配置为监控PV电压并且随着云边效应的过去重新连接一个或多个断开的串列。图12中所示的方法可由控制器499来实施并且可被用于响应由于云边效应导致的PV电压的增加。
控制器499也可被配置为在电压转换器起动期间通过选择性地从PV发电机断开PV电池的串列以调节PV电压。电压转换器可能需要初始的起动阶段,在这个期间PV电压必定是逐渐斜坡上升。通过选择性地连接PV发电机的PV电池的串列,控制器499可逐渐斜坡升高PV电压以在起动阶段逐渐增加PV电压。图13所示的方法可通过控制器499来实施并且可被用于在逆变器起动期间逐渐斜坡升高PV电压。
图10是可被用于实施图4示出的控制器499的串列组合控制器的框图。控制器499包括处理器1005、存储器1020、电压输入1035、电压计1030和控制接口1040。存储器1020包括电压控制模块1022、串列选择模块1024和控制信号模块1026。存储器1020可包括一类或多种类型的可接触的、非暂时的计算机可读存储器,诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存或它们的组合。模块可包括可被处理器1005执行的处理器可执行的指令。
处理器1005可包括被配置为存取存储器1020的一个或多个微处理器。处理器1005可从存储器1020读数据和写数据到存储器1020。存储器1005也可从存储器1020读可执行程序代码并且执行程序代码。
电压输入1035提供通过其控制器499可以监控整个光伏系统400的电压的接口。例如,电压输入1035可被用于监控电网电压(V电网)和/或PV电压(VPV),通过PV发电机产生的电压。电压计1030可被用于确定正在被监视使用电压输入1035的各种输入的电压。电压计1030可以是外部电压计并且控制器499可被配置为从监控电网电压和/或PV电压的外部电压计接收信号。
处理器1005可以经由控制接口1040发送控制信号到一个或多个外部设备。例如,控制接口1040可被连接到可被用来控制开关407的控制连接408。为了控制由PV发电机401提供的全部PV电压,控制接口1040可发送控制信号1040到关联于PV发电机401的特定串列405的开关407以连接或断开该串列。控制接口1040可被配置为提供用于经由控制连接408控制开关407的有线连接、无线连接或它们的结合。
电压控制模块1022可被配置为监控电网电压和/或PV电压以识别各种事件,诸如LVRT事件、云边效应和/或其他事件,并且通过选择性地断开或连接PV发电机的串列响应这些事件以控制PV发电机提供的电压。电压控制模块1022可被用于实施图11和12所示的方法。电压控制模块1022可被配置为做出关于一个或多个PV发电机401的串列是应该被连接还是断开的确定。为了调节PV电压,电压控制模块1022可发送命令到串列选择模块1024以断开或连接PV发电机401的一个或多个串列。
控制信号模块1026可包括可执行的代码,该可执行的代码可导致处理器1005指示控制接口1040发送命令到一个或多个外部设备,诸如开关407。例如,控制信号模块可发送信号到开关407,指示开关407连接或断开关联于该开关的串列。控制信号模块1026可从串列选择模块1024接收命令以发送命令到一个或多个外部设备,诸如开关407。
串列选择模块1024可被配置为选择将要被连接或断开的一个或多个PV发电机401的串列以调整PV发电机401提供的PV电压。串列选择模块1024也可被配置为跟踪哪个串列当前被连接和哪个串列当前被断开。串列选择模块1024可维护串列映射存储器1020,该串列映射存储器1020指示包括PV发电机401的每个串列是连接的还是断开。串列选择模块1024可被配置为由于串列被连接或断开以调节电压而更新映射。串列选择模块也可被配置为发送命令到控制信号模块1026以连接或断开PV发电机401的一个或多个串列以调节PV电压。
图11是用于基于电网电压控制PV发电机输出的PV电压的方法。在图11中示出的过程方法除非其他的具体规定否则可通过控制器499的电压控制模块1022来实施。当响应LVRT事件时,图11中所示的方法可被控制器499来执行。图11中所示的方法可被控制器499所使用以响应电网电压的任何变化并且并不限制于仅响应LVRT事件。
