CN103825251A - 光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法，包括以下步骤：数据存储：对温度-降额设定功率曲线和效率—功率曲线以对应表的形式进行存储；当前温度检测；当前功率检测；当前直流电压检测；选择效率—功率曲线；当前效率确定；降额设定功率及其效率的确定。计算确定降额目标功率：降额目标功率的初始功率值与当前效率的乘积值与降额设定功率与效率的乘积值进行比较：若大于或等于降额设定功率与效率的乘积值，则继续将降额目标功率的功率值变小，直到降额目标功率的功率值与其效率的乘积值小于降额设定功率与效率的乘积值为止。由于采用上述方法，保证了光伏逆变器在过温功率降额情况下，维持较高的功率充电和放电。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏逆变器，具体是一种光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法。
背景技术
国家知识产权局于2013年4月10日公开了公开号为CN202872349U，专利名称为利用IGBT温度控制逆变器输出功率降额的电路系统的实用新型专利，本实用新型涉及一种利用IGBT温度控制逆变器输出功率降额的电路系统，包括NTC电阻信号端口、采样电路、选通电路及判断电路，所述NTC电阻信号端口连接采样电路，采样电路连接选通电路和判断电路，所述选通电路连接一输出端口，该输出端口与逆变器控制板连接，所述判断电路与一逻辑电路连接，该逻辑电路与一指示灯最高温度回路连接。本实用新型的有益效果为：本实用新型无需外加额外的温度传感器，可减少原材料成本；并且通过合理的检测手段，大大提升了温度检测的精度，进而大大提高了对逆变器过热保护的工作性能。
光伏逆变器主要用于把直流电转换成交流电，其实现过程是依靠晶体管等功率元件不断开通、关断，而功率器件在高频率的开关情况下，本身就产生较多热量，导致温度上升，而在温度条件恶劣的环境下，其工作温度会更高，从而会引起光伏逆变器工作不稳定。这就需要光伏逆变器在温度过高时进行输出功率的降额处理。
传统的过温输出功率降额的处理方法，都是单纯的只根据当前光伏逆变器温度值，而直接降低输出功率，通过这种过温降额的方法来防止光伏逆变器温度的继续上升，实现对光伏逆变器的保护。然而此种方法虽然可以实现控制工作温度的目的，但是会使得光伏逆变器本身在本可承载高功率输出的情况下，强行将输出功率进行拉低，导致光伏利用率降低，损失能量。
发明内容
本发明的目的是解决上述技术不足之处，提供一种的光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法。该方法能保证光伏逆变器在过温功率降额情况下，维持较高的功率充电和放电。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法，包括以下步骤：
A、数据存储：对高电压阀值、低电压阀值、温度-降额设定功率曲线和效率—功率曲线以对应表的形式进行存储；所述效率—功率曲线是在光伏逆变器测试过程中得到的，它分为低电压模式的效率—功率曲线、额定电压模式的效率—功率曲线和高电压模式的效率—功率曲线；
B、当前温度检测：利用温度检测模块对光伏逆变器的当前温度进行检测；
C、当前功率检测：利用功率检测模块对光伏逆变器的当前功率进行检测，得到的当前功率值为降额目标功率的初始功率值；
D、当前直流电压检测：输入直流电压检测模块得到光伏逆变器输入的当前直流电压；
E、选择效率—功率曲线：利用检测到的当前直流电压值与高电压阀值比较：当当前直流电压值大于高电压阀值时，选择高电压模式的效率—功率曲线；当当前直流电压值小于低电压阀值时，选择低电压模式的效率—功率曲线；当当前直流电压值不大于高电压阀值并且不小于低电压阀值时，选择额定电压模式的效率—功率曲线；
F、当前效率确定：依据检测到的当前功率通过效率—功率曲线的对应表，可查得该当前功率对应的当前效率；
G、降额设定功率及其效率的确定：依据检测到的当前温度通过温度-降额设定功率曲线的对应表，可查得该当前温度对应的降额设定功率，通过降额设定功率可查得对应的效率。
H、计算确定降额目标功率：降额目标功率的初始功率值与当前效率的乘积值与降额设定功率与效率的乘积值进行比较：当降额目标功率的初始功率值与当前效率的乘积值大于或等于降额设定功率与效率的乘积值时，对降额目标功率的功率值进行设定，使降额目标功率的功率值变小，并根据设定的功率值通过效率—功率曲线的对应表，可查得该功率值对应的效率，该功率值与该功率值对应的效率的乘积值与降额设定功率与效率的乘积值再次进行比较，若该功率值与该功率值对应的效率的乘积值还是大于或等于降额设定功率与效率的乘积值时，则继续将降额目标功率的功率值变小，直到降额目标功率的功率值与其效率的乘积值小于降额设定功率与效率的乘积值为止，此时光伏逆变器将以此时的降额目标功率的功率值进行工作；当降额目标功率的初始功率值与当前效率的乘积值小于降额设定功率与效率的乘积值时，光伏逆变器还以此时的降额目标功率的功率值继续进行工作。
所述数据存储的步骤中，温度-降额设定功率曲线和效率—功率曲线以对应表的形式存储于存储芯片或者集成在控制软件中。
所述存储芯片或者控制软件中还存储有温度保护阀值和过温降额阀值；所述当前温度检测的步骤中，当前温度检测完成后，软件将当前温度与温度保护阀值相比较，若当前温度大于或等于温度保护阀值时，光伏逆变器立即停机；若当前温度小于温度保护阀值时，将当前温度与过温降额阀值进行比较：若当前温度小于过温降额阀值时，则退出过温降额程序；若当前温度大于或等于过温降额阀值时，软件则开始进入当前功率检测的步骤。
