CN110710101B - 一种光伏发电的控制方法、控制设备及光伏发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种光伏发电的控制方法、控制设备及光伏发电系统，涉及光电技术领域，当发生遮挡或是组件故障时，可以使得光伏发电系统中的优化器快速调整输出电压参考值，进而不会对系统的发电量造成影响。该方法应用于光伏发电系统，该系统包括至少一个光伏组串以及控制设备，光伏组串包括至少一个光伏模块，每一个光伏模块包括光伏单元和与光伏单元连接的优化器，每个光伏单元包括至少一个光伏组件，该方法包括：控制设备周期性向每一个光伏组串的优化器发送输出电压参考值更新指令；每一个光伏组串的优化器接收输出电压参考值更新指令，根据输出电压参考值更新指令更新输出电压参考值。

Description

一种光伏发电的控制方法、控制设备及光伏发电系统
本申请要求于2017年5月31日提交中国专利局、申请号为201710400777.0、申请名称为“一种光伏发电的控制方法、控制设备及光伏发电系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明实施例涉及光电技术领域，尤其涉及一种光伏发电的控制方法、控制设备及光伏发电系统。
背景技术
光伏发电系统接受光照后将太阳能转化为电能的发电系统，通常由多个光伏组件通过一定的串并联方式组合构成。光伏组件安装于室外，经常会发生遮挡、老化等现象，严重影响整个光伏发电系统的发电量。可以给光伏发电系统中的每一个光伏组件连接一个优化器，优化器可以将光伏组件的输入电压/电流转换为不同的输出电压/电流，以解决遮挡、老化等对发电量造成的影响，最大限度提高系统的发电效率。
为了保证优化器输出电压的总和低于系统电压，不同功率的优化器需要设定不同的输出电压参考值，另外，当部分光伏组件出现故障切除或是故障恢复切入时，也需要根据系统内上电的光伏组件数量的变化调整各个优化器的输出电压参考值。
现有技术中，光伏发电系统中有一个中央控制单元，定时采集所有优化器的工作信息，包括电压、电流、功率、温度等，统一处理并计算得出每一个优化器的输出电压参考值，并逐个下发给各个优化器，优化器接收并根据新的输出电压参考值调整工作状态。但是，随着优化器数量越多，中央控制单元信息采集的数量越来越多，计算量也越来越大，当发生遮挡或是组件故障时，由于大量的计算耗费的时间较长，中央控制单元也需要很长时间才能向优化器下发输出电压参考值，导致系统中各个优化器的调整过程缓慢，进而造成发电量的损失严重。
发明内容
本申请提供一种光伏发电的控制方法、控制设备及光伏发电系统，当发生遮挡或是组件故障时，可以使得光伏发电系统中的优化器快速调整输出电压参考值，进而不会对系统的发电量造成影响。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，公开了一种光伏发电的控制方法，应用于光伏发电系统，光伏发电系统包括至少一个光伏组串以及控制设备，光伏组串包括至少一个光伏模块，每一个光伏模块包括一个光伏单元以及与所述光伏单元连接的优化器，所述光伏单元包括至少一个光伏组件，该方法包括：控制设备周期性向优化器发送输出电压参考值更新指令，输出电压参考值更新指令用于指示该优化器更新输出电压参考值；该优化器接收输出电压参考值更新指令，根据输出电压参考值更新指令更新输出电压参考值。
当发生光伏组件被遮挡或光伏组件故障时，由于系统始终维持BUS不变，异常优化器(被遮挡的光伏组件所连接的优化器)输出电压降低，正常优化器(未被遮挡的光伏组件所连接的优化器)输出电压上升，当正常优化器输出电压达到输出电压参考值时，会退出MPPT状态进入限功率状态，优化器输出功率变小，进而整个光伏发电系统的输出功率也会变小。现有技术中，控制单元需要很长时间才能向优化器下发新的输出电压参考值，导致系统中各个优化器的调整过程缓慢，进而造成发电量的损失严重。而本申请中，控制设备周期性向优化器下发输出电压参考值更新指令，如此，在发生上述故障时，优化器可以快速根据接收到的输出电压参考值更新指令调整REF(即输出电压参考值)，优化器再次进入MPPT状态，恢复到原来的输出功率，如此，不会由于单点故障对整个光伏发电系统的发电量造成影响。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，优化器为DC/DC变化器；优化器的拓扑可以是Buck、Boost、Buck-Boost、Boost-Buck中的任意一种。