电网电压可被监控以确定电网电压是否存在可能需要对PV电压进行调节的任何变化(阶段1105)。控制器499的电压控制模块1022可被配置为监控电网电压。
然后,控制器499可以做出关于电网电压是否已经减少(阶段1110)的确定。如果电网电压减少,光伏系统在PV电压中可以做出相应的减少以减少功率转换器402上的应力。
如果电网电压减少了,电网电压相比于标称电网电压的百分比可被计算出(阶段1115)。然后,当前的电网电压可通过标称电网电压进行划分以确定标称电压与电网电压的百分比是:
标称电压百分比=V电网/V标称
标称电压表示电网期望运行的假定的电压。某些事件,诸如LVRT事件,可导致电网电压减少到标称电压以下。
然后,标称电压的百分比可被用于确定许多串列被断开(阶段1117)。包括将要被断开的PV发电机401的串列数的百分比可被确定:
断开的串列的百分比=100%-标称电压百分比
例如,如果电网电压是70%的标称电压,那么电网电压少于标称电压30%。因此,PV发电机的串列的30%可被断开以减少PV电压到总的PV电压的70%。串列选择模块1024可跟踪当前多少串列是连接的或多少串列是断开的并且哪个串列是连接的或哪个串列是断开的。如果当前断开的串列的总数(N断开)少于基于电网电压的减少的应该断开的串列的总数(X断开),那么串列选择模块1024可通过从应该断开的串列的数(Xcale)减去当前断开串列的数(N断开),确定将要被断开的串列的数(S断开)。
S断开=X断开–N断开
如果将要被断开的串列的数大于零,那么控制器499可发送控制信号到关联于将要被断开的串列405的开关407以使得串列将被断开(阶段1120)。串列选择模块1024可维护哪个串列被连接和哪个串列被断开的映射,并且可被配置为选择将被断开的已连接的串列,以及可更新串列的映射以反映哪个串列已被断开。被断开的串列产生的电压留在太阳能电池阵列的场中并且并不引入到转换器。一旦串列已被断开,控制器499可继续监控电网电压(阶段1105)。
如果电网电压并不减少,可做出关于电网电压是否增加(阶段1130)的确定。如果电网电压并不增加,那么控制器499可继续监控电网电压(阶段1105)。
否则,如果电网电压增加了,电网电压相比于标称电网电压的百分比可被计算出(阶段1135)。如上所述,然后,当前电网电压可被标称电网电压进行划分以确定标称电压与电网电压的百分比是:
标称电压百分比=V电网/V标称
在LVRT事件之后或导致电网电压下降的其他事件已经过去看,电网电压可增加。控制器499可对电网电压中的这种变化做出反应,增加被连接以允许PV电压增加的串列的数量。
然后,标称电压的百分比可被用于确定将被连接的多个串列(阶段1137)。包括将要被断开的PV发电机的串列的数的百分比可被确定:
连接的串列的百分比=100%-标称电压百分比
例如,返回到以上描述的前面的实施例,如果电网电压从标称电压的70%改变到标称电压的90%,那么可被连接的PV发电机列的数目可从70%增加到90%。
串列选择模块1024可跟踪多少个串列当前被连接或多少个串列当前被断开并且哪个串列被断开或哪个串列被连接。如果当前连接的串列的总数目(N连接)少于基于电网电压的增加应当被连接(X连接)的串列的总数目,那么串列选择模块1024可通过从应当被连接的串列的数(X连接)中减去当前连接的串列的数(N连接)确定将要被断开的串列的数(S连接)。
S连接=X连接–N连接
如果将要被连接的串列的数大于零,那么控制器499可发送控制信号到关联于串列405的开关407以导致串列被连接(阶段1140)。串列选择模块1024可指示控制信号模块1026发送控制信号到关联于将被连接的串列的开关407。串列选择模块1024可维护哪个串列被连接和哪个串列405被断开的映射,并且可被配置为选择将要被断开的已连接的串列和更新反映哪个串列已被断开的串列的映射。由断开的串列产生的电压被保留在太阳能电池阵列的场中并且并不引入到转换器。一旦串列已经被断开,控制器499可继续监控电网电压(阶段1105)。
图12是另一个用于控制PV发电机401输出的PV电压的方法。除非特别说明,图12中所示的方法可通过控制器499的电压控制模块1022来实施。图12中所示的方法可通过控制器499来实施并且可被用于响应由云边效应导致的PV电压的增加。图12所示的方法可被控制器499所使用以响应PV电压的任何变化并且并不限于响应云边效应。
