CN106292738A - 光伏系统、光伏接收辐照度控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏系统、光伏接收辐照度控制方法及装置，该光伏接收辐照度控制方法包括：检测光伏阵列输出至电能变换装置的电压；将检测的电压与预设的高压阈值进行比较；在检测的电压大于预设的高压阈值时，控制跟踪控制装置驱动光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动。本发明实现了对光伏阵列的输出电压进行控制，提高了电能变换装置的运行寿命以及可靠性。

Description

光伏系统、光伏接收辐照度控制方法及装置

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种光伏系统、光伏接收辐照度控制方法及装置。

背景技术

在光伏发电系统中，光伏组件将接收的太阳能转换为电能，再通过电能变换装置(如逆变器、功率优化器等)将光伏组件输出的电能转换为所需要的电能形式。

光伏组件的输出电压由其接收的接收辐照度决定，当接收辐照度较大时，输出电压较高，当接收辐照度较小时，输出电压较低。而目前随着用电量增加等各种因素，更高直流电压的光伏系统正在越来越多地被使用，例如：(i)为了提高系统功率密度、降低系统损耗或提高系统发电运行时间，通过增加光伏组串串联的光伏组件数量来提高直流电压；(ii)随着组件技术的发展，单块光伏组件的标称开路电压和最大功率点电压逐渐提高，导致串联后的组串电压升高；(iii)在严寒地带建设的光伏系统，其直流电压由于低温而变得较高。

然而，在光伏系统输出的直流电压较高时，电能变换装置中的关键器件(如半导体开关管、直流电容等)会承受较高的电压应力，导致电能变换装置的运行寿命和可靠性降低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光伏接收辐照度控制方法，旨在实现对光伏组件的输出电压进行控制，避免光伏组件的输出电压过高而降低电能变换装置的运行寿命以及可靠性。

为实现上述目的，本发明提出一种光伏接收辐照度控制方法，应用于光伏系统，所述光伏系统包括光伏阵列、将所述光伏阵列的电能转换后输出的电能变换装置及用于调整所述光伏阵列的朝向角度，以改变该光伏阵列的接收辐照度的跟踪控制装置，其中，该光伏接收辐照度控制方法包括：

检测所述光伏阵列输出至所述电能变换装置的电压；

将检测的所述电压与预设的高压阈值进行比较；

在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动。

优选地，所述检测所述光伏阵列输出至所述电能变换装置的电压的步骤之后，所述光伏接收辐照度控制方法还包括：

将检测的所述电压与预设的低压阈值进行比较；

在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动。

优选地，所述在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动包括：

在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动第一预设角度，直至检测的所述电压小于或者等于所述预设的高压阈值；

所述在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动包括：

在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动第二预设角度，直至检测的所述电压大于或者等于所述预设的低压阈值。

优选地，所述在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动的步骤包括：

在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，获取预设的第一目标接收辐照度，并控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列转动至所述预设的第一目标接收辐照度；

所述在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动的步骤包括：

在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，获取预设的第二目标接收辐照度，并控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列转动至所述预设的第二目标接收辐照度。

优选地，所述在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动的步骤包括：

在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，获取本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔；

当本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔小于预设时长时，则放弃本次调整；

当本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔大于或者等于所述预设时长时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动；

及/或，所述在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动的步骤包括：

在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，获取本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔；

当本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔小于预设时长时，则放弃本次调整；

当本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔小于预设时长时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动。

此外，本发明还提出一种光伏接收辐照度控制装置，应用于所述光伏系统，所述光伏系统包括光伏阵列、将所述光伏阵列的电能转换后输出的电能变换装置及用于调整所述光伏阵列的朝向角度，以改变该光伏阵列的接收辐照度的跟踪控制装置，其中，该光伏接收辐照度控制装置包括：

