CN107689772A - 光伏电站的子阵并联失配的估算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏电站的子阵并联失配的估算方法，包括：对子阵进行IV扫描以获得IV曲线；根据每条组串的IV曲线得到该子阵的理论最大输出功率P1，计算组串式逆变器子阵的理论最大输出功率P2；计算集中式逆变器子阵的理论最大输出功率P3；得到组串式逆变器子阵δs和集中式逆变器子阵δc的并联失配损失。本发明同时测算出子阵所有组串的IV曲线，此时每串组串的最大功率点电压区别是在同一条件下测试得到，能准确评估出子阵内每串组串之间工作电压的失配。

Description

光伏电站的子阵并联失配的估算方法
技术领域
本发明涉及一种估算方法，特别是涉及一种光伏电站的子阵并联失配的估算方法。
背景技术
光伏电站中组串并联的并联失配是导致电站发电损失的一项因素，影响了电站的功率值，但目前没有很好的方案对电站组串并联失配进行估算，再加上测试条件的差异性使得估算的准确性不佳。而对并联失配定量的估算又是能够帮助电站很好的评估导致电站发电量低的主要因素，因此需要一种叫较为准确的并联失配估算方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术评估光伏电站中并联失配缺乏一种行之有效的测试方法且不同组串并联的并联失配测试条件差异性较大导致估算不准确缺陷，提供较为准确的光伏电站的子阵并联失配的估算方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种光伏电站的子阵并联失配的估算方法，其特点在于，该子阵下包括组串式逆变器子阵和集中式逆变器子阵，该估算方法包括以下步骤：
S1：对子阵进行IV扫描以获得子阵中n条组串的IV曲线；
S2：根据每条组串的IV曲线，计算每条组串的最大输出功率，并且将各条组串的最大输出功率相叠加得到该子阵的理论最大输出功率P1，其中表示第i条组串的最大输出功率；
S3：计算组串式逆变器子阵的理论最大输出功率P2；
S4：计算集中式逆变器子阵的理论最大输出功率P3；
S5：根据以下公式得到组串式逆变器子阵δs和集中式逆变器子阵δc的并联失配损失：
优选地，步骤S3包括以下步骤：通过以下公式得到P2：其中每个组串式逆变器将m条组串接入一路MPPT(最大功率跟踪)模块，对接入该路MPPT模块的m条组串的IV曲线进行叠加以得到该路MPPT模块的叠加IV曲线，叠加方法为将每条组串的相同电压点的电流值相叠加，并且计算每条叠加IV曲线的最大输出功率其中以j表示第j个MPPT模块，m为可被n整除的正整数。
优选地，步骤S4包括以下步骤：
S41：集中式逆变器将k条组串接入同一路MPPT模块，所有组串分为n/k组，对于每组组串，按照该组组串中的每条组串距离该集中式逆变器的物理距离修正每条组串的IV曲线以得到修正IV曲线，修正方法为：修正后的电压＝原始测量电压-原始测量电流*阻抗；
S42：获取每条修正IV曲线的最大功率点的电压值作为参考电压，由此得到n/k个参考电压；
S43：针对每组组串，获取每条组串的IV曲线中距离该组的参考电压最近点处的原始测量电流值；
S44：将各个参考电压处的对应的电流值相叠加以得到子阵每个参考电压处的总电流；
S45：将各个参考电压与对应的总电流相乘以得到子阵在每个参考电压处的参考输出功率，共n/k个参考输出功率；
S46：各取出每组组串的参考电压处的最大输出功率，以得到各组的最大输出功率：第q组，
S47：将所有n/k个最大输出功率相加以得到集中式逆变器的理论最大输出功率，
优选地，步骤S1中还包括：测量IV扫描时子阵的辐照度以及组件温度。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：同时测算出子阵所有组串的IV(电流电压)曲线，此时每串组串的最大功率点电压区别是在同一条件下测试得到，能准确评估出子阵内每串组串之间工作电压的失配，并通过该数据计算出组串逆变器与集中逆变器并联失配的程度，结果比较准确。
附图说明
图1为本发明一实施例的估算流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
参考图1，本实施例的光伏电站的子阵并联失配的估算方法，包括评估组串式逆变器子阵的并联失配和集中式逆变器子阵的并联失配，该估算方法包括以下步骤：
S1：对子阵进行IV扫描以获得子阵中n条组串的IV曲线，测量IV扫描时子阵的辐照度以及组件温度；
S2：根据每条组串的IV曲线，计算每条组串的最大输出功率，并且将各条组串的最大输出功率相叠加得到该子阵的理论最大输出功率P1，其中表示第i条组串的最大输出功率；
S3：计算组串式逆变器子阵的理论最大输出功率P2；
S4：计算集中式逆变器子阵的理论最大输出功率P3；
S5：根据以下公式得到组串式逆变器子阵δs和集中式逆变器子阵δc的并联失配损失：
具体来说，步骤S3包括以下步骤：通过以下公式得到P2：其中每个组串式逆变器将m条组串接入一路MPPT模块，对接入该路MPPT模块的m条组串的IV曲线进行叠加以得到该路MPPT模块的叠加IV曲线，叠加方法为将每条组串的相同电压点的电流值相叠加，并且计算每条叠加IV曲线的最大输出功率其中以j表示第j个MPPT模块，m为可被n整除的正整数。
进一步地，步骤S4包括以下步骤：
S41：集中式逆变器将k条组串接入同一路MPPT模块，所有组串分为n/k组，对于每组组串，按照该组组串中的每条组串距离该集中式逆变器的物理距离修正每条组串的IV曲线以得到修正IV曲线，修正方法为：修正后的电压＝原始测量电压-原始测量电流*阻抗；
S42：获取每条修正IV曲线的最大功率点的电压值作为参考电压，由此得到n/k个参考电压；
