CN108258717B - 逆变器、集散式汇流箱、限功率控制系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种逆变器、集散式汇流箱、限功率控制系统和方法。限功率控制系统包括:多个集散式汇流箱,其中,每个集散式汇流箱的一端与一个或更多个电池板组件连接以从所连接的电池板组件接收功率输入;逆变器,与每个集散式汇流箱的另一端连接,在接收到功率控制指令时基于功率控制指令确定限功率百分比,并将限功率百分比发送到所连接的集散式汇流箱,之后根据多个集散式汇流箱的输出功率之和与功率控制指令中指定的阈值功率的比较结果对集散式汇流箱发送功率上调指令或功率下调指令,集散式汇流箱通过基于接收到的限功率百分比以及功率上调指令或功率下调指令改变电压环输出限幅值来调整输出功率。本发明能够提高集散式光伏系统的电路转换效率。
Description
技术领域
本申请涉及发电领域,更具体地讲,涉及光伏发电领域中的逆变器、集散式汇流箱、限功率控制系统和方法。
背景技术
能源是人类赖以生存的物质基础,化石能源的有限性和大量开采利用导致能源短缺和环境污染的问题日益加重,太阳能作为当前最为清洁和最有利用前景的可再生能源之一,其利用受到世界各地的普遍关注。
集散式光伏发电解决方案采用最大功率点跟踪(MPPT)寻优及集中并网发电形式,通过前置多个MPPT控制优化器来实现多路MPPT寻优功能,并在汇流后采用集中式逆变器逆变以实现高效的光伏发电解决方案。与传统的集中式逆变方案和组串式逆变方案相比,集散式光伏发电解决方案的发电收益更高且成本更低。
集散式汇流箱设置有MPPT控制软件和DC/DC升压电路,以对所连接的至少一个电池板组件进行MPPT的分散跟踪,从而降低因组件参数不一致、局部阴影、仰角差异等因素导致的效率损失。此外,所述DC/DC升压电路可使直流输入电压升高,由此降低直流线缆传输线损。
集散式光伏发电解决方案中所采用的逆变器通常为集中式逆变器,它可将前级的多个集散式汇流箱的输出接至后级的该逆变器的直流输入端,实现集中逆变。处于后级的逆变器工作于直流稳压状态,并网功率受前级的多个汇流箱的控制,因此不能通过传统的方法限功率(即,通过限制逆变器并网电流来实现限功率)。如果按照传统的方法对并网电流进行限制,则所述多个集散式汇流箱仍然会以最大功率点的功率进行输出,当所述多个集散式汇流箱的输出功率大于逆变器限制功率值时,直流母线电压不受控,逆变器的电压环失效,所述多个集散式汇流箱的多余的能量会直接堆积在逆变器的直流支撑电容上,形成电压势能。如果所述多个集散式汇流箱的输出功率之和与逆变器功率限制值相差太大,则会出现电压过冲,容易造成设备损坏。
针对这一问题,现有的集散式光伏系统的限功率方法一般为:上位机给逆变器下达限功率指令,逆变器通过通信以功率百分比的形式向各个集散式汇流箱发送指令,各个集散式汇流箱按照各自接收到的限功率百分比来限制自己的输出功率。然而,由于各个集散式汇流箱所连接的电池板组件辐照度不同、组串配置不同,有的集散式汇流箱输入能量较大,其功率会被限制,而有的集散式汇流箱输入能量较小,尚未达到功率限制值,限功率不准确将造成发电量损失。
此外,在现有的针对上述问题的解决方案中,集散式汇流箱在收到限功率指令后,会将集散式汇流箱直流输入电压(即,电池板组件的输出电压)下调,这将导致电池板组件电流上升,DC/DC电路转换效率降低。
发明内容
为解决现有技术中的上述问题,本申请提供了一种能够提高集散式光伏系统的电路转换效率并准确实现目标限制功率的逆变器、集散式汇流箱、限功率控制系统和方法。
根据本发明的一方面,提供了一种逆变器,用于经由直流母线与多个集散式汇流箱连接。所述逆变器包括:接收单元,用于接收功率控制指令;限功率控制单元,用于基于功率控制指令确定限功率百分比,并将限功率百分比发送到所述多个集散式汇流箱;功率微调控制单元,用于在所述限功率控制单元发送所述限功率百分比之后,确定所述多个集散式汇流箱的输出功率之和是否大于功率控制指令中指定的阈值功率,如果所述输出功率之和大于所述阈值功率,则将功率下调指令传送给所述多个集散式汇流箱,如果所述输出功率之和小于所述阈值功率,则将功率上调指令传送给所述多个集散式汇流箱。