电压检测模块，用于检测所述光伏阵列输出至所述电能变换装置的电压；

电压比较模块，用于将检测的所述电压与预设的高压阈值进行比较；

跟踪控制模块，用于在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动。

优选地，所述光伏接收辐照度控制装置还包括：

所述电压比较模块，还用于将检测的所述电压与预设的低压阈值进行比较；

所述跟踪控制模块，还用于在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动。

优选地，所述跟踪控制模块具体用于在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动第一预设角度，直至检测的所述电压小于或者等于所述预设的高压阈值；

所述跟踪控制模块还具体用于在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动第二预设角度，直至检测的所述电压大于或者等于所述预设的低压阈值。

优选地，所述跟踪控制模块具体用于在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，获取预设的第一目标接收辐照度，并控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列转动至所述预设的第一目标接收辐照度；

所述跟踪控制模块具体用于在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，获取预设的第二目标接收辐照度，并控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列转动至所述预设的第二目标接收辐照度。

优选地，所述跟踪控制模块，还用于当本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔小于预设时长时，则放弃本次调整。

此外，本发明还提供一种光伏系统，包括：

光伏阵列；

电能变换装置，用于将所述光伏阵列的电能转换后输出；

跟踪控制装置，用于调整所述光伏阵列的朝向角度，以改变该光伏阵列的接收辐照度；

以及上述的光伏接收辐照度控制装置，该光伏接收辐照度控制装置包括：

电压检测模块，用于检测所述光伏阵列输出至所述电能变换装置的电压；

电压比较模块，用于将检测的所述电压与预设的高压阈值进行比较；

跟踪控制模块，用于在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动。

本发明通过检测所述光伏阵列输出至所述电能变换装置的电压，然后将检测的所述电压与预设的高压阈值进行比较，在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动，使其输出电压降低，从而避免了光伏阵列的输出电压过高而降低电能变换装置的运行寿命以及可靠性的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明接收辐照度控制装置应用于光伏系统中的结构示意图；

图2为本发明接收辐照度控制装置一实施例的结构示意图；

图3为本发明接收辐照度控制装置另一实施例的结构示意图；

图4为本发明光伏接收辐照度控制方法一实施例的流程示意图；

图5为本发明光伏接收辐照度控制方法另一实施例的流程示意图；

图6为本发明图4所示光伏接收辐照度控制方法中步骤S30的细化流程示意图；

图7为本发明图5所示光伏接收辐照度控制方法中步骤S50的细化流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明提出一种光伏系统，该光伏系统包括光伏阵列100、电能变换装置200以及跟踪控制装置300。

本实施例中，光伏阵列100通过接收太阳光而生成对应的电能，当光伏阵列100接收太阳光的辐照度较大时，输出电压较高，当接收辐照度较小时，输出电压较低。光伏阵列100可由至少一块光伏组件构成或者由多块光伏组件通过串联或者并联，又或者，串联和并联两种连接方式的组合形式构成，本实施例中可任意选择，并不限定。

本实施例中，电能变换装置200与光伏阵列100的电源输出端连接，用于将所述光伏阵列100输出的电能转换成需要的电能后输出供负载使用。该电能变换装置200可为DC/AC变换器，或者为DC/DC变换器等。

本实施例中，跟踪控制装置300用于调整所述光伏阵列100的朝向角度，以改变该光伏阵列100的接收辐照度。具体地，跟踪控制装置300可由电机及相应机械支撑和传动结构实现，在驱动信号下，驱动光伏阵列100转动至对应的角度。

为了避免光伏组件的输出电压过高而降低电能变换装置200的运行寿命以及可靠性的问题，在本发明光伏系统中，还增加了光伏接收辐照度控制装置400，用以对光伏组件的输出电压进行控制，以保护电能变换装置200。

结合参照图1及图2，在本发明一实施例中，该光伏接收辐照度控制装置400包括电压检测模块41、电压比较模块42以及跟踪控制模块43。具体地，电压检测模块41用于检测所述光伏阵列100输出至所述电能变换装置200的电压；电压比较模块42用于将检测的所述电压与预设的高压阈值进行比较；跟踪控制模块43用于在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减小的方向转动。