S43：针对每组组串，获取每条组串的IV曲线中距离该组的参考电压最近点处的原始测量电流值；
S44：将各个参考电压处的对应的电流值相叠加以得到子阵每个参考电压处的总电流；
S45：将各个参考电压与对应的总电流相乘以得到子阵在每个参考电压处的参考输出功率，共n/k个参考输出功率；
S46：各取出每组组串的参考电压处的最大输出功率，以得到各组的最大输出功率：第q组，
S47：将所有n/k个最大输出功率相加以得到集中式逆变器的理论最大输出功率，
下面通过一个具体实例，进一步说明本发明的估算方法。本发明同时测算出子阵所有组串的IV曲线，此时每串组串的最大功率点电压区别是在同一条件下测试得到，能准确评估出子阵内每串组串之间工作电压的失配，并通过该数据计算出组串逆变器与集中逆变器并联失配的程度。
具体步骤：
1、测量出子阵IV扫描时子阵面辐照度；
2、测量出子阵IV扫描时组件背板温度；
3、针对需要评估的场景，在特定场景下对需评估子阵进行逆变器全子阵IV扫描，获得组串IV曲线；
4、根据每条组串IV曲线(n条组串)，得到每条组串最大输出功率，并计算出子阵组串理论最大输出功率
5、组串式逆变器为1/2串、3/4串、5/6串并联，因此对每台逆变器并联串IV曲线相同电压点的I值进行叠加，得到一组新的IV曲线，其数量为组串数量n/2，计算出每条新IV曲线的最大输出功率，并计算出组串逆变器理论最大输出功率
6、集中式逆变器为所有组串(n串)分两组MPPT点并联，
1)将集中式子阵组串按照逆变器(500kW)一侧的物理位置分为两组，每组n/2组串；
对每组组串IV曲线作如下操作：
2)按照组串距离逆变器的物理距离，针对大机的组串并联失配损失，考虑对整个曲线进行修正，铜线的电阻率约为18毫欧*平方毫米/(米)
3)根据修正后的IV曲线，获取每串组串最大功率处电压，得到n/2个电压值作为参考电压
4)按照得到的每串组串的工作电压值由小到大排序；
5)获取这n/2个电压点每串组串距离其最接近电压处的电流值；
6)在参考电压处对所有电流进行叠加，得到子阵每个参考电压处的总电流；
7)将参考电压及对应的总电流进行乘积，得到子阵在每个参考电压处的输出功率，共n/2个参考功率；
则每组组串得到如下表矩阵：
5)各取出每组所有参考电压处子阵输出功率的最大值，得到两组并联组串最大输出功率点输出功率：
第1组，
第2组，
6)则，将两组最大输出功率相加，就得到2路MPPT控制集中式逆变器子阵的最大输出功率，
7、子阵并联失配损失计算：
组串式逆变器子阵：
集中式逆变器子阵：
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种光伏电站的子阵并联失配的估算方法，其特征在于，该子阵下包括组串式逆变器子阵和集中式逆变器子阵，该估算方法包括以下步骤：
S1：对子阵进行IV扫描以获得子阵中n条组串的IV曲线；
S2：根据每条组串的IV曲线，计算每条组串的最大输出功率，并且将各条组串的最大输出功率相叠加得到该子阵的理论最大输出功率P1，其中表示第i条组串的最大输出功率；
S3：计算组串式逆变器子阵的理论最大输出功率P2；
S4：计算集中式逆变器子阵的理论最大输出功率P3；
S5：根据以下公式得到组串式逆变器子阵δs和集中式逆变器子阵δc的并联失配损失：
<mrow> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> <mo>,</mo> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mi>c</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mn>3</mn> </msub> </mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> <mo>.</mo> </mrow>
2.如权利要求1所述的估算方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：通过以下公式得到P2：其中每个组串式逆变器将m条组串接入一路MPPT模块，对接入该路MPPT模块的m条组串的IV曲线进行叠加以得到该路MPPT模块的叠加IV曲线，叠加方法为将每条组串的相同电压点的电流值相叠加，并且计算每条叠加IV曲线的最大输出功率其中以j表示第j个MPPT模块，m为可被n整除的正整数。
3.如权利要求1所述的估算方法，其特征在于，步骤S4包括以下步骤：
S41：集中式逆变器将k条组串接入同一路MPPT模块，所有组串分为n/k组，对于每组组串，按照该组组串中的每条组串距离该集中式逆变器的物理距离修正每条组串的IV曲线以得到修正IV曲线，修正方法为：修正后的电压＝原始测量电压-原始测量电流*阻抗；
S42：获取每条修正IV曲线的最大功率点的电压值作为参考电压，由此得到n/k个参考电压；
S43：针对每组组串，获取每条组串的IV曲线中距离该组的参考电压最近点处的原始测量电流值；
S44：将各个参考电压处的对应的电流值相叠加以得到子阵每个参考电压处的总电流；
S45：将各个参考电压与对应的总电流相乘以得到子阵在每个参考电压处的参考输出功率，共n/k个参考输出功率；
S46：各取出每组组串的参考电压处的最大输出功率，以得到各组的最大输出功率：第q组，
S47：将所有n/k个最大输出功率相加以得到集中式逆变器的理论最大输出功率，
4.如权利要求1-3中任意一项所述的估算方法，其特征在于，步骤S1中还包括：测量IV扫描时子阵的辐照度以及组件温度。
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