所述限功率控制单元可将功率控制指令中指定的阈值功率与所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和的比率确定为限功率百分比。
根据本发明的另一方面,提供了一种集散式汇流箱,用于一端与多个电池板组件中的一个或多个电池板组件连接以从所连接的电池板组件接收功率输入,另一端经由直流母线与逆变器连接。所述集散式汇流箱包括:限功率调整单元,用于基于接收到的限功率百分比改变电压环输出限幅值来调整输出功率;功率微调单元,用于基于接收到的功率下调指令减小电压环输出限幅值,以及基于接收到的功率上调指令增大电压环输出限幅值。
所述限功率调整单元可包括:应限功率值计算模块,用于将自身当前功率值与限功率百分比相乘来计算对应的应限功率值;限功率输出电流计算模块,用于将所述应限功率值除以自身输出电压来计算对应的限功率输出电流;限功率电流上限值确定模块,用于将所述限功率输出电流除以开关电路的当前开关占空比来确定对应的限功率电流上限值;以及电压环输出限幅值确定模块,用于将所述限功率电流上限值确定为所述电压环输出限幅值。
所述功率微调单元可包括:第一功率微调模块,用于当接收到功率下调指令时,按照预设的第一幅度减小内部的电压环输出限幅值,并在电压环输出限幅值减小至低于预设下限值时将电压环输出限幅值设置为所述预设下限值;第二功率微调模块,用于当接收到功率上调指令时,按照预设的第二幅度增大内部的电压环输出限幅值,并在电压环输出限幅值增大至高于预设上限值时将电压环输出限幅值设置为所述预设上限值。
根据本发明的另一方面,提供了一种限功率控制系统,包括:多个集散式汇流箱以及逆变器,所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的一端用于与多个电池板组件中的一个或更多个电池板组件连接以从所连接的电池板组件接收功率输入,所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的另一端与所述逆变器连接,所述集散式汇流箱可为以上所述的任意集散式汇流箱,所述逆变器可为以上所述的任意逆变器。
根据本发明的另一方面,提供了一种限功率控制方法,用于限功率控制系统,所述限功率控制系统包括多个集散式汇流箱以及逆变器,所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的一端用于与多个电池板组件中的一个或更多个电池板组件连接,并且所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的另一端与逆变器连接,所述方法包括:由逆变器接收功率控制指令;由逆变器基于接收到的功率控制指令确定限功率百分比;由逆变器将限功率百分比发送到所连接的集散式汇流箱;由所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱通过基于接收到的限功率百分比改变电压环输出限幅值来调整输出功率;由逆变器确定所述多个集散式汇流箱的输出功率之和是否大于功率控制指令中指定的阈值功率,如果所述输出功率之和大于所述阈值功率,则将功率下调指令传送给所述多个集散式汇流箱,如果所述输出功率之和小于所述阈值功率,则将功率上调指令传送给所述多个集散式汇流箱;由所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱基于接收到的功率下调指令减小电压环输出限幅值,以及基于接收到的功率上调指令增大电压环输出限幅值。
所述限功率百分比可为功率控制指令中指定的阈值功率与所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和的比率。
由所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱通过基于接收到的限功率百分比改变电压环输出限幅值来调整输出功率的步骤可包括:将所述每个集散式汇流箱的当前功率值与限功率百分比相乘来计算所述每个集散式汇流箱的应限功率值;将所述每个集散式汇流箱的应限功率值除以所述每个集散式汇流箱的输出电压来计算所述每个集散式汇流箱的限功率输出电流;将所述每个集散式汇流箱的限功率输出电流除以所述每个集散式汇流箱中的开关电路的当前开关占空比来确定所述每个集散式汇流箱的限功率电流上限值;以及将所述每个集散式汇流箱的限功率电流上限值确定为所述每个集散式汇流箱的电压环输出限幅值。