所述温度检测模块为集成在IGBT内部的温度传感器或独立的温度采样电路。
所述低电压模式细分为高中低或高低的两种以上工作模式，每种工作模式对应一条效率—功率曲线；所述高电压模式细分为高中低或高低的两种以上工作模式，每种工作模式对应一条效率—功率曲线。
本发明的有益效果：由于采用上述光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法，解决了传统的光伏逆变器本身在本可承载高充电功率、高放电功率的情况下，强行将功率进行拉低的缺陷，保证了光伏逆变器在过温功率降额情况下，维持较高的功率充电和放电。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1为光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法的流程图；
图2为光伏逆变器温度检测及软件控制的流程图。
具体实施方式
如图1所示，光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法，包括以下步骤：
A、数据存储：
对高电压阀值、低电压阀值、温度-降额设定功率曲线和效率—功率曲线以对应表的形式进行存储；所述效率—功率曲线是在光伏逆变器测试过程中得到的，它分为低电压模式的效率—功率曲线、额定电压模式的效率—功率曲线和高电压模式的效率—功率曲线；
B、当前温度检测：利用温度检测模块对光伏逆变器的当前温度进行检测；
C、当前功率检测：
利用功率检测模块对光伏逆变器的当前功率进行检测，得到的当前功率值为降额目标功率的初始功率值；
D、当前直流电压检测：输入直流电压检测模块得到光伏逆变器输入的当前直流电压；
E、选择效率—功率曲线：
利用检测到的当前直流电压值与高电压阀值比较：当当前直流电压值大于高电压阀值时，选择高电压模式的效率—功率曲线；当当前直流电压值小于低电压阀值时，选择低电压模式的效率—功率曲线；当当前直流电压值不大于高电压阀值并且不小于低电压阀值时，选择额定电压模式的效率—功率曲线；
F、当前效率确定：依据检测到的当前功率通过效率—功率曲线的对应表，可查得该当前功率对应的当前效率；对应表如表1所示：
表1
| 功率百分比 | 充电效率值 | 并网放电效率值 |
| 0 | η_Charge0 | η_Discharge0 |
| 5 | η_Charge5 | η_Discharge5 |
| 10 | η_Charge10 | η_Discharge10 |
| 15 | η_Charge15 | η_Discharge15 |
| 20 | η_Charge20 | η_Discharge20 |
| 25 | η_Charge25 | η_Discharge25 |
| 30 | η_Charge30 | η_Discharge30 |
| 35 | η_Charge35 | η_Discharge35 |
| 40 | η_Charge40 | η_Discharge40 |
| 45 | η_Charge45 | η_Discharge45 |
| 50 | η_Charge50 | η_Discharge50 |
| 55 | η_Charge55 | η_Discharge55 |
| 60 | η_Charge60 | η_Discharge60 |
| 65 | η_Charge65 | η_Discharge65 |
| 70 | η_Charge70 | η_Discharge70 |
| 75 | η_Charge75 | η_Discharge75 |
| 80 | η_Charge80 | η_Discharge80 |
| 85 | η_Charge85 | η_Discharge85 |
| 90 | η_Charge90 | η_Discharge90 |
| 95 | η_Charge95 | η_Discharge95 |
| 100 | η_Charge100 | η_Discharge100 |
G、降额设定功率及其效率的确定：依据检测到的当前温度通过温度-降额设定功率曲线的对应表，可查得该当前温度对应的降额设定功率，通过降额设定功率可查得对应的效率。温度-降额设定功率曲线为常用的传统的温度-降额设定功率曲线。
H、计算确定降额目标功率：降额目标功率的初始功率值与当前效率的乘积值与降额设定功率与效率的乘积值进行比较：当降额目标功率的初始功率值与当前效率的乘积值大于或等于降额设定功率与效率的乘积值时，对降额目标功率的功率值进行设定，使降额目标功率的功率值变小，并根据设定的功率值通过效率—功率曲线的对应表，可查得该功率值对应的效率，该功率值与该功率值对应的效率的乘积值与降额设定功率与效率的乘积值再次进行比较，若该功率值与该功率值对应的效率的乘积值还是大于或等于降额设定功率与效率的乘积值时，则继续将降额目标功率的功率值变小，直到降额目标功率的功率值与其效率的乘积值小于降额设定功率与效率的乘积值为止，此时光伏逆变器将以此时的降额目标功率的功率值进行工作；当降额目标功率的初始功率值与当前效率的乘积值小于降额设定功率与效率的乘积值时，光伏逆变器还以此时的降额目标功率的功率值继续进行工作。
所述数据存储的步骤中，温度-降额设定功率曲线和效率—功率曲线以对应表的形式存储于存储芯片或者集成在控制软件中。
所述存储芯片或者控制软件中还存储有温度保护阀值和过温降额阀值。所述温度检测模块为集成在IGBT内部的温度传感器或独立的温度采样电路。
