CN105680797B - 一种检测光伏组串的电流电压曲线的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种检测光伏组串的电流电压曲线的方法及系统,涉及光伏发电领域,在检测光伏组串的IV曲线是否受到光照变化的影响的情况下,能够有效减少需要提供的硬件设备,并且一定程度上提高了检测的可靠性和检测效率。包括:将第一光伏组串的输入电压控制为第一电压,并获取第一光伏组串的第一电流;将第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测第二光伏组串的IV曲线过程中,获取第一光伏组串的最大电流和第一光伏组串的最小电流,在第二光伏组串与第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,则确定第一光伏组串所受光照无变化,从而确定第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电领域,尤其涉及一种检测光伏组串的电流电压曲线的方法及系统。
背景技术
光伏发电系统是利用光伏组件(英文全称:Solar Cell module)直接将太阳能转换成电能的发电系统,包括光伏组串、蓄电池、控制器和光伏逆变器。光伏组串包括多个进行串联或/和并联的光伏组件,光伏组件是能够单独提供直流电输出,最小不可分割的光伏电池组合装置。那么,决定光伏发电系统的发电量的根本因素是光伏组串的电流电压IV输出特性。
目前,主要采用IV测试仪检测光伏组串的IV输出特性,IV测试仪既可以对单个光伏组件进行检测,也可以对光伏组串进行检测。但是,光伏组串的IV输出特性受光照变化影响较大,如果IV测试仪对光伏组串进行检测的过程中有光照的变化,检测得到的光伏组串的IV曲线将不能准确反映光伏组串的IV输出特性。
现有技术中,在通过IV测试仪对光伏组串的IV输出特性进行检测的过程中,可以同时利用辐照仪监控光照变化。但是,这样必然增加了硬件成本,且检测效率低,可靠性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测光伏组串的电流电压曲线的方法及系统,在检测光伏组串的IV曲线是否受到光照变化的影响的情况下,能够有效减少需要提供的硬件设备,并且一定程度上提高了检测的可靠性和检测效率。
上述目标和其他目标将通过独立权利要求中的特征来达成。进一步的实现方式在从属权利要求、说明书和附图中体现。
第一方面,提供一种检测光伏组串的电流电压曲线的方法,包括:
首先,将所述第一光伏组串的输入电压控制为第一电压,并获取所述第一光伏组串的第一电流,所述第一光伏组串的第一电流为所述第一电压对应的电流;例如,所述第一电压为固定的参考电压值;或者,所述第一电压为预设范围内的任意一个电压波动值;
然后,将所述第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的电流电压IV曲线过程中,获取所述第一光伏组串的最大电流和所述第一光伏组串的最小电流;
再在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值小于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照无变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。
上述第一方面提供的检测光伏组串的电流电压曲线的方法,根据光伏组件的电压不变时,光照的变化会导致光伏组件的电流的变化的原理,控制第一光伏组串的输入电压为第一电压,并获取第一光伏组串的第一电流,将第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的IV曲线过程中,来获取第一光伏组串的最大电流和最小电流,在第二光伏组串与第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若第一光伏组串的最大电流与第一光伏组串的第一电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且第一光伏组串的第一电流与第一光伏组串的最小电流之差的绝对值小于预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照无变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。从而无需外加测试设备,直接使用光伏逆变器,通过第一光伏组串的电流的变化值,确定第一光伏组串的光照变化,进一步根据第一光伏组串的光照变化确定第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响,能够有效减少需要提供的硬件设备,并且一定程度上提高了检测的可靠性和检测效率。
在第一方面的第一种可实现方式中,在所述获取所述第一光伏组串的最大电流和所述第一光伏组串的最小电流之后,所述方法还包括:
在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值大于或等于所述预设电流阈值,或所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值大于或等于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照有变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线受到光照变化的影响。