可以理解的是，当光伏阵列100对太阳光的接收辐照度较大时，输出电压较高，当接收辐照度较小时，输出电压较低。通过电压检测模块41检测光伏阵列100输出至所述电能变换装置200的电压，可以及时知道光伏阵列100的电压输出状况。电压比较模块42中可以根据电能变换装置200中的器件的耐压情况设置相应的高压安全保护值，即预设的高压阈值，然后将电压检测模块41检测到的电压与预设的高压阈值进行比较，如果电压检测模块41检测到的电压大于预设的高压阈值，则确定光伏阵列100的输出电压过高，为防止对电能变换装置200中的器件造成影响，需要降低光伏阵列100的输出电压，此时，通过跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减小的方向转动，通过改变光伏阵列100的接收辐照度，使其输出电压降低，从而避免光伏组件的输出电压过高而降低电能变换装置200的运行寿命以及可靠性的问题。如果电压检测模块41检测到的电压小于预设的高压阈值，则确定光伏阵列100的输出电压正常，不需要调整光伏阵列100的输出电压。

上述实施例中，优选地，跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减小的方向转动为每检测一次光伏组件的输出电压，则对应调节光伏组件的接收辐照度一次，且每次调节固定的角度△α1。具体地，跟踪控制模块43具体用于在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减小的方向转动第一预设角度，直至检测的所述电压小于或者等于所述预设的高压阈值。

需要说明的是，本实施例并不限定于此，上述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减小的方向转动还可以是根据目标接收辐照度β1一次调节到位。具体地，所述跟踪控制模块43具体用于在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，获取预设的第一目标接收辐照度，并控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100转动至所述预设的第一目标接收辐照度。本实施例中不管检测到的光伏阵列100的输出电压大小如何，只要大于预设的高压阈值，则直接将光伏阵列100的当前辐照度调整为预设的第一目标接收辐照度。需要说明的是，第一目标接收辐照度对应光伏阵列100的安全输出电压，该安全输出电压不会使电能变换装置200中的器件承受较高的电压应力，而且也不会使光伏阵列100的输出电压过低。这样，只要每次检测到光伏阵列100的输出电压过高时，则调整通过调整光伏阵列100的接收辐照度，使光伏阵列100的输出电压降低至安全的目标电压值。

此外，上述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减小的方向转动还可以是，根据检测到的电压与目标安全电压的大小关系确定角度调节量，再根据角度调节量来调节光伏组件的接收辐照度，使光伏组件的输出电压处于安全电压范围内。具体地，参照图3，在电压检测模块41检测到光伏组件的输出电压大于所述预设的高压阈值时，通过计算模块44计算检测的所述电压与所述预设的安全电压阈值的差值；然后通过获取模块45获取检测的所述电压与所述预设的安全电压阈值的差值对应的角度调节量，并控制所述跟踪控制装置300根据所述角度调节量，驱动所述光伏阵列100朝其辐照度减小的方向转动对应角度。其中，预设的安全电压阈值可与预设的高压阈值相同，或者小于预设的高压阈值，以保证调整后，光伏阵列100的输出电压降低为安全的目标电压值。

上述实施例中，光伏接收辐照度控制装置400并不仅仅针对光伏组件输出电压过高时进行调控，在进一步的实施例中，还针对光伏组件输出电压过低时进行调控，避免因保护使光伏系统发电量损失，参照图1及图2，在该实施例中，所述电压比较模块42还用于将检测的所述电压与预设的低压阈值进行比较；所述跟踪控制模块43还用于在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动。