如图2所示，所述当前温度检测的步骤中，当前温度检测完成后，软件将当前温度与温度保护阀值相比较，若当前温度大于或等于温度保护阀值时，光伏逆变器立即停机；若当前温度小于温度保护阀值时，将当前温度与过温降额阀值进行比较：若当前温度小于过温降额阀值时，则退出过温降额程序；若当前温度大于或等于过温降额阀值时，软件则开始进入当前功率检测的步骤。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法，其特征在于：包括以下步骤：A、数据存储：对高电压阀值、低电压阀值、温度-降额设定功率曲线和效率—功率曲线以对应表的形式进行存储；所述效率—功率曲线是在光伏逆变器测试过程中得到的，它分为低电压模式的效率—功率曲线、额定电压模式的效率—功率曲线和高电压模式的效率—功率曲线；B、当前温度检测：利用温度检测模块对光伏逆变器的当前温度进行检测；C、当前功率检测：利用功率检测模块对光伏逆变器的当前功率进行检测，得到的当前功率值为降额目标功率的初始功率值；D、当前直流电压检测：通过输入直流电压检测模块得到光伏逆变器输入的当前直流电压；E、选择效率—功率曲线：利用检测到的当前直流电压值与高电压阀值比较：当当前直流电压值大于高电压阀值时，选择高电压模式的效率—功率曲线；当当前直流电压值小于低电压阀值时，选择低电压模式的效率—功率曲线；当当前直流电压值不大于高电压阀值并且不小于低电压阀值时，选择额定电压模式的效率—功率曲线；F、当前效率确定：依据检测到的当前功率通过效率—功率曲线的对应表，可查得该当前功率对应的当前效率；G、降额设定功率及其效率的确定：依据检测到的当前温度通过温度-降额设定功率曲线的对应表，可查得该当前温度对应的降额设定功率，通过降额设定功率可查得对应的效率；H、计算确定降额目标功率：降额目标功率的初始功率值与当前效率的乘积值与降额设定功率与效率的乘积值进行比较：当降额目标功率的初始功率值与当前效率的乘积值大于或等于降额设定功率与效率的乘积值时，对降额目标功率的功率值进行设定，使降额目标功率的功率值变小，并根据设定的功率值通过效率—功率曲线的对应表，可查得该功率值对应的效率，该功率值与该功率值对应的效率的乘积值与降额设定功率与效率的乘积值再次进行比较，若该功率值与该功率值对应的效率的乘积值还是大于或等于降额设定功率与效率的乘积值时，则继续将降额目标功率的功率值变小，直到降额目标功率的功率值与其效率的乘积值小于降额设定功率与效率的乘积值为止，此时光伏逆变器将以此时的降额目标功率的功率值进行工作；当降额目标功率的初始功率值与当前效率的乘积值小于降额设定功率与效率的乘积值时，光伏逆变器还以此时的降额目标功率的功率值继续进行工作。
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法，其特征在于：所述数据存储的步骤中，温度-降额设定功率曲线和效率—功率曲线以对应表的形式存储于存储芯片或者集成在控制软件中。
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法，其特征在于：所述存储芯片或者控制软件中还存储有温度保护阀值和过温降额阀值；所述当前温度检测的步骤中，当前温度检测完成后，软件将当前温度与温度保护阀值相比较，若当前温度大于或等于温度保护阀值时，光伏逆变器立即停机；若当前温度小于温度保护阀值时，将当前温度与过温降额阀值进行比较：若当前温度小于过温降额阀值时，则退出过温降额程序；若当前温度大于或等于过温降额阀值时，软件则开始进入当前功率检测的步骤。
4.根据权利要求1所述的光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法，其特征在于：所述温度检测模块为集成在IGBT内部的温度传感器或独立的温度采样电路。
5.根据权利要求1所述的光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法，其特征在于：所述低电压模式细分为高中低或高低的两种以上工作模式，每种工作模式对应一条效率—功率曲线。
6.根据权利要求1所述的光伏逆变器过温输出功率降额的软件控制方法，其特征在于：所述高电压模式细分为高中低或高低的两种以上工作模式，每种工作模式对应一条效率—功率曲线。
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Free format text: FORMER OWNER: TIANBAO ELECTRONIC (HUIZHOU) CO., LTD. Effective date: 20150527 |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150527 Address after: 516005 Dongjiang Industrial Zone, Shuikou subdistrict, Huicheng District, Guangdong, Huizhou Applicant after: HUIZHOU TEN SOURCES SOLAR ELECTRICITY LIMITED Address before: 516005 Dongjiang Industrial Zone, Shuikou subdistrict, Huicheng District, Guangdong, Huizhou Applicant before: HUIZHOU TEN SOURCES SOLAR ELECTRICITY LIMITED Applicant before: Ten Pao Electronics (Huizhou) Co., Ltd. |
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