所述基于接收到的功率下调指令减小电压环输出限幅值,以及基于接收到的功率上调指令增大电压环输出限幅值的步骤可包括:当集散式汇流箱接收到功率下调指令时,减小内部的电压环输出限幅值,并在电压环输出限幅值减小至低于预设下限值时将电压环输出限幅值设置为所述预设下限值;当集散式汇流箱接收到功率上调指令时,增大内部的电压环输出限幅值,并在电压环输出限幅值增大至高于预设上限值时将电压环输出限幅值设置为所述预设上限值。
通过应用如上所述的根据本发明的实施例的逆变器、集散式汇流箱、限功率控制系统和方法,使得限功率控制速度快、精度高,并且集散式汇流箱在限功率状态下转换效率提高。
附图说明
图1是示出根据本发明的示例性实施例的限功率控制系统的示意性结构示图。
图2是示出根据本发明的示例性实施例的限功率控制方法的流程图。
图3是示出根据本发明的示例性实施例的集散式汇流箱调整电压环输出限幅值的示例性处理。
图4是示出根据本发明的另一示例性实施例的集散式汇流箱调整电压环输出限幅值的示例性处理。
具体实施方式
以下,将参照附图更充分地描述本发明的示例性实施例,示例性实施例在附图中示出。然而,可以以许多不同的形式实施示例性实施例,并且不应被解释为局限于在此阐述的示例性实施例。相反,提供这些实施例从而本公开将会彻底和完整,并将完全地将示例性实施例的范围传达给本领域的技术人员。
图1是示出根据实施例的限功率控制系统100的示意性结构示图。如图1中所示,所述限功率控制系统100包括:多个集散式汇流箱110-1至110-N以及逆变器120。
如图1所示,所述多个集散式汇流箱110-1至110-N中的每一个集散式汇流箱的一端与多个电池板组件中的一个电池板组件连接,以从所连接的电池板组件接收功率输入,所述多个集散式汇流箱110-1至110-N中的每一个集散式汇流箱的另一端经由直流母线与逆变器120连接。在本发明的实施例中,逆变器可以是DC/AC转换器。此外,尽管在图1中示出一个电池板组件连接到一个集散式汇流箱,但本发明不限于此,还可将多个电池板组件连接到一个集散式汇流箱。
参照图1,根据本发明的示例性实施例的逆变器120可包括:接收单元121、限功率控制单元122以及功率微调控制单元123。
接收单元121可用于接收功率控制指令。在本发明的示例性实施例中,接收单元121可从上位机接收功率控制指令。
限功率控制单元122可基于功率控制指令确定限功率百分比,并将限功率百分比发送到所述多个集散式汇流箱110-1至110-N。更具体地讲,在接收单元121接收到功率控制指令后,限功率控制单元122可将功率控制指令中指定的阈值功率P_Limit与所述多个集散式汇流箱110-1至110-N的当前输出功率之和P_Now的比率确定为限功率百分比K_Per(即,K_Per=P_Limit/P_Now),并可将所述限功率百分比K_Per发送给所连接的每个集散式汇流箱。
功率微调控制单元123可在所述限功率控制单元122发送限功率百分比之后,确定所述多个集散式汇流箱110-1至110-N的输出功率之和是否仍大于功率控制指令中指定的阈值功率,如果所述输出功率之和大于所述阈值功率,则将功率下调指令传送给所述多个集散式汇流箱110-1至110-N,如果所述输出功率之和小于所述阈值功率,则将功率上调指令传送给所述多个集散式汇流箱110-1至110-N。稍后将结合针对集散式汇流箱的描述对此进行进一步解释。
继续参照图1,根据本发明的示例性实施例的集散式汇流箱110-1至110-N中的每个集散式汇流箱可包括:限功率调整单元111以及功率微调单元112。
限功率调整单元111可基于从逆变器120接收到的限功率百分比改变电压环输出限幅值来调整集散式汇流箱的输出功率。
在本发明的示例性实施例中,限功率调整单元111可包括:应限功率值计算模块111-1、限功率输出电流计算模块111-2、限功率电流上限值确定模块111-3以及电压环输出限幅值确定模块111-4,在下文中将对这些部件及其操作进行更详细的说明。