电压比较模块42中还可以根据电能变换装置200中的器件的耐压情况以及输出效率设置相应的低压安全保护值，即预设的低压阈值，然后将电压检测模块41检测到的电压与预设的低压阈值进行比较，如果电压检测模块41检测到的小于预设的低压阈值，则确定光伏阵列100的输出电压过低，为避免保护后，光伏组件的输出电压过低而使光伏系统发电量损失，需要提高光伏阵列100的输出电压，保证电能变换装置200的输出效率及输出能力。此时，通过跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动，通过改变光伏阵列100的接收辐照度，使其输出电压升高，从而避免光伏阵列100的输出电压过低而降低电能变换装置200的输出效率。如果检测到的电压大于预设的低压阈值且小于预设的高压阈值，则确定光伏阵列100的输出电压正常，也即光伏阵列100的输出电压既安全又不至于损失能量，不需要调整光伏阵列100的输出电压。

上述实施例中，优选地，跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动为每检测一次光伏阵列100的输出电压，则对应调节光伏阵列100的接收辐照度一次，且每次调节固定的角度△α2，角度△α2可与上述角度△α1相同，也可以不同。具体地，跟踪控制模块43具体用于在检测的所述电压小于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动第二预设角度，直至检测的所述电压大于或者等于所述预设的低压阈值。

需要说明的是，本实施例并不限定于此，上述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动还可以是根据目标接收辐照度β2一次调节到位，该目标接收辐照度β2可与上述目标接收辐照度β1相同，也可以不同。具体地，所述跟踪控制模块43具体用于在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，获取预设的第二目标接收辐照度，并控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100转动至所述预设的第二目标接收辐照度。本实施例中不管检测到的光伏阵列100的输出电压大小如何，只要小于预设的低压阈值，则直接将光伏阵列100的当前辐照度调整为预设的第二目标接收辐照度。需要说明的是，第二目标接收辐照度对应光伏阵列100的安全输出电压，该安全输出电压大于预设的低压阈值，且小于预设的高压阈值，不会使电能变换装置200中的器件承受较高的电压应力，且不会过低，保证光伏阵列100的输出效率。这样，只要每次检测到光伏阵列100的输出电压过低时，则调整通过调整光伏阵列100的接收辐照度，使光伏阵列100的输出电压降低至安全的目标电压值。

此外，上述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动还可以是，根据检测到的电压与目标安全电压的大小关系确定角度调节量，再根据角度调节量来调节光伏阵列100的接收辐照度，使光伏阵列100的输出电压处于安全电压范围内。具体地，参照图3，在电压检测模块41检测到光伏阵列100的输出电压小于所述预设的低压阈值时，通过计算模块44计算检测的所述电压与所述预设的安全电压阈值的差值；然后通过获取模块45获取检测的所述电压与所述预设的安全电压阈值的差值对应的角度调节量，并控制所述跟踪控制装置300根据所述角度调节量，驱动所述光伏阵列100朝其辐照度增加的方向转动对应角度。其中，预设的安全电压阈值大于或者等于预设的低压阈值，且小于预设的高压阈值，以保证调整后，光伏阵列100的输出电压不会过高也不会过低。

综上，可以理解的是，本发明由于增加了光伏接收辐照度控制装置400，用以对光伏阵列100的输出电压进行控制，因此，本发明还至少可以解决电能变换装置200在待机状态下，环境温度较低时，光伏阵列100输出较高的开路电压而损坏电能变换装置200中器件的问题；并且，还可以解决电能变换装置200因为过压保护而持续保持待机状态，使系统停止发电，造成发电量损失的问题。

上述实施例中，为了避免阴影遮挡光伏阵列100时，造成频繁调节，使光伏阵列100的输出电压波动较大，在进一步地实施例中设置了两次调节的最小间隔时间，具体地，所述跟踪控制模块43，还用于当本次调整所述光伏阵列100的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列100的接收辐照度的时间间隔小于预设时长时，则放弃本次调整。其中，预设时长具体不限定，可根据实际需要，例如阴影时间相应设置。可以理解的是，当光伏阵列100受阴影遮挡时，光伏阵列100对太阳光的接收辐照度会发生由高到低再到高的变化，这样就造成跟踪控制模块43频繁调整光伏阵列100的接收辐照度。本实施例，跟踪控制模块43在接收到调整信号时，确定本次调整所述光伏阵列100的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列100的接收辐照度的时间间隔是否小于预设时长，如果小于则放弃本次调整，如此，避免阴影遮挡光伏阵列100时，造成频繁调节而使光伏阵列100的输出电压波动较大的问题，提高了调整的可靠性。