结合第一方面或以上第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，光伏发电系统包括至少两个并联的光伏组串，每一个光伏组串中优化器的输出端依次串联；逆变器的输出与电网连接，或与负载连接；光伏发电系统的功率与至少两个并联的光伏组串的数量成正比。
也就是说，同一个光伏组串内部，优化器与至少一个光伏组件连接构成一个光伏模块，相邻的光伏模块之间通过优化器的输出端串联，相邻的光伏组串之间通过优化器的输出端并联。光伏组串越多，光伏组串内部优化器数量越多，光伏发电系统的输出功率就越大。
结合第一方面或以上第一方面的任意一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，控制设备与优化器之间的通信方式为有线通信方式或无线通信方式。
也就是说，控制设备可以通过有线通信方式向优化器下发输出电压参考值更新指令，也可以通过无线方式向优化器下发输出电压参考值更新指令。
结合第一方面或以上第一方面的任意一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，输出电压参考值更新指令为状态量标识，状态量标识用于指示优化器根据预设的调整系数更新输出电压参考值；或，输出电压参考值更新指令携带控制设备确定的调整系数，使得优化器接收输出电压参考值更新指令后根据控制设备在发送输出电压参考值之前确定的调整系数更新输出电压参考值。
也就是说，输出电压参考值更新指令为状态量标识时，指令不携带调整系数，调整系数K固定不变；当输出电压参考值更新指令携带调整系数时，调整系数K可调，优化器可以根据当前实际的输出电压和调整系数计算出新的输出电压参考值REF。
第二方面，公开了一种光伏发电的控制方法，应用于光伏发电系统，光伏发电系统包括至少一个光伏组串以及控制设备，光伏组串包括至少一个光伏模块，每一个光伏模块包括一个光伏单元以及与该光伏单元连接的优化器，该光伏单元包括至少一个光伏组件，包括：
控制设备周期性向优化器发送输出电压参考值更新指令，输出电压参考值更新指令用于指示光伏发电系统中每一个光伏组串包括的优化器更新输出电压参考值。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，输出电压参考值更新指令为状态量标识，状态量标识用于指示优化器根据预设的调整系数更新输出电压参考值。
结合第二方面以及第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，控制设备周期性向优化器发送输出电压参考值更新指令之前，方法还包括：控制设备确定优化器对应的调整系数，调整系数用于指示优化器根据调整系数更新输出电压参考值。
结合第二方面以及第二方面的任意一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，输出电压参考值更新指令携带调整系数。
第三方面，公开了一种控制设备，包括：发送单元，用于周期性向优化器发送输出电压参考值更新指令，输出电压参考值更新指令用于指示优化器更新输出电压参考值。其中，优化器部署于光伏发电系统，光伏发电系统包括至少一个光伏组串以及控制设备，光伏组串包括至少一个光伏模块，每一个光伏模块包括一个光伏单元以及与所述光伏单元连接的优化器，所述光伏单元包括至少一个光伏组件。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，输出电压参考值更新指令为状态量标识，状态量标识用于指示优化器根据预设的调整系数更新输出电压参考值。