结合第一方面的第一种可实现方式,在第一方面的第二种可实现方式中,
获取所述第二光伏组串的IV输出特性,得到所述第二光伏组串的IV曲线,第二光伏组串的IV曲线用于表示第二光伏组串的IV输出特性。
第二方面,提供一种光伏逆变器,包括:控制单元,用于将所述第一光伏组串的输入电压控制为第一电压;获取单元,用于获取所述第一光伏组串的第一电流,所述第一光伏组串的第一电流为所述第一电压对应的电流;调节单元,用于将所述第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的电流电压IV曲线过程中,所述获取单元,还用于获取所述第一光伏组串的最大电流和所述第一光伏组串的最小电流;处理单元,用于在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值小于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照无变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。具体的实现方式可以参考第一方面提供的检测光伏组串的电流电压曲线的方法中光伏逆变器的行为的功能。
需要说明的是,上述第二方面所述功能模块可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第三方面,提供一种光伏逆变器,包括:直流转直流DC/DC电路,连接第一光伏组串和第二光伏组串,用于将所述第一光伏组串的输入电压控制为第一电压;传感器,用于获取所述第一光伏组串的第一电流,所述第一光伏组串的第一电流为所述第一电压对应的电流;所述DC/DC电路,还用于将所述第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的电流电压IV曲线过程中,所述传感器,还用于获取所述第一光伏组串的最大电流和所述第一光伏组串的最小电流;模数转换器,用于将所述传感器获取到的所述第一光伏组串的第一电流的模拟信号转换成数字信号、所述第一光伏组串的最大电流的模拟信号转换成数字信号和所述第一光伏组串的最小电流的模拟信号转换成数字信号;处理器,用于处理所述模数转换器传输的数字信号,具体的,在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值小于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照无变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响;存储器,用于存储应用程序代码,并由所述处理器来控制执行。
第四方面,提供一种光伏发电系统,包括:至少一个上述任一所述的光伏逆变器、光伏组串和电网;
其中,每个所述光伏逆变器连接至少两路所述光伏组串,每个所述光伏逆变器与所述电网连接;
所述光伏逆变器还包括直流转交流(DC/AC)电路,所述DC/AC电路连接所述电网,用于将所述光伏逆变器从光伏组串接收到的直流电能转换为交流电能,输入给所示电网。
需要说明的是,通过检测每个所述光伏组串的电流电压IV曲线未受到光照变化的影响,判断检测所述光伏发电系统的IV曲线未受到光照变化的影响。
具体的,可以参考第一方面提供的检测光伏组串的电流电压曲线的方法中光伏逆变器的行为的功能。
本发明中,光伏逆变器的名字对设备本身不构成限定,在实际实现中,这些设备可以以其他名称出现。只要各个设备的功能和本发明类似,属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内。
本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种光伏发电系统示意图;
图2为本发明实施例提供的一种光伏逆变器结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种检测光伏组串的电流电压曲线的方法流程图;
图4为本发明实施例提供的另一种检测光伏组串的电流电压曲线的方法流程图;
图5为本发明实施例提供的第二光伏组串无光照变化时的正常的IV曲线图;
图6为本发明实施例提供的第二光伏组串有光照变化时的异常的IV曲线图;
图7为本发明实施例提供的另一种光伏发电系统示意图;
图8为本发明实施例提供的又一种检测光伏组串的电流电压曲线的方法流程图;
图9为本发明实施例提供的另一种光伏逆变器结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述。
本发明的基本原理在于:针对现有技术中通过IV测试仪对光伏组串的IV曲线进行检测的过程中,同时利用辐照仪监控光照变化,这样必然增加硬件成本,而且检测效率低,可靠性差的情况下,本发明根据光伏组串的电压不变时,光照的变化会导致光伏组串的电流的变化的原理,控制光伏组串的输入电压,并获取光伏组串的电流,将另一路光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压的过程中,来获取光伏组串的最大电流和光伏组串的最小电流,根据光伏组串的电流、光伏组串的最大电流、光伏组串的最小电流和预设电流阈值,确定检测另一路光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。