控制器499可测量电网电压(阶段1205)。控制器499的电压控制模块1022可被配置为测量电网电压。电网电压可被用于确定参考PV电压。
然后,控制器499可确定参考PV电压(PV参考)(阶段1210)。参考PV电压表示PV发电机401(太阳电池阵列)提供的期望的PV电压。通过测量电网电压可以确定PV电压并且基于电网电压确定PV电压。控制器499可确定期望的PV电压,该期望的PV电压将导致功率转换器402的输出具有匹配于或接近于电网电压的电压。PV电压可被预先确定并且可被存储在控制器499的存储器1020中,并且电压控制模块1022可存取存储在存储器1020的参考PV电压。
然后,控制器499可确定当前PV电压(PV当前)正在由PV发电机401产生(阶段1215)。如上所述,控制器499的电压控制模块1022可被配置为测量PV电压。
然后,电压控制模块1022可被配置为确定参考PV电压(PV参考)和当前PV电压(PV当前)之间的差值。
ΔPV=PV参考–PV参考
然后,基于PV参考和PV当前之间的差值电压控制模块1022可计算将被连接或断开的串列的数目(阶段1225)。如果当前PV电压大于参考PV电压,那么ΔPV的值将是负的,指示控制器499应当断开一个或多个串列以减少当前PV电压。如果当前PV电压小于参考PV电压,那么ΔPV的值将是正的,指示控制器499应当断开一个或多个串列以增加当前PV电压。如果当前PV电压等于参考PV电压,那么ΔPV的值将是零,指示没有串列将被连接或断开。
基于ΔPV的值,电压控制模块1022可确定多少串列应当被连接或断开。例如,ΔPV的值可通过关联于每个串列的电压产量进行划分。每个串列可被假定为产生相等的估计的PV,并且,然后ΔPV可通过估计的PV进行划分以确定多少串列应当被连接或断开。
可选地,控制器499可被配置为测量每个串列产生的PV并且选择能够大致提供将被连接或断开的ΔPV的一个或多个串列。从每个串列产生的PV电压被测量的地方,串列选择模块可被配置为周期性地指示控制信号模块1026以测量由每个串列产生的PV,并且串列选择模块1022可存储带有连接和断开的串列的映射的这个信息。
然后,电压控制模块1022可基于如在阶段1225确定的将被连接或断开的串列的数目确定任何串列是否将要被断开(阶段1230)。例如,如果串列的数目是负的,那么串列的数目应当被断开,并且如果串列的数目是正的,那么串列的数目应当被连接。
如果将被断开的串列的数目大于零,那么控制器499可发送控制信号到关联于串列405的开关407以导致串列被断开(阶段1235)。串列选择模块1024可维护哪个串列被连接和哪个列被断开的映射,并且可被配置为选择将要被断开的已连接的串列,并且更新串列的映射以反映哪个串列已被断开。被断开的串列产生的电压被留在带有太阳能电池阵列的场中并且并不引入到转换器。一旦串列已被断开,控制器499可再次确定当前PV电压(阶段1215)。
如果没有将被断开的串列,电压控制模块1022可基于如阶段1225中确定的将被连接的或断开的串列的数目确定是否断开某些串列(阶段1225)
如果没有将被断开的串列,那么确定串列是否将被连接(阶段1240)。如果没有串列将被连接,那么控制器499可再次确定当前PV电压(阶段1215)。
否则,如果将被连接的串列的数目大于零,控制器499可发送控制信号到关联于串列405的开关407以导致串列被连接(阶段1245)。串列选择模块1024可维护哪个串列被连接和哪个串列被断开的映射,并且串列选择模块1024可被配置为选择将被连接的已断开的串列以更新反映哪个串列已被连接。一旦串列已被断开,那么控制器499可再次确定当前PV电压(阶段1215)。
图5-9是模拟LVRT事件并且通过串列组合控制器499响应的曲线图。图5示出了由于LVRT事件电网电压的下降的曲线图。在事件期间,电网电压下降到初始值的30%。图6提供了示出响应于图1示出的LVRT事件的控制串列数的前向反馈响应(诸如图11所示的方法)的曲线图。连接的串列的数目随着电网电压减少而减少。例如,在LVRT事件开始之前,最初有16个被连接的串列。随着电网电压持续降低串列的数目下降到6列。图7示出了随着功率吸收器(电网)的负载被移除PV电压并不过冲。图8示出了输入功率吸收器(I电网)-电网的电流。从图8可看出,随着LVRT事件继续,输入功率吸收器的电流仍然相对不变,因为控制器响应于减少的电网电压已选择性地从PV发电机断开串列。图9示出了由于PV发电机被选择性地断开,输入功率吸收器功率的减少。