此外，本发明还提出一种应用于上述光伏系统中的光伏接收辐照度控制方法，用以对光伏系统中的光伏阵列100的接收辐照度进行控制，以调整光伏阵列100的输出电压，避免光伏阵列100的输出电压过高或者过低。

参照图1及图4，在本发明一实施例中，该光伏接收辐照度控制方法包括以下步骤：

步骤S10，检测所述光伏阵列100输出至所述电能变换装置200的电压。

可以理解的是，当光伏阵列100接收太阳光的辐照度较大时，输出电压较高，当接收辐照度较小时，输出电压较低。通过检测光伏阵列100输出至所述电能变换装置200的电压，可以及时知道光伏阵列100的电压输出状况。

步骤S20，将检测的所述电压与预设的高压阈值进行比较。

可以根据电能变换装置200中的器件的耐压情况设置相应的高压安全保护值，即预设的高压阈值，然后将检测到的电压与预设的高压阈值进行比较，如果检测到的电压大于预设的高压阈值，则确定光伏阵列100的输出电压过高，为防止对电能变换装置200中的器件造成影响，需要降低光伏阵列100的输出电压。如果检测到的电压小于预设的高压阈值，则确定光伏阵列100的输出电压正常，不需要调整光伏阵列100的输出电压。

步骤S30，在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减小的方向转动。

当检测到光伏阵列100的输出电压大于预设的高压阈值，则确定光伏阵列100的输出电压过高，为防止对电能变换装置200中的器件造成影响，需要降低光伏阵列100的输出电压。此时，通过跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减小的方向转动，通过改变光伏阵列100的接收辐照度，使其输出电压降低，从而避免光伏阵列100的输出电压过高而降低电能变换装置200的运行寿命以及可靠性的问题。

上述实施例中，优选地，跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减小的方向转动为每检测一次光伏阵列100的输出电压，则对应调节光伏阵列100的接收辐照度一次，且每次调节固定的角度△α1。具体地，上述步骤S30具体为：在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减小的方向转动第一预设角度，直至检测的所述电压小于或者等于所述预设的高压阈值。

需要说明的是，本实施例并不限定于此，上述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减小的方向转动还可以是根据目标接收辐照度β1一次调节到位。具体地，上述步骤S30具体为：在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，获取预设的第一目标接收辐照度，并控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100转动至所述预设的第一目标接收辐照度。本实施例中不管检测到的光伏阵列100的输出电压大小如何，只要大于预设的高压阈值，则直接将光伏阵列100的当前辐照度调整为预设的第一目标接收辐照度。需要说明的是，第一目标接收辐照度对应光伏阵列100的安全输出电压，该安全输出电压不会使电能变换装置200中的器件承受较高的电压应力，而且也不会使光伏阵列100的输出电压过低。这样，只要每次检测到光伏阵列100的输出电压过高时，则调整通过调整光伏阵列100的接收辐照度，使光伏阵列100的输出电压降低至安全的目标电压值。

此外，上述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减小的方向转动还可以是，根据检测到的电压与目标安全电压的大小关系确定角度调节量，再根据角度调节量来调节光伏阵列100的接收辐照度，使光伏阵列100的输出电压处于安全电压范围内。具体地，上述步骤S30具体为：在检测到光伏阵列100的输出电压大于所述预设的高压阈值时，计算检测的所述电压与所述预设的安全电压阈值的差值；然后获取检测的所述电压与所述预设的安全电压阈值的差值对应的角度调节量，并控制所述跟踪控制装置300根据所述角度调节量，驱动所述光伏阵列100朝其辐照度减小的方向转动对应角度。其中，预设的安全电压阈值可与预设的高压阈值相同，或者小于预设的高压阈值，以保证调整后，光伏阵列100的输出电压降低为安全的目标电压值。