需要说明的是,光照的变化会导致光伏组串的电流的变化是光伏组件的固有特性。
下面将参考附图详细描述本发明的实施方式。
实施例1
本发明实施例提供一种光伏发电系统示意图,如图1所示,包括:n个光伏逆变器、光伏组串和电网。每个光伏逆变器连接至少两路光伏组串,每个所述光伏逆变器与所述电网连接。
光伏逆变器就是完成将直流电能转换成交流电能的逆变过程的装置。
光伏组串包括多个串联或/和并联的光伏组件。光伏组件也称为太阳能电池板,是光伏发电系统中的核心部分,是将太阳能转化为电能,提供直流电输出,并传输至蓄电池中存储起来,或推动负载工作。单体太阳电池不能直接作为电源使用的,需要将若干单体电池串联或/和并联连接和严密封装成组件,是最小不可分割的光伏电池组合装置。
电网,也称为电力网,包括电力系统中各种电压的变电所及输配电线路,即变电、输电、配电三个单元,用于输送与分配电能,改变电压。
需要说明的是,光伏组串的输出是随太阳辐射强度和光伏组件的自身温度而变化的。另外由于光伏组件具有电压随电流增大而下降的特性,因此存在能获取最大功率的最佳工作点。太阳辐射强度是变化着的,显然最佳工作点也是在变化的。相对于这些变化,始终让光伏组件的工作点处于最大功率点,光伏发电系统始终从光伏组件获取最大功率输出,这种控制就是最大功率跟踪控制。光伏发电系统用的光伏逆变器的最大特点就是包括了最大功率点跟踪(英文全称:Maximum Power Point Tracking,英文简称:MPPT)功能。
如图2所示,图1中的光伏逆变器可以以图2中的结构来实现。
图2所示为本发明实施例提供的光伏逆变器的结构示意图。光伏逆变器100包括直流转直流DC/DC电路101、直流转交流DC/AC电路102、传感器103、模数转换器104、处理器105和存储器106。
其中,DC/DC电路101、DC/AC电路102、传感器103、模数转换器104、处理器105和存储器106的功能可以用集成电路来实现,将直流转直流DC/DC电路101、直流转交流DC/AC电路102、传感器103、模数转换器104、处理器105和存储器106集成在印制电路板(英文全称:Printed Circuit Board,英文简称:PCB)上。印制电路板又称印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。
DC/DC电路101连接第一光伏组串和第二光伏组串,用于将所述第一光伏组串的输入电压控制为第一电压。
DC/AC电路102连接电网,用于将直流电能转换为交流电能,输入给电网。
传感器103,用于获取所述第一光伏组串的第一电流,所述第一光伏组串的第一电流为所述第一电压对应的电流。
所述DC/DC电路101,还用于将所述第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的电流电压IV曲线过程中,所述传感器103,还用于获取所述第一光伏组串的最大电流和所述第一光伏组串的最小电流。
模数转换器104,用于将传感器103获取到的所述第一光伏组串的第一电流的模拟信号转换成数字信号、所述第一光伏组串的最大电流的模拟信号转换成数字信号和所述第一光伏组串的最小电流的模拟信号转换成数字信号,传输给处理器105。
处理器105,用于处理所述模数转换器104传输的数字信号,具体的,在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值小于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照无变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。
所述处理器105,还用于处理所述模数转换器104传输的数字信号,具体的,在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值大于或等于所述预设电流阈值,或所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值大于或等于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照有变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线受到光照变化的影响。
处理器105可以是一个处理器,也可以是多个处理元件的统称。例如,处理器105可以是一个通用中央处理器(英文全称:Central Processing Unit,英文简称:CPU),也可以是特定应用集成电路(英文全称:application-specific integrated circuit,英文简称:ASIC),或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路,例如:一个或多个微处理器(英文全称:digital signal processor,英文简称:DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(英文全称:Field Programmable Gate Array,英文简称:FPGA)。
在具体实现中,作为一种实施例,处理器105可以包括一个或多个CPU,例如图2中的CPU0和CPU1。