图13是用于在光伏系统400的功率逆变器402斜破上升阶段调节光伏发电机提供的电压的方法。当功率转换器正在起动时,功率转换器402可具有强制性的功率斜坡上升期。控制器499在强制性的功率斜坡上升期可实施渐进的斜坡上升的PV功率。除非另有指示,电压控制器模块1022可实施图13示出的方法的阶段。
控制器499可被配置为接收逆变器起动信号,该逆变器起动信号导致控制器499渐进斜坡提升正被提供给功率转换器402的PV功率(阶段1305)。如果逆变器被打开或或重置且要求强制性的斜坡上升期,那么逆变器可被配置为发送消息到控制器499。可选地,逆变器起动信号可被已经重置功率转换器402的管理员或技师手动地提供。控制器499可包括重置键或其它接口,其允许控制器499手动地重置进入逆变器起动模式。
然后,控制器499可通过断开关联于功率转换器402的PV起动电压的PV发电机的全部串列405,重置PV输出到PV起动电压(阶段1310)。表示PV起动电压的值可被存储在控制器499的存储器1020中并且电压控制模块1022可存取该值以确定什么样的PV起动电压应当用于什么样的具体的实施。电压控制器模块1022可发送命令到串列选择模块1024以连接用于产生PV起动电压所需的串列数并且断开超过产生PV起动电压所需的数目的任何串列。串列选择模块1024可选择将被连接和/或将被断开的串列并且发送命令到控制信号模块以连接或断开必要的串列。
然后,控制器499可反复地连接串列以增加光伏系统400提供的PV电压直到达到期望的PV电压(阶段1315)。电压控制模块1022可被配置为在预先确定的间隔添加串列直到达到期望的PV电压。电压控制器模块可基于定义功率转换器402的斜坡上升期的持续时间计算这些增量,其可被存储在控制器499的存储器1020中并且通过电压控制模块1022进行存取。此外,在间隔期被添加的串列可至少部分地基于系统的粒度(包括PV发电机401的串列405的数目和由这些串列中的每个产生的PV电压)。期望的PV电压可使用图11和12示出的方法来确定或可基于其它因素(诸如功率吸收器的当前电压)来确定。这个反复过程提供功率转换器402时间以在起动阶段没有过载或可能损坏功率转换器402的情况下斜坡上升。
所述的各种示出的逻辑块、模块和算法阶段可被实施为电子硬件、计算机软件或两者的结合。为了清楚的示出硬件和软件这个可交换性,各种示出的部件、方框、模块和阶段已一般地以它们的功能方面进行了以上描述。这样的功能是否被实施为硬件和软件取决于强加在整体系统的设计限制。所述的功能可以各种方式进行实施。而且,模块、方框或阶段内的功能组是出于描述方便。特定的功能可被从一个模块或方框移出而不背离本发明。
所述的各种说明性的逻辑块和模块可被使用设计为执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件或它们的任意结合来实施或执行。通用处理器可以是微处理器、但是可选地,处理器可以是任何处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可被实施为计算设备的结合,例如DSP和微处理器、多个微处理器、结合DSP核的一个或多个微处理器、或任何其它这样的配置的结合。
所述的方法或算法的操作可被直接实施于硬件中,处理器执行的软件模块中或两者的结合中。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或任何其它形式的存储介质。示例性的存储介质可被耦合到处理器使得处理器可从存储介质读信息或写信息到存储介质。可选地,存储介质可被集成到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。
对于以上提供的描述可做出各种变化和修改而不背离所公开内容或所附权利要求的范围。例如,尽管元件可被描述或被声明为单数,但是也可包括复数。而且,方面和/或实施方式的全部或部分可与其它方面和/或实施方式一起被使用。
Claims (28)
1.一种光伏系统,包括:
光伏发电机,包括多个串列,每个串列包括一个或多个光伏电池;
功率转换器,其被配置为:
将所述光伏发电机提供的直流DC功率转换成交流AC功率;并且
输出所述AC功率;
多个开关,每个开关关联于所述多个串列中的一个并且被配置为当设置为第一设置时,将关联的串列连接到所述功率转换器,使得第一串列产生的功率能够流到所述功率转换器,每个开关还被配置为当设置为第二设置时,从所述功率转换器断开所述串列;以及
控制器,其被配置为通过控制所述多个开关的设置选择性地将所述光伏发电机的所述多个串列连接到所述功率转换器,由此控制由所述光伏发电机提供的功率,其中所述控制器还被配置为:
接收逆变器起动信号,所述逆变器起动信号指示所述功率转换器是在起动阶段,在所述起动阶段中所述光伏发电机提供的功率将被渐进斜坡上升;
断开超过用于提供起动电压的串列的任何串列;并且
反复地连接串列以逐渐增加所述光伏发电机提供的功率。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述控制器被配置为监控功率吸收器的电压,并且其中所述控制器被配置为:响应所述功率吸收器的电压的降低而通过选择性地断开所述光伏发电机的串列来减少所述光伏发电机提供给所述功率转换器的功率。
3.根据权利要求2所述的系统,其中所述控制器被配置为:响应于所述功率吸收器的电压中的增加而通过选择性地断开所述光伏发电机的串列来增加所述光伏发电机提供给所述功率转换器的功率。
4.根据权利要求2所述的系统,其中所述控制器还包括:
有形的、非暂时的计算机可读存储器;
存储在所述存储器中的多个模块,所述多个模块包括处理器可执行代码;
处理器,其被连接到所述存储器并且被配置为存取存储在所述存储器中的所述多个模块;以及
控制接口,其被配置为发送控制信号到所述多个开关;
其中存储在所述存储器中的所述多个模块包括:
电压控制模块,其被配置为导致所述处理器:
监控所述功率吸收器的电压以识别所述功率吸收器的电压中的改变;并且
响应于所述功率吸收器的电压中的改变,确定是连接还是断开所述光伏发电机的一个或多个串列,以调节由所述光伏发电机提供的功率;
串列选择模块,其被配置为:基于由所述电压控制模块响应于所述功率吸收器的电压中的改变而做出的关于所述光伏发电机的一个或多个串列应当被连接或被断开的确定,导致所述处理器选择所述光伏发电机的响应于待被连接或被断开的一个或多个串列;以及
控制信号模块,其被配置为导致所述处理器发送控制信号到所述开关以使所述一个或多个串列被连接到所述功率转换器或从所述功率转换器断开。
5.一种用于控制光伏系统的功率输出的方法,所述光伏系统包括光伏发电机,所述光伏发电机包括多个串列,其中每个串列包括一个或多个光伏电池,所述方法包括:
接收逆变器起动信号,所述逆变器起动信号指示所述光伏系统的功率转换器是在起动阶段,在所述起动阶段中,所述光伏发电机提供的功率将被渐进斜坡上升;
断开超过用于提供起动电压的串列的任何串列;以及
反复地连接串列以逐渐增加所述光伏发电机提供的功率。
6.根据权利要求5所述的方法,其中每个串列关联于开关,并且其中断开超过用于提供起动电压的串列的任何串列包括:发送控制信号到所述开关中关联于将被断开的所述串列中的每一个串列的每一个开关,以从所述功率转换器断开所述串列。
7.根据权利要求6所述的方法,其中连接所述串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压包括:发送控制信号到所述开关中关联于将被连接的所述串列中的每一个串列的每一个开关,以将所述串列连接到所述功率转换器。
8.一种用于控制光伏系统的功率输出的方法,所述光伏系统包括光伏发电机,所述光伏发电机包括多个串列,每个串列包括一个或多个光伏电池,所述方法包括:
监控与所述光伏系统关联的功率吸收器的电压;
确定所述功率吸收器的电压是否已经降低,并且响应于所述功率吸收器的电压降低:
计算所述功率吸收器的电压相对于关联于所述功率吸收器的标称电平的百分比,所述标称电平表示所述功率吸收器的期望的电压电平;
计算所述光伏发电机中将被断开以降低所述光伏发电机提供的光伏电压的串列的数目,其中断开所述串列防止所述串列产生的功率到达所述光伏系统的功率转换器,所述功率转换器将直流DC功率转换成所述功率吸收器的期望的交流AC功率;以及
断开计算出的所述数目的串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括:
确定所述功率吸收器的电压是否已经增加,并且响应于所述功率吸收器的电压的增加:
计算所述功率吸收器的电压相对于关联于所述功率吸收器的标称电平的百分比,所述标称电平表示对于所述功率吸收器的期望的电压电平;
计算所述光伏发电机中将被连接以降低所述光伏发电机提供的光伏电压的串列的数目,其中连接所述串列允许被所述串列产生的功率到达所述光伏系统的所述功率转换器;以及
连接计算出的所述数目的串列以增加所述光伏发电机提供的光伏电压。
10.根据权利要求9所述的方法,其中由于低电压穿越LVRT事件,所述功率吸收器的电压降低,所述方法还包括:
将所述光伏发电机的电压减少与所述功率吸收器的电压的降低成比例的量。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述LVRT事件后,所述功率吸收器的电压增加,所述方法还包括:
将所述光伏发电机提供的电压增加与所述功率吸收器的电压的增加成比例的量。
12.根据权利要求9所述的方法,其中每个串列关联于开关,并且其中断开计算出的所述数目的串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压还包括:发送控制信号到关联于所述串列中的将被断开的每一个串列的开关,以从所述功率转换器断开所述串列。
13.根据权利要求12所述的方法,其中连接计算出的所述数目的串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压还包括发送控制信号到关联于所述串列中的将被连接的每一个串列的开关以将所述串列连接到所述功率转换器。
14.一种用于控制光伏系统的功率输出的方法,所述光伏系统包括光伏发电机,所述光伏发电机包括多个串列,每个串列包括一个或多个光伏电池,所述方法包括:
确定关联于所述光伏系统的功率吸收器的电压;
确定所述光伏发电机的参考电压,所述参考电压表示所述光伏发电机的期望电压;
确定所述光伏发电机的当前电压;
确定所述参考电压和所述当前电压之间的差值;
基于所述差值计算所述光伏发电机中要被连接或断开的串列的数目,其中断开所述串列防止所述串列产生的功率到达所述光伏系统的功率转换器,所述功率转换器将直流DC功率转换成所述功率吸收器的期望的交流AC功率,并且其中连接所述串列允许所述串列产生的功率到达所述光伏系统的所述功率转换器;以及
连接或断开计算出的所述数目的串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压。
15.根据权利要求14所述的方法,其中每个串列关联于开关,并且其中断开所述串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压包括:发送控制信号到与所述串列中将被断开的每一个串列关联的开关以从所述功率转换器断开所述串列。
16.根据权利要求15所述的方法,其中连接所述串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压包括:发送控制信号到与所述串列中将被连接的每一个串列关联的开关以连接所述串列到所述功率转换器。
17.一种用于控制光伏系统的功率输出的系统,所述光伏系统包括光伏发电机,所述光伏发电机包括多个串列,每个串列包括一个或多个光伏电池,所述系统包括:
用于接收逆变器起动信号的装置,所述逆变器起动信号指示所述光伏系统的功率转换器是在起动阶段,在所述起动阶段中所述光伏发电机提供的功率将渐进斜坡上升;
用于断开超过用于提供起动电压的串列的任何串列的装置;以及
用于反复地连接串列以逐渐增加所述光伏发电机提供的功率的装置。
18.根据权利要求17所述的系统,其中每个串列关联于开关,并且其中用于断开超过用于提供起动电压的串列的任何串列的装置还包括用于发送控制信号到与将被断开的所述串列中的每一个串列关联的每个开关以从所述功率转换器断开所述串列的装置。
19.根据权利要求18所述的系统,其中用于连接所述串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压的装置还包括用于发送控制信号到与将被连接的所述串列中的每一个串列关联的每个开关以将所述串列连接到所述功率转换器的装置。