结合第三方面以及第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，还包括确定单元。确定单元用于，在发送单元周期性向优化器发送输出电压参考值更新指令之前，确定优化器对应的调整系数，调整系数用于指示优化器根据调整系数更新输出电压参考值
结合第三方面以及第三方面的第二种可能的实现方式，在第三方面的第三种可能的实现方式中，输出电压参考值更新指令携带调整系数。
第四方面，公开了一种光伏发电系统，光伏发电系统包括至少一个光伏组串以及控制设备，光伏组串包括至少一个光伏模块，包括一个光伏单元以及与所述光伏单元连接的优化器，所述光伏单元包括至少一个光伏组件。控制设备用于，周期性向每一个光伏组串的优化器发送输出电压参考值更新指令，输出电压参考值更新指令用于指示每一个光伏组串的优化器更新输出电压参考值；优化器用于，接收输出电压参考值更新指令，并根据输出电压参考值更新指令更新输出电压参考值。
当发生光伏组件被遮挡或光伏组件故障时，由于系统始终维持BUS不变，异常优化器(被遮挡的光伏组件所连接的优化器)输出电压降低，正常优化器(未被遮挡的光伏组件所连接的优化器)输出电压上升，当正常优化器输出电压达到输出电压参考值时，会退出MPPT状态进入限功率状态，优化器输出功率变小，进而整个光伏发电系统的输出功率也会变小。现有技术中，控制单元需要很长时间才能向优化器下发新的输出电压参考值，导致系统中各个优化器的调整过程缓慢，进而造成发电量的损失严重。而本申请中，控制设备周期性向优化器下发输出电压参考值更新指令，如此，在发生上述故障时，优化器可以快速根据接收到的输出电压参考值更新指令调整REF(即输出电压参考值)，优化器再次进入MPPT状态，恢复到原来的输出功率，如此，不会由于单点故障对整个光伏发电系统的发电量造成影响。
附图说明
图1为现有的光伏发电系统的架构示意图；
图2为本发明实施例提供的光伏发电的控制方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的光伏发电的控制方法的另一流程图；
图4为本发明实施例提供的光伏发电的控制方法的另一流程图；
图5为本发明实施例提供的光伏组件被遮挡情况的示意图；
图6为本发明实施例提供的控制设备的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的控制设备的另一结构示意图；
图8为本发明实施例提供的控制设备的另一结构示意图。
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详细地描述。
光伏发电系统接受光照后将太阳能转化为电能，如图1所示，目前的光伏发电系统包括：光伏组件(photovoltaic，PV)10、优化器(Optimizer)20、逆变器(Inverter)30以及电网(Grid)40。其中，光伏组件10用于将太阳能转化为电能；光伏组件10的输出端与优化器20的输入端连接，用于调整光伏组件的输出电压，具有升压或降压的作用；逆变器30统一管理所有优化器，逆变器30实现直流电(Direct Current，DC)/交流(Alternating Current，AC)变换，将直流电逆变成交流电送入电网40。
具体地，如图1所示，光伏发电系统可以划分为光伏组串、控制设备(可以是上述逆变器)以及电网。具体地，一个光伏发电系统中可以包括至少一个光伏组串，各个光伏组串之间并联。每个光伏组串包括至少一个光伏模块，每一个光伏模块包括一个光伏单元以及与该光伏单元连接的优化器，其中，光伏单元包括至少一个光伏组件。至少一个光伏组串的输出电压称为BUS电压，另外，至少一个光伏组串的输出连接到逆变器的输入端，逆变器的输出端连接到电网。
一个光伏组串中各个光伏模块依次串联，一个光伏组串可以串联5～25个光伏模块。通常，每个光伏模块包括一个光伏单元以及与光伏单元连接的优化器。其中，光伏单元中包括至少一个光伏组件，光伏单元与优化器的输入端连接，各个优化器的输出端相互串联。具体地，优化器有两个输出端，分别是输出正端和输出负端。一个光伏组串中的第一优化器输出正端、该光伏组串中的最后一个优化器的输出负端之间的电压为上述BUS电压。另外，一个光伏组串中，除上述第一个优化器以及上述最后一个优化器之外的其余优化器的连接关系具体如下：优化器的输出正端连接到该优化器的上一个优化器的输出负端，该优化器输出负端连接到该优化器的下一个优化器的输出正端。