具体地讲,在集散式汇流箱从逆变器120接收到限功率百分比K_Per之后,可通过应限功率值计算模块111-1将自身的当前功率值P_Now(n)与限功率百分比K_Per相乘来计算其应限功率值P_Limit(n)(即,P_Limit(n)=当前功率值P_Now(n)×K_Per),n指示集散式汇流箱110-N。
然后,可由限功率输出电流计算模块111-2将应限功率值P_Limit(n)除以自身输出电压V_out(n)来计算对应的限功率输出电流I_out(n)(即,I_out(n)=P_Limit(n)/V_out(n))。
之后,可由限功率电流上限值确定模块111-3计算在开关占空比D不变的条件下,限功率条件下的电流上限值I_in(n)=I_out(n)/D,其中,D是集散式汇流箱中的开关电路的当前开关占空比,并表示在一个开关周期中开关接通时长占该开关的一周期时长的比例。
最后,电压环输出限幅值确定模块111-4可将集散式汇流箱的限功率电流上限值I_in(n)确定为该集散式汇流箱的电压环输出限幅值U_Max,由此基于电压环输出限幅值U_Max实现对电池板组件的输出电压和输出电流的控制(例如,当U_Max增大时,电池板组件的输出电流会升高,输出电压会降低;当U_Max减小时,电池板组件的输出电流会降低,输出电压会升高),从而达到调整集散式汇流箱的输出功率的目的。
通过以上方式,可实现对集散式汇流箱的输出功率的粗调节。然而,由于电池板组件的电压电流的非线性关系,所述占空比D在进入限功率状态后会发生变化。因此,在需要准确地达到功率控制指令中的阈值功率的情况下,还可进一步对集散式汇流箱的输出功率进行细调节。
具体来说,在使用限功率百分比K_Per完成对各集散式汇流箱的输出功率的粗调节之后,逆变器120可(例如,实时或周期性地)检测所连接的一个或多个集散式汇流箱110-1至110-N的当前输出功率之和P_Now’,并确定所述输出功率之和P_Now’是否大于阈值功率P_Limit。如果所述输出功率之和P_Now’大于阈值功率P_Limit,则功率微调控制单元123可将功率下调指令传送给集散式汇流箱110-1至110-N,如果所述输出功率之和P_Now’小于阈值功率P_Limit,则功率微调控制单元123可将功率上调指令传送给集散式汇流箱110-1至110-N。
各集散式汇流箱的功率微调单元112可基于接收到的功率下调指令减小电压环输出限幅,或者基于接收到的功率上调指令增大电压环输出限幅。
如图1所示,根据本发明的示例性实施例的功率微调单元112可包括第一功率微调模块112-1以及第二功率微调模块112-2。
当接收到功率下调指令时,第一功率微调模块112-1可按照预设的第一幅度减小内部的电压环输出限幅值U_Max,并在电压环输出限幅值U_Max减小至低于预设下限值K1时将电压环输出限幅值U_Max设置为所述预设下限值K1,而当接收到功率上调指令时,第二功率微调模块112-2可按照预设的第二幅度增大内部的电压环输出限幅值U_Max,并在电压环输出限幅值U_Max增大至高于预设上限值K2时将电压环输出限幅值U_Max设置为所述预设上限值K2,在本发明的实施例中,所述预设上限值K1以及预设下限值K2是由本领域技术人员预先设置的。
这样,通过对每个集散式汇流箱的电压环输出限幅值U_Max的进一步调整,能够更精确地实现目标限制功率。此外,通过这种方式,由于集散式汇流箱能够通过实时调整电压环输出限幅值U_Max来实现对输出功率的控制,因此也能够减轻由于环境因素所造成的集散式汇流箱的输出功率的波动的影响。
以上结合图1详细描述了根据本发明的实施例的限功率控制系统100的结构及其各部件的功能操作,以下将结合图2至图4详细描述根据本发明的实施例的限功率控制方法。
图2是示出根据本发明的示例性实施例的限功率控制方法的流程图。
参照图2,在步骤201,可由逆变器120接收功率控制指令。在本发明的实施例中,逆变器120可从上位机接收功率控制指令。
在步骤203,可由逆变器120基于接收到的功率控制指令来确定限功率百分比。具体地讲,在接收到功率控制指令后,逆变器120可将功率控制指令中指定的阈值功率P_Limit与所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和P_Now的比率确定为限功率百分比K_Per(即,K_Per=P_Limit/P_Now)。以上已结合图1详细描述了逆变器120计算限功率百分比K_Per的各个部件以及相应过程,因此在此为了简明将不再进行更详细的解释。