在具体实现中,作为一种实施例,光伏逆变器100可以包括多个处理器,例如图2中的处理器105和处理器107。这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器,也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
存储器106可以是只读存储器(英文全称:read-only memory,英文简称:ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(英文全称:randomaccess memory,英文简称:RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(英文全称:Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,英文简称:EEPROM)、只读光盘(英文全称:Compact Disc Read-Only Memory,英文简称:CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。存储器可以是独立存在。存储器也可以和处理器集成在一起。可以用于存储光伏组串的电流、光伏组串的最大电流、光伏组串的最小电流和预设电流阈值。
其中,所述存储器106用于存储执行本发明方案的应用程序代码,并由处理器105来控制执行。所述处理器105用于执行所述存储器106中存储的应用程序代码。
需要说明的是,在图1所示的光伏发电系统中,n个光伏逆变器中每个光伏逆变器连接至少两路光伏组串,在每个光伏逆变器同时对其所连接的光伏组串进行IV输出特性的检测过程中,来判断光照变化时,多台光伏逆变器之间可以采用通信总线进行通信。通信总线可以是工业标准体系结构(英文全称:Industry Standard Architecture,英文简称:ISA)总线、外部设备互连(英文全称:Peripheral Component,英文简称:PCI)总线或扩展工业标准体系结构(英文全称:Extended Industry Standard Architecture,英文简称:EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。例如,485总线。
n个光伏逆变器可以同时检测光伏组串的IV曲线过程中光照变化的过程,通过检测每个所述光伏组串的电流电压IV曲线未受到光照变化的影响,判断检测光伏发电系统的IV曲线未受到光照变化的影响。可将同一时间得到的光照变化数据用于大数据分析,从而找出异常光伏组串。
实施例2
本发明实施例提供一种检测光伏组串的电流电压曲线的方法,应用于光伏逆变器,所述光伏逆变器第一光伏组串和第二光伏组串,如图3所示,包括:
步骤201、将所述第一光伏组串的输入电压控制为第一电压,并获取所述第一光伏组串的第一电流。
具体的,光伏逆变器可以控制第一光伏组串的输入电压为固定的参考电压值,第一电压为固定的参考电压值;或者,控制第一光伏组串的输入电压为预设范围内的电压波动值,第一电压为预设范围内的任意一个电压波动值。所述第一光伏组串的第一电流为所述第一电压对应的电流。
需要说明的是,光伏逆变器的输入电压指的是从太阳能面板接入到光伏逆变器的电压,该电压会随着光照的强度而变化,会有一定的范围值。光伏逆变器的输出大多接入电网,所以光伏逆变器的输出电压就是电网电压。
步骤202、将第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的IV曲线过程中,获取第一光伏组串的最大电流和第一光伏组串的最小电流。
光伏逆变器将第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的IV曲线过程中,由于照射在第一光伏组串上的太阳的光照也是在不停的变化的,第一光伏组串的电流也是在不停的变化着的,同时,控制第一光伏组串的输入电压。那么光伏逆变器就可以在将第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的IV曲线过程中,获取第一光伏组串变化的电流,从第一光伏组串变化的电流中获取第一光伏组串的最大电流和第一光伏组串的最小电流。
步骤203、在第二光伏组串与第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若第一光伏组串的最大电流与第一光伏组串的第一电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且第一光伏组串的第一电流与第一光伏组串的最小电流之差的绝对值小于预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照无变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。
开路电压(英文全称:open circuit voltage,英文简称:OCV)为电池在开路状态下的端电压。电池的开路电压等于电池在断路时,即没有电流通过两极时,电池的正极电极电势与负极的电极电势之差。电池的开路电压用V开表示,即V开=Ф+-Ф-,其中,Ф+表示电池的正极电极电位,Ф-表示电池的负极电极电位。
短路电压(英文全称:short circuit voltage,SCV)是在电路短路状态下的电压,即电源两端的电压。