上述实施例中，光伏接收辐照度控制方法并不仅仅针对光伏阵列100输出电压过高时进行调控，在进一步的实施例中，还针对光伏阵列100输出电压过低时进行调控，避免因保护使光伏系统发电量损失，参照图5，在该实施例中，在执行所述步骤S20之后，所述光伏接收辐照度控制方法还包括：

步骤S40，将检测的所述电压与预设的低压阈值进行比较；

可以根据电能变换装置200中的器件的耐压情况以及输出效率设置相应的低压安全保护值，即预设的低压阈值，然后将检测到的电压与预设的低压阈值进行比较，如果检测到的小于预设的低压阈值，则确定光伏阵列100的输出电压过低，为避免光伏阵列100的输出电压过低而降低电能变换装置200的输出效率，需要提高光伏阵列100的输出电压，保证输出能力。如果检测到的电压大于预设的低压阈值且小于预设的高压阈值，则确定光伏阵列100的输出电压正常，也即光伏阵列100的输出电压既安全又不至于损失能量，不需要调整光伏阵列100的输出电压。

步骤S50，在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动。

当检测到光伏阵列100的输出电压小于预设的低压阈值，则确定光伏阵列100的输出电压过低，为避免保护后，光伏阵列100的输出电压过低而使光伏系统发电量损失，需要提高光伏阵列100的输出电压，保证电能变换装置200的输出效率及输出能力。此时，通过跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动，通过改变光伏阵列100的接收辐照度，使其输出电压升高，从而避免光伏阵列100的输出电压过低而降低电能变换装置200的输出效率。

该实施例中，优选地，跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动为每检测一次光伏阵列100的输出电压，则对应调节光伏阵列100的接收辐照度一次，且每次调节固定的角度△α2，角度△α2可与上述角度△α1相同，也可以不同。具体地，上述步骤S50具体为：在检测的所述电压小于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动第二预设角度，直至检测的所述电压大于或者等于所述预设的低压阈值。

需要说明的是，本实施例并不限定于此，上述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动还可以是根据目标接收辐照度β2一次调节到位，该目标接收辐照度β2可与上述目标接收辐照度β1相同，也可以不同。具体地，上述步骤S50具体为：在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，获取预设的第二目标接收辐照度，并控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100转动至所述预设的第二目标接收辐照度。本实施例中不管检测到的光伏阵列100的输出电压大小如何，只要小于预设的低压阈值，则直接将光伏阵列100的当前辐照度调整为预设的第二目标接收辐照度。需要说明的是，第二目标接收辐照度对应光伏阵列100的安全输出电压，该安全输出电压大于预设的低压阈值，且小于预设的高压阈值，不会使电能变换装置200中的器件承受较高的电压应力，且不会过低，保证光伏阵列100的输出效率。这样，只要每次检测到光伏阵列100的输出电压过低时，则调整通过调整光伏阵列100的接收辐照度，使光伏阵列100的输出电压降低至安全的目标电压值。

此外，上述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动还可以是，根据检测到的电压与目标安全电压的大小关系确定角度调节量，再根据角度调节量来调节光伏阵列100的接收辐照度，使光伏阵列100的输出电压处于安全电压范围内。具体地，上述步骤S50具体为：在检测到光伏阵列100的输出电压小于所述预设的低压阈值时，计算检测的所述电压与所述预设的安全电压阈值的差值；然后获取检测的所述电压与所述预设的安全电压阈值的差值对应的角度调节量，并控制所述跟踪控制装置300根据所述角度调节量，驱动所述光伏阵列100朝其辐照度增加的方向转动对应角度。其中，预设的安全电压阈值大于或者等于预设的低压阈值，且小于预设的高压阈值，以保证调整后，光伏阵列100的输出电压不会过高也不会过低。