在步骤205,可由逆变器120将限功率百分比K_Per发送到所连接的集散式汇流箱110-1至110-N。
在步骤207,所述多个集散式汇流箱110-1至110-N中的每个集散式汇流箱可基于接收到的限功率百分比改变电压环输出限幅值来调整输出功率。在本发明的示例性实施例中,集散式汇流箱可通过调整自己的电压环输出限幅值来使所连接的电池板组件的输出电压和输出电流改变,由此能够相应地调整自己的输出功率。稍后将结合图3详细描述步骤207中集散式汇流箱的操作。
在步骤209,在所述多个集散式汇流箱110-1至110-N根据限功率百分比改变电压环输出限幅值来调整输出功率之后,逆变器120可再次确定所述多个集散式汇流箱110-1至110-N的输出功率之和是否大于功率控制指令中指定的阈值功率,如果所述输出功率之和大于所述阈值功率,则将功率下调指令传送给所述多个集散式汇流箱110-1至110-N,如果所述输出功率之和小于所述阈值功率,则将功率上调指令传送给所述多个集散式汇流箱110-1至110-N。
在步骤211,所述多个集散式汇流箱110-1至110-N中的每个集散式汇流箱可基于接收到的功率下调指令减小电压环输出限幅值,或基于接收到的功率上调指令增大电压环输出限幅值。稍后将结合图4详细描述步骤211中集散式汇流箱的操作。
图3是示出根据本发明的实施例的集散式汇流箱调整电压环输出限幅值的示例性处理。
在从逆变器120接收到限功率百分比K_Per(步骤301)之后,在步骤303,可通过集散式汇流箱中所包括的应限功率值计算模块111-1将集散式汇流箱自身的当前功率值P_Now(n)与限功率百分比K_Per相乘来计算对应的应限功率值P_Limit(n)(即,P_Limit(n)=当前功率值P_Now(n)×K_Per)。
在步骤305,可通过集散式汇流箱中所包括的限功率输出电流计算模块111-2将应限功率值P_Limit(n)除以集散式汇流箱自身的输出电压V_out(n)来计算对应的限功率输出电流I_out(n)(即,I_out(n)=P_Limit(n)/V_out(n))。
在步骤307,可通过集散式汇流箱中所包括的限功率电流上限值确定模块111-3将限功率输出电流I_out(n)除以其开关电路的当前开关占空比D来确定自己的限功率电流上限值I_in(n)。
在步骤309,可通过集散式汇流箱中所包括的电压环输出限幅值确定模块111-4将限功率电流上限值I_in(n)确定为其电压环输出限幅值U_Max,由此使得能够基于所述U_Max对所连接的电池板组件的输出电压和输出电流进行控制(例如,当U_Max增大时,电池板组件的输出电流会升高,输出电压会降低;当U_Max减小时,电池板组件的输出电流会降低,输出电压会升高),从而可相应达到调整集散式汇流箱的输出功率的目的。
通过图3的方法,可实现对集散式汇流箱的输出功率的粗调节,然而,由于电池板组件的电压电流的非线性关系,所述占空比D在进入限功率状态后会发生变化。因此,在完成图3的方法之后,还可对多个集散式汇流箱的输出功率进行进一步的控制,以下将参照图4对此进行描述。
图4是示出根据本发明的另一实施例的集散式汇流箱调整电压环输出限幅值的示例性处理。
如图4中所示,在步骤401,可通过集散式汇流箱中所包括的功率微调单元112确定是从逆变器120接收到功率上调指令还是功率下调指令。
当所述指令是功率下调指令时,在步骤403,可由功率微调单元112中的第一功率微调模块112-1按照预设的第一幅度减小内部的电压环输出限幅值U_Max。
然后,在步骤405,第一功率微调模块112-1可确定减小后的电压环输出限幅值U_Max是否低于预设下限值K1。
如果低于所述预设下限值K1(405-是),则在步骤407,第一功率微调模块112-1可将电压环输出限幅值U_Max设置为所述预设下限值K1并进行到步骤409,如果没有低于所述预设下限值K1(405-否),则直接进行到步骤409。