这样一来,根据光伏组件的电压不变时,光照的变化会导致光伏组件的电流的变化的原理,控制第一光伏组串的输入电压为第一电压,并获取第一光伏组串的第一电流,将第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的IV曲线过程中,来获取第一光伏组串的最大电流和最小电流,在第二光伏组串与第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若第一光伏组串的最大电流与第一光伏组串的第一电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且第一光伏组串的第一电流与第一光伏组串的最小电流之差的绝对值小于预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照无变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。从而无需外加测试设备,直接使用光伏逆变器,通过第一光伏组串的电流的变化值,确定第一光伏组串的光照变化,进一步根据第一光伏组串的光照变化确定第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响,能够有效减少需要提供的硬件设备,并且一定程度上提高了检测的可靠性和检测效率。
上述图3所示的方法步骤具体的可以由图2所示的光伏逆变器实现。示例的,步骤201都可以由DC/DC电路101和传感器103来实现。步骤202可以由处理器105和传感器103来实现。
需要说明的是,在将第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的IV曲线过程中,获取第一光伏组串的最大电流和第一光伏组串的最小电流,例如步骤202之后,如图4所示,还包括以下具体详细步骤:
步骤204、在第二光伏组串与第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若第一光伏组串的最大电流与第一光伏组串的第一电流之差的绝对值大于或等于预设电流阈值,或第一光伏组串的第一电流与第一光伏组串的最小电流之差的绝对值大于或等于预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照有变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线受到光照变化的影响。
进一步的,在确定检测第二光伏组串的IV曲线是否受到光照变化之后,例如,可以在步骤203和204之后,具体的还包括以下步骤:
步骤205、获取第二光伏组串的IV输出特性,得到第二光伏组串的IV曲线。
如图5所示,第二光伏组串无光照变化时的正常的IV曲线。如表1所示,第二光伏组串无光照变化时的正常的IV曲线中第二光伏组串电压与第二光伏组串电流的关系。
表1无光照变化时的正常的IV曲线
如图6所示,第二光伏组串所受光照无变化时的异常的IV曲线。如表2所示,第二光伏组串所受光照有变化时的异常的IV曲线中第二光伏组串电压与第二光伏组串电流的关系。
表2有光照变化时的异常的IV曲线
上述图4所示的方法步骤具体的可以由图2所示的光伏逆变器实现。示例的,步骤204可以由处理器105和传感器103来实现。
同理,也可以根据步骤201至步骤204的方法,来获取检测第二光伏组串的IV曲线是否受到光照变化的影响。当检测第一光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响,且检测第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响时,才能确定检测光伏逆变器连接的所有光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。
示例的,如图7所示,光伏逆变器连接光伏组串1、光伏组串2和电网。如图8所示,所述方法包括以下步骤:
步骤301、将光伏组串1和光伏组串2的输入电压分别控制到固定电压Uc,并保存对应的电流。
I1表示光伏组串1的固定电压Uc对应的电流。I2表示光伏组串2的固定电压Uc对应的电流。
步骤302、将光伏组串1的电压从开路电压调节到短路电压,检测光伏组串1的IV曲线过程中,控制光伏组串2的电压维持在Uc。
步骤303、获取光伏组串2的最大电流和最小电流。
I2max表示光伏组串2的最大电流,I2min表示光伏组串2的最小电流。
步骤304、判断光伏组串2的最大电流与光伏组串2的电流之差的绝对值是否小于预设电流阈值,且光伏组串2的电流与光伏组串2的最小电流之差的绝对值是否小于预设电流阈值。
若光伏组串2的最大电流与光伏组串2的电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且光伏组串2的电流与光伏组串2的最小电流之差的绝对值小于预设电流阈值,执行步骤305。
若光伏组串2的最大电流与光伏组串2的电流之差的绝对值大于或等于预设电流阈值,或光伏组串2的电流与光伏组串2的最小电流之差的绝对值大于或等于预设电流阈值,执行步骤301。
步骤305、确定光伏组串1所受光照无变化,从而确定光伏组串2的IV曲线未受到光照变化的影响。
步骤306、将光伏组串2的电压从开路电压调节到短路电压,检测光伏组串2的IV曲线过程中,控制光伏组串1的电压维持在Uc。
步骤307、获取光伏组串1的最大电流和最小电流。
步骤308、判断光伏组串1的最大电流与光伏组串1的电流之差的绝对值是否小于预设电流阈值,且光伏组串1的电流与光伏组串1的最小电流之差的绝对值是否小于预设电流阈值。