综上，可以理解的是，本发明由于增加了光伏接收辐照度控制装置400，用以对光伏阵列100的输出电压进行控制，因此，本发明还至少可以解决电能变换装置200在待机状态下，环境温度较低时，光伏阵列100输出较高的开路电压而损坏电能变换装置200中器件的问题；并且，还可以解决电能变换装置200因为过压保护而持续保持待机状态，使系统停止发电，造成发电量损失的问题。

上述实施例中，为了避免阴影遮挡光伏阵列100时，造成频繁调节，使光伏阵列100的输出电压波动较大，在进一步地实施例中设置了两次调节的最小间隔时间，具体参照图6，在该进一步实施例中，上述步骤S30包括：

步骤S31，在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，获取本次调整所述光伏阵列100的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列100的接收辐照度的时间间隔；可以通过预先启动计时器进行计时，以便能够获取到本次调整所述光伏阵列100的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列100的接收辐照度的时间间隔。

步骤S32，当本次调整所述光伏阵列100的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列100的接收辐照度的时间间隔小于预设时长时，则放弃本次调整。

其中，预设时长具体不限定，可根据实际需要，例如阴影时间相应设置。可以理解的是，当光伏阵列100受阴影遮挡时，光伏阵列100对太阳光的接收辐照度会发生由高到低再到高的变化，这样就造成跟踪控制模块43频繁调整光伏阵列100的接收辐照度。本实施例，跟踪控制模块43在接收到调整信号时，确定本次调整所述光伏阵列100的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列100的接收辐照度的时间间隔是否小于预设时长，如果小于则放弃本次调整，如此，避免阴影遮挡光伏阵列100时，造成频繁调节而使光伏阵列100的输出电压波动较大的问题，提高了调整的可靠性。

步骤S33，当本次调整所述光伏阵列100的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列100的接收辐照度的时间间隔小于预设时长时，控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度减少的方向转动。

阴影遮挡的时间一般较短，当两次调节的时间过短时，则可以认定为是阴影遮挡的影响，当两次调节的时间大于预先设定的时间值时，则可以认定不是受到阴影遮挡的影响，正常调节即可。

进一步地，针对低压调节时，也设置了两次调节的最小间隔时间，来避免阴影遮挡光伏阵列100时，造成频繁调节，使光伏阵列100的输出电压波动较大的问题。具体参照图7，在该进一步实施例中，上述步骤S50包括：

步骤S51，在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，获取本次调整所述光伏阵列100的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列100的接收辐照度的时间间隔；可以通过预先启动计时器进行计时，以便能够获取到本次调整所述光伏阵列100的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列100的接收辐照度的时间间隔。

步骤S52，当本次调整所述光伏阵列100的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列100的接收辐照度的时间间隔小于预设时长时，则放弃本次调整。

其中，预设时长具体不限定，可根据实际需要，例如阴影时间相应设置。可以理解的是，当光伏阵列100受阴影遮挡时，光伏阵列100对太阳光的接收辐照度会发生由高到低再到高的变化，这样就造成跟踪控制模块43频繁调整光伏阵列100的接收辐照度。本实施例，跟踪控制模块43在接收到调整信号时，确定本次调整所述光伏阵列100的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列100的接收辐照度的时间间隔是否小于预设时长，如果小于则放弃本次调整，如此，避免阴影遮挡光伏阵列100时，造成频繁调节而使光伏阵列100的输出电压波动较大的问题，提高了调整的可靠性。

步骤S53，当本次调整所述光伏阵列100的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列100的接收辐照度的时间间隔大于或者等于所述预设时长时，控制所述跟踪控制装置300驱动所述光伏阵列100朝其接收辐照度增加的方向转动。

阴影遮挡的时间一般较短，当两次调节的时间过短时，则可以认定为是阴影遮挡的影响，当两次调节的时间大于预先设定的时间值时，则可以认定不是受到阴影遮挡的影响，正常调节即可。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种光伏接收辐照度控制方法，应用于光伏系统，所述光伏系统包括光伏阵列、将所述光伏阵列的电能转换后输出的电能变换装置及用于调整所述光伏阵列的朝向角度，以改变该光伏阵列的接收辐照度的跟踪控制装置，其特征在于，该光伏接收辐照度控制方法包括：