需要说明的是，同一个光伏发电系统中，不同的光伏组串包括的光伏模块的数量允许不一样，光伏组件的功率也允许不一样，如：光伏组件型号不同或是受光照、遮挡等外部因素引起的功率差不同。某个光伏组件或是优化器出现故障是可以切出整个光伏发电系统，或是在故障恢复切入。
为方便理解，对本发明涉及的几个术语进行介绍：
1.优化器输出电压参考值(简称REF)，是指优化器输出电压环的设定值，可以理解为期待优化器输出电压稳定在这个设定值。
2.优化器MPPT状态，即优化器工作在MPPT，PV能量无损失，优化器输出电压环不起作用，优化器的输出电压小于优化器的输出电压参考值。
3.优化器限功率状态，即优化器工作在非MPPT，PV能量有损失，优化器输出电压环起作用，优化器的输出电压等于优化器的输出电压参考值。
4.系统电压，即系统工作所允许的最高电压，任何场景下，必须保证工作电压小于系统电压。
5.逆变器BUS电压参考值，是指逆变器输入电压环的设定值，可以理解为期待逆变器输入电压稳定在这个设定值。
6.逆变器BUS电压上限值，等同于一个光伏组串内所有优化器的REF之和，也可以认为是逆变器正常工作所设定的最高电压，通常BUS电压(实际输出电压)小于BUS电压上限值。
需要说明的是，系统电压大于BUS电压上限值，同时，BUS电压上限值大于BUS电压参考值。
以下参考具体实例对上述几个术语进行说明：当BUS电压由逆变器控制时，逆变器控制BUS电压维持在400V，如果所有光伏组件输出功率相同，则BUS电压由5个优化器均分，每个优化器的实际输出电压为80V。此时，优化器工作在MPPT状态。假设优化器输出电压参考值REF为104V，则BUS电压上限值为104V*5＝520V，小于系统电压600V。
现有技术中，系统中包括一个中央控制单元，该中央控制单元可以是逆变器，也可以是部署于光伏发电系统中的一个独立控制模块。中央控制单元定时采集所有优化器的工作信息，包括电压、电流、功率、温度等，统一处理并计算得出每一个优化器的输出电压参考值，并逐个下发给各个优化器。优化器接收中央控制单元下发的输出电压参考值并根据接收到的输出电压参考值调整工作状态。示例的，初始时，优化器实际输出电压小于该优化器的输出电压参考值，优化器工作在MPPT状态。如果优化器发生异常，实际输出电压升高，达到该优化器当前的输出电压参考值后，优化器工作在限功率状态。当接收到新的输出电压参考值后，优化器重新调整为MPPT状态。
但是，随着优化器数量越多，中央控制单元需要采集大量的信息才能计算每一个优化器的输出电压参考值。因此，信息采集过程越来越慢，同时，中央控制单元也要花费大量时间，进行大量运算才能获得每个优化器的输出电压参考值。通常，在某些优化器被遮挡或出现故障后，这些优化器的输出功率会降低，为了不影响整体系统的发电量，需要快速为各个优化器重配输出电压参考值，以便各个优化器根据新的输出电压参考值调整工作状态。但是，中央控制单元需要花费大量时间进行运算，系统响应越慢，对于也就是说，在发生快速遮挡或是组件故障等上述场景下情况后，中央控制单元需要很长时间才能向每一个优化器下发更新的输出电压参考值，这就导致系统调整过程缓慢，发电量损失严重。
本发明实施例提供一种光伏发电的控制方法及控制设备，其基本原理是：控制设备向光伏发电系统中的每一个优化器下发输出电压参考值更新指令，指示系统中的每一个优化器根据调整系数调整输出电压参考值，进而根据新的输出电压参考值调整工作状态，当发生遮挡或是组件故障时，可以使得光伏发电系统中的优化器快速调整输出电压参考值，进而根据新的输出电压参考值调整工作状态，避免优化器长期处于限功率状态，系统发电量损失小。
下面将结合附图对本发明实施例的实施方式做以详细说明：
图2为本发明实施例提供一种光伏发电的控制方法的流程图，应用于图1所示的光伏发电系统，如图2所示，该方法可以包括以下步骤：
101、控制设备向每一个光伏组串的优化器发送输出电压参考值更新指令输出电压参考值更新指令，该输出电压参考值更新指令用于指示优化器根据该指令更新自身的输出电压参考值。