若光伏组串1的最大电流与光伏组串1的电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且光伏组串1的电流与光伏组串1的最小电流之差的绝对值小于预设电流阈值,执行步骤305。
若光伏组串1的最大电流与光伏组串1的电流之差的绝对值大于或等于预设电流阈值,或光伏组串1的电流与光伏组串1的最小电流之差的绝对值大于或等于预设电流阈值,执行步骤301。
步骤309、确定光伏组串1和光伏组串2的IV曲线未受到光照变化的影响。
实施例3
本发明实施例提供一种光伏逆变器40,如图9所示,包括:
控制单元401,用于将所述第一光伏组串的输入电压控制为第一电压;
获取单元402,用于获取所述第一光伏组串的第一电流,所述第一光伏组串的第一电流为所述第一电压对应的电流;
调节单元403,用于将所述第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的电流电压IV曲线过程中,所述获取单元402,还用于获取所述第一光伏组串的最大电流和所述第一光伏组串的最小电流;
处理单元404,用于在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值小于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照无变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。
这样一来,根据光伏组件的电压不变时,光照的变化会导致光伏组件的电流的变化的原理,控制第一光伏组串的输入电压为第一电压,并获取第一光伏组串的第一电流,将第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的IV曲线过程中,来获取第一光伏组串的最大电流和最小电流,在第二光伏组串与第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若第一光伏组串的最大电流与第一光伏组串的第一电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且第一光伏组串的第一电流与第一光伏组串的最小电流之差的绝对值小于预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照无变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。从而无需外加测试设备,直接使用光伏逆变器,通过第一光伏组串的电流的变化值,确定第一光伏组串的光照变化,进一步根据第一光伏组串的光照变化确定第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响,能够有效减少需要提供的硬件设备,并且一定程度上提高了检测的可靠性和检测效率。
在本实施例中,光伏逆变器40是以功能单元的形式来呈现。这里的“单元”可以指特定应用集成电路(英文全称:application-specific integrated circuit,英文简称:ASIC),电路,执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器,集成逻辑电路,和/或其他可以提供上述功能的器件。在一个简单的实施例中,本领域的技术人员可以想到光伏逆变器40可以采用图9所示的形式。控制单元401、获取单元402、调节单元403和处理单元404可以通过图2的光伏逆变器来实现,具体的,获取单元402可以由传感器103实现,控制单元401可以由DC/DC电路101来实现,调节单元403和处理单元404可以由处理器105实现。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质,用于储存为上述图9所示的光伏逆变器所用的计算机软件指令,其包含用于执行上述方法实施例所设计的程序。通过执行存储的程序,可以实现检测光伏组件的IV曲线是否受到光照变化的影响。
需要说明的是,本发明对光伏组串IV特性曲线扫描期间检测光照变化的方法可应用于所有的并网型光伏逆变器,不同接入方式,不同电压等级以及不同功率等级等;同时可应用于三相或单相半桥变换器电路,三相或单相全桥变换器电路,三电平变换器电路以及多电平变换器电路等各种逆变器拓扑。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理包括,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random-Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种检测光伏组串的电流电压曲线的方法,应用于光伏逆变器,所述光伏逆变器连接第一光伏组串和第二光伏组串,其特征在于,包括:
将所述第一光伏组串的输入电压控制为第一电压,并获取所述第一光伏组串的第一电流,所述第一光伏组串的第一电流为所述第一电压对应的电流;
将所述第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的电流电压IV曲线过程中,获取所述第一光伏组串的最大电流和所述第一光伏组串的最小电流;