检测所述光伏阵列输出至所述电能变换装置的电压；

将检测的所述电压与预设的高压阈值进行比较；

在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动。

2.如权利要求1所述的光伏接收辐照度控制方法，其特征在于，所述检测所述光伏阵列输出至所述电能变换装置的电压的步骤之后，所述光伏接收辐照度控制方法还包括：

将检测的所述电压与预设的低压阈值进行比较；

在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动。

3.如权利要求2所述的光伏接收辐照度控制方法，其特征在于，

所述在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动包括：

在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动第一预设角度，直至检测的所述电压小于或者等于所述预设的高压阈值；

所述在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动包括：

在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动第二预设角度，直至检测的所述电压大于或者等于所述预设的低压阈值。

4.如权利要求2所述的光伏接收辐照度控制方法，其特征在于，

所述在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动的步骤包括：

在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，获取预设的第一目标接收辐照度，并控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列转动至所述预设的第一目标接收辐照度；

所述在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动的步骤包括：

在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，获取预设的第二目标接收辐照度，并控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列转动至所述预设的第二目标接收辐照度。

5.如权利要求2至4中任一项所述的光伏接收辐照度控制方法，其特征在于，所述在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动的步骤包括：

在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，获取本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔；

当本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔小于预设时长时，则放弃本次调整；

当本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔大于或者等于所述预设时长时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动；

及/或，所述在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动的步骤包括：

在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，获取本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔；

当本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔小于预设时长时，则放弃本次调整；

当本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔小于预设时长时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动。

6.一种光伏接收辐照度控制装置，应用于所述光伏系统，所述光伏系统包括光伏阵列、将所述光伏阵列的电能转换后输出的电能变换装置及用于调整所述光伏阵列的朝向角度，以改变该光伏阵列的接收辐照度的跟踪控制装置，其特征在于，该光伏接收辐照度控制装置包括：

电压检测模块，用于检测所述光伏阵列输出至所述电能变换装置的电压；

电压比较模块，用于将检测的所述电压与预设的高压阈值进行比较；

跟踪控制模块，用于在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动。

7.如权利要求6所述的光伏接收辐照度控制装置，其特征在于，所述光伏接收辐照度控制装置还包括：

所述电压比较模块，还用于将检测的所述电压与预设的低压阈值进行比较；

所述跟踪控制模块，还用于在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动。

8.如权利要求7所述的光伏接收辐照度控制装置，其特征在于，

所述跟踪控制模块具体用于在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度减小的方向转动第一预设角度，直至检测的所述电压小于或者等于所述预设的高压阈值；

所述跟踪控制模块还具体用于在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列朝其接收辐照度增加的方向转动第二预设角度，直至检测的所述电压大于或者等于所述预设的低压阈值。

9.如权利要求7所述的光伏接收辐照度控制装置，其特征在于，

所述跟踪控制模块具体用于在检测的所述电压大于所述预设的高压阈值时，获取预设的第一目标接收辐照度，并控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列转动至所述预设的第一目标接收辐照度；

所述跟踪控制模块具体用于在检测的所述电压小于所述预设的低压阈值时，获取预设的第二目标接收辐照度，并控制所述跟踪控制装置驱动所述光伏阵列转动至所述预设的第二目标接收辐照度。

10.如权利要求7至9中任一项所述的光伏接收辐照度控制装置，其特征在于，

所述跟踪控制模块，还用于当本次调整所述光伏阵列的接收辐照度与上一次调整所述光伏阵列的接收辐照度的时间间隔小于预设时长时，则放弃本次调整。

11.一种光伏系统，其特征在于，包括：

光伏阵列；

电能变换装置，用于将所述光伏阵列的电能转换后输出；

跟踪控制装置，用于调整所述光伏阵列的朝向角度，以改变该光伏阵列的接收辐照度；

以及如权利要求6至10中任一项所述的光伏接收辐照度控制装置。