具体实现中，输出电压参考值更新指令为状态量标识，指令不携带任何参数，如调整系数，优化器一旦接收到控制设备下发的状态量标识(即上述输出电压参考值更新指令)就会根据预设的调整系数更新输出电压参考值。
或，控制设备在步骤101之前，确定所述每一个光伏组串对应的调整系数，该调整系数用于指示光伏发电系统中每一个光伏组串包括的每一个优化器根据输出电压参考值更新指令中携带的调整系数调整该优化器的输出电压参考值。那么，控制设备向这个光伏组串中的优化器下发的输出电压参考值更新指令携带控制设备为该光伏组串确定的调整系数。
需要说明的是，输出电压参考值更新指令为状态量标识时，指令调整系数K固定不变；当输出电压参考值更新指令携带调整系数时，调整系数K可调，优化器可以根据当前实际的输出电压和调整系数计算出新的输出电压参考值REF。
102、优化器接收控制设备下发的输出电压参考值更新指令，根据该输出电压参考值更新指令更新自身的输出电压参考值。
具体实现中，如果输出电压参考值更新指令为一个状态量标识，优化器则根据预设的调整系数更新输出电压参考值；
如果输出电压参考值更新指令携带调整系数，优化器则根据U*K确定新的输出电压参考值，将自身的输出电压参考值更新为U*K。其中，U为所述每一个优化器当前的实际输出电压，K为上述调整系数。
在一些实施例中，若所述控制设备的工作状态为功率无限制状态，实际的BUS电压等于BUS电压参考值，则确定所述调整系数为大于1的自然数。需要说明的是，BUS电压等同于光伏组串电压。示例的，BUS电压上限值等同于光伏组串内部所有优化器输出电压参考值总和。
进一步地，调整系数为BUS电压上限值与BUS电压参考值的比值；BUS电压上限值大于BUS电压参考值。示例的，BUS电压上限值为440V，BUS电压参考值为400V，则可以确定调整系数为440/400＝1.1。
在一些实施例中，若所述控制设备的工作状态为功率限制状态且实际的BUS电压大于BUS电压上限值，则确定所述调整系数为大于0且小于1的自然数，以使得光伏组串的BUS电压(即输出电压)下降。
本发明实施例提供的方法中，当发生光伏组件被遮挡或光伏组件故障时，由于系统始终维持BUS不变，异常优化器(被遮挡的光伏组件所连接的优化器)输出电压降低，正常优化器(未被遮挡的光伏组件所连接的优化器)输出电压上升，当正常优化器输出电压达到输出电压参考值时，会退出MPPT状态进入限功率状态，优化器输出功率变小，进而整个光伏发电系统的输出功率也会变小。现有技术中，控制单元需要很长时间才能向优化器下发新的输出电压参考值，导致系统中各个优化器的调整过程缓慢，进而造成发电量的损失严重。而本申请中，控制设备周期性向优化器下发输出电压参考值更新指令，如此，在发生上述故障时，优化器可以快速根据接收到的输出电压参考值更新指令调整REF(即输出电压参考值)，优化器再次进入MPPT状态，恢复到原来的输出功率，如此，不会由于单点故障对整个光伏发电系统的发电量造成影响。
本发明实施例还提供了一种光伏发电的控制方法，应用于图1所示的光伏发电系统，以图1中的光伏组串A为例，如图3所示，该方法可以包括以下步骤：
201：逆变器根据当前场景设定最优BUS电压参考值。
示例的，BUS电压参考值UbusRef＝400V。
202：逆变器根据BUS电压参考值，设定BUS电压上限值。
需要说明的是，BUS电压上限值保证可以大于BUS电压参考值，但是BUS电压上限值必须低于系统电压。示例的，系统电压为600V，这里取BUS电压上限值是BUS参考电压的值1.1倍，即BUS电压上限值UbusLmt＝440V。
203：逆变器调节各个优化器的输出功率大小，控制光伏组串的BUS电压稳定在BUS电压参考值。
204：如果逆变器输出功率无限制且正常工作，最终BUS电压稳定在参考值，进入执行步骤205；如果逆变器输出限功率或是处于停机状态，BUS电压大于参考值，进入执行步骤206。
205：BUS电压由逆变器控制，逆变器向下发REF更新指令，指示K＝1.1。
需要说明的是，REF更新指令即本发明实施例所述的输出电压参考值更新指令，K为调整系数。本实施例中K＝BUS电压上限值/BUS电压参考