在步骤409,第一功率微调模块112-1可基于当前电压环输出限幅值U_Max实现对电池板组件的输出电压和输出电流的控制(即,使得电池板组件的输出电压升高,输出电流降低),由此相应地实现对集散式汇流箱的输出功率的调整和控制。
此外,在当所述指令是功率上调指令时,在步骤411,可由功率微调单元112中的第二功率微调模块112-2按照预设的第二幅度增大内部的电压环输出限幅值U_Max。
然后,在步骤413,第二功率微调模块112-2可确定增大后的电压环输出限幅值U_Max是否高于预设下限值K2。
如果高于所述预设下限值K2(413-是),则在步骤415,第二功率微调模块112-2可将电压环输出限幅值U_Max设置为所述预设上限值K2并进行到步骤417,如果没有高于所述预设上限值K2(413-否),则直接进行到步骤417。
在步骤417,第二功率微调模块112-2可基于当前电压环输出限幅值U_Max实现对电池板组件的输出电压和输出电流的控制(即,使得电池板组件的输出电压降低,输出电流增大),由此相应地实现对集散式汇流箱的输出功率的调整和控制。
尽管在以上描述中图4的操作在图3的方法操作被执行之后执行,然而应理解,本发明不限于此,图3和图4的方法不必一起执行,图3和图4的方法也可分别独立的被执行。
通过应用如上所述的根据本发明的实施例的限功率控制系统和方法,使得限功率控制速度快、精度高,并且集散式汇流箱在限功率状态下转换效率提高。此外,除了集散式光伏系统以外,上述系统和方法还可应用于有类似需求的其它系统,例如,集散式逆变器IGBT过温降功率、集散式逆变器电抗器过温降功率等。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明,但是本领域的技术人员应该理解,在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行形式和细节上的各种改变。
Claims (8)
1.一种逆变器,用于经由直流母线与多个集散式汇流箱连接,其特征在于,所述逆变器包括:
接收单元,用于接收功率控制指令;
限功率控制单元,用于基于功率控制指令确定限功率百分比,并将所述限功率百分比发送到所述多个集散式汇流箱;
功率微调控制单元,用于在所述限功率控制单元发送所述限功率百分比之后,确定所述多个集散式汇流箱的输出功率之和是否大于功率控制指令中指定的阈值功率,如果所述输出功率之和大于所述阈值功率,则将功率下调指令传送给所述多个集散式汇流箱,如果所述输出功率之和小于所述阈值功率,则将功率上调指令传送给所述多个集散式汇流箱,
其中,由所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱将所述每个集散式汇流箱的当前功率值与所述限功率百分比相乘来计算所述每个集散式汇流箱的应限功率值,将所述每个集散式汇流箱的应限功率值除以所述每个集散式汇流箱的输出电压来计算所述每个集散式汇流箱的限功率输出电流,将所述每个集散式汇流箱的限功率输出电流除以所述每个集散式汇流箱中的开关电路的当前开关占空比来确定所述每个集散式汇流箱的限功率电流上限值,并且将所述每个集散式汇流箱的限功率电流上限值确定为所述每个集散式汇流箱的电压环输出限幅值。
2.如权利要求1所述的逆变器,其特征在于,所述限功率控制单元用于将功率控制指令中指定的阈值功率与所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和的比率确定为所述限功率百分比。
3.一种集散式汇流箱,用于一端与多个电池板组件中的一个或多个电池板组件连接以从所连接的电池板组件接收功率输入,另一端经由直流母线与逆变器连接,其特征在于,所述集散式汇流箱包括:
开关电路;
限功率调整单元,用于基于接收到的限功率百分比改变电压环输出限幅值来调整输出功率;
功率微调单元,用于基于接收到的功率下调指令减小电压环输出限幅值,以及基于接收到的功率上调指令增大电压环输出限幅值,
其中,所述限功率调整单元包括:
应限功率值计算模块,用于将所述集散式汇流箱的当前功率值与所述限功率百分比相乘来计算对应的应限功率值;
限功率输出电流计算模块,用于将所述应限功率值除以所述集散式汇流箱的输出电压来计算对应的限功率输出电流;