在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值小于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照无变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取所述第一光伏组串的最大电流和所述第一光伏组串的最小电流之后,所述方法还包括:
在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值大于或等于所述预设电流阈值,或所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值大于或等于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照有变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线受到光照变化的影响。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述第二光伏组串的IV输出特性,得到所述第二光伏组串的IV曲线。
4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的方法,其特征在于,
所述第一电压为固定的参考电压值;或者,所述第一电压为预设范围内的任意一个电压波动值。
5.一种光伏逆变器,所述光伏逆变器连接第一光伏组串和第二光伏组串,其特征在于,包括:
控制单元,用于将所述第一光伏组串的输入电压控制为第一电压;
获取单元,用于获取所述第一光伏组串的第一电流,所述第一光伏组串的第一电流为所述第一电压对应的电流;
调节单元,用于将所述第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的电流电压IV曲线过程中,所述获取单元,还用于获取所述第一光伏组串的最大电流和所述第一光伏组串的最小电流;
处理单元,用于在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值小于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照无变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响。
6.根据权利要求5所述的光伏逆变器,其特征在于,所述处理单元,还用于:
在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值大于或等于所述预设电流阈值,或所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值大于或等于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照有变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线受到光照变化的影响。
7.一种光伏逆变器,其特征在于,包括:
直流转直流DC/DC电路,连接第一光伏组串和第二光伏组串,用于将所述第一光伏组串的输入电压控制为第一电压;
传感器,用于获取所述第一光伏组串的第一电流,所述第一光伏组串的第一电流为所述第一电压对应的电流;
所述DC/DC电路,还用于将所述第二光伏组串的电压从开路电压调节到短路电压,检测所述第二光伏组串的电流电压IV曲线过程中,所述传感器,还用于获取所述第一光伏组串的最大电流和所述第一光伏组串的最小电流;
模数转换器,用于将所述传感器获取到的所述第一光伏组串的第一电流的模拟信号转换成数字信号、所述第一光伏组串的最大电流的模拟信号转换成数字信号和所述第一光伏组串的最小电流的模拟信号转换成数字信号;
处理器,用于处理所述模数转换器传输的数字信号,具体的,在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值小于预设电流阈值,且所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值小于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照无变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线未受到光照变化的影响;
存储器,用于存储应用程序代码,并由所述处理器来控制执行。
8.根据权利要求7所述的光伏逆变器,其特征在于,所述处理器,还用于:
在所述第二光伏组串与所述第一光伏组串处于同样的光照环境的情形下,若所述第一光伏组串的最大电流与所述第一光伏组串的第一电流之差的绝对值大于或等于所述预设电流阈值,或所述第一光伏组串的第一电流与所述第一光伏组串的最小电流之差的绝对值大于或等于所述预设电流阈值,则确定所述第一光伏组串所受光照有变化,从而确定所述第二光伏组串的IV曲线受到光照变化的影响。
9.一种光伏发电系统,其特征在于,包括:至少一个如权利要求5-8任一项权利要求所述的光伏逆变器,以及光伏组串和电网;
其中,每个所述光伏逆变器连接至少两路所述光伏组串,每个所述光伏逆变器与所述电网连接。
10.根据权利要求9所述的光伏发电系统,其特征在于,通过检测每个所述光伏组串的电流电压IV曲线未受到光照变化的影响,判断检测所述光伏发电系统的IV曲线未受到光照变化的影响。
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