20.一种用于控制光伏系统的功率输出的系统,所述光伏系统包括光伏发电机,所述光伏发电机包括多个串列,每个串列包括一个或多个光伏电池,所述系统包括:
用于监控关联于所述光伏系统的功率吸收器的电压的装置;
用于确定所述功率吸收器的电压是否已经降低的装置,以及响应所述功率吸收器的电压降低:
用于计算所述功率吸收器的电压相对于关联于所述功率吸收器的标称电平的百分比的装置,所述标称电平表示所述功率吸收器的期望的电压电平;
用于计算所述光伏发电机中将被断开以降低所述光伏发电机提供的光伏电压的串列的数目的装置,其中断开所述串列防止被所述串列产生的功率到达所述光伏系统的功率转换器,所述功率转换器将直流DC功率转换成被所述功率吸收器的期望的交流AC功率;以及
用于断开计算出的所述数目的串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压的装置。
21.根据权利要求20所述的系统,还包括:
用于确定所述功率吸收器的电压是否已经增加的装置,以及响应所述功率吸收器的电压的增加:
用于计算所述功率吸收器的电压相对于关联于所述功率吸收器的标称电平的百分比的装置,所述标称电平表示所述功率吸收器的期望的电压电平;
用于计算所述光伏发电机中将被连接以降低所述光伏发电机提供的光伏电压的串列的数目的装置,其中连接所述串列允许所述串列产生的功率到达所述光伏系统的所述功率转换器;以及
用于连接计算出的所述数目的串列以增加所述光伏发电机提供的光伏电压的装置。
22.根据权利要求21所述的系统,其中由于低电压穿越LVRT事件,所述功率吸收器的电压降低,所述系统还包括:
用于将所述光伏发电机的电压减少与所述功率吸收器的电压的降低成比例的量的装置。
23.根据权利要求22所述的系统,其中在所述LVRT事件后,所述功率吸收器的电压增加,所述系统还包括:
用于将所述光伏发电机提供的电压增加与所述功率吸收器的电压的增加成比例的量的装置。
24.根据权利要求21所述的系统,其中每个串列关联于开关,并且其中所述用于断开计算出的所述数目的串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压的装置还包括用于发送控制信号到关联于所述串列中将被断开的每一个串列的开关以从所述功率转换器断开所述串列的装置。
25.根据权利要求24所述的系统,其中用于连接计算出的所述数目的串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压的装置还包括用于发送控制信号到关联于所述串列中将被连接的每一个串列的开关以将所述串列连接到所述功率转换器的装置。
26.一种用于控制光伏系统的功率输出的系统,所述光伏系统包括光伏发电机,所述光伏发电机包括多个串列,每个串列包括一个或多个光伏电池,所述用于控制光伏系统的功率输出的系统包括:
用于确定与所述光伏系统关联的功率吸收器的电压的装置;
用于确定所述光伏发电机的参考电压的装置,所述参考电压表示所述光伏发电机的期望的电压;
用于确定所述光伏发电机的当前电压的装置;
用于确定所述参考电压和所述当前电压之间的差值的装置;
用于基于所述差值计算所述光伏发电机中要被连接或断开的串列的数目的装置,其中断开所述串列防止所述串列产生的功率到达所述光伏系统的功率转换器,所述功率转换器将直流DC功率转换成所述功率吸收器的期望的交流AC功率,并且其中连接所述串列允许被所述串列产生的功率到达所述光伏系统的所述功率转换器;以及
用于连接或断开计算出的所述数目的串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压的装置。
27.根据权利要求26所述的系统,其中每个串列关联于开关,并且其中用于断开所述串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压的装置包括用于发送控制信号到关联于所述串列中将被断开的每一个串列的开关以从所述功率转换器断开所述串列的装置。
28.根据权利要求27所述的系统,其中用于连接所述串列以调节所述光伏发电机提供的光伏电压的装置包括用于发送控制信号到关联于所述串列中将被连接的每一个串列的开关以将所述串列连接到所述功率转换器的装置。
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