限功率电流上限值确定模块,用于将所述限功率输出电流除以开关电路的当前开关占空比来确定对应的限功率电流上限值;以及
电压环输出限幅值确定模块,用于将所述限功率电流上限值确定为所述电压环输出限幅值。
4.如权利要求3所述的集散式汇流箱,其特征在于,所述功率微调单元包括:
第一功率微调模块,用于当接收到功率下调指令时,按照预设的第一幅度减小内部的电压环输出限幅值,并在电压环输出限幅值减小至低于预设下限值时将电压环输出限幅值设置为所述预设下限值;
第二功率微调模块,用于当接收到功率上调指令时,按照预设的第二幅度增大内部的电压环输出限幅值,并在电压环输出限幅值增大至高于预设上限值时将电压环输出限幅值设置为所述预设上限值。
5.一种限功率控制系统,包括:多个集散式汇流箱,其中,所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的一端用于与多个电池板组件中的一个或更多个电池板组件连接以从所连接的电池板组件接收功率输入;以及逆变器;其特征在于,所述集散式汇流箱为权利要求3-4中任一项所述的集散式汇流箱,所述逆变器为权利要求1或2所述的逆变器。
6.一种限功率控制方法,用于限功率控制系统,所述限功率控制系统包括多个集散式汇流箱以及逆变器,所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的一端用于与多个电池板组件中的一个或更多个电池板组件连接,并且所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的另一端与逆变器连接,所述方法包括:
由逆变器接收功率控制指令;
由逆变器基于接收到的功率控制指令确定限功率百分比;
由逆变器将所述限功率百分比发送到所连接的集散式汇流箱;
由所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱通过基于接收到的限功率百分比改变电压环输出限幅值来调整输出功率;
由逆变器确定所述多个集散式汇流箱的输出功率之和是否大于功率控制指令中指定的阈值功率,如果所述输出功率之和大于所述阈值功率,则将功率下调指令传送给所述多个集散式汇流箱,如果所述输出功率之和小于所述阈值功率,则将功率上调指令传送给所述多个集散式汇流箱;
由所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱基于接收到的功率下调指令减小电压环输出限幅值,以及基于接收到的功率上调指令增大电压环输出限幅值,
其中,由所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱通过基于接收到的限功率百分比改变电压环输出限幅值来调整输出功率的步骤包括:
将所述每个集散式汇流箱的当前功率值与所述限功率百分比相乘来计算所述每个集散式汇流箱的应限功率值;
将所述每个集散式汇流箱的应限功率值除以所述每个集散式汇流箱的输出电压来计算所述每个集散式汇流箱的限功率输出电流;
将所述每个集散式汇流箱的限功率输出电流除以所述每个集散式汇流箱中的开关电路的当前开关占空比来确定所述每个集散式汇流箱的限功率电流上限值;以及
将所述每个集散式汇流箱的限功率电流上限值确定为所述每个集散式汇流箱的电压环输出限幅值。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述限功率百分比为功率控制指令中指定的阈值功率与所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和的比率。
8.如权利要求6中的所述的方法,其特征在于,所述基于接收到的功率下调指令减小电压环输出限幅值,以及基于接收到的功率上调指令增大电压环输出限幅值的步骤包括:
当集散式汇流箱接收到功率下调指令时,减小内部的电压环输出限幅值,并在电压环输出限幅值减小至低于预设下限值时将电压环输出限幅值设置为所述预设下限值;
当集散式汇流箱接收到功率上调指令时,增大内部的电压环输出限幅值,并在电压环输出限幅值增大至高于预设上限值时将电压环输出限幅值设置为所述预设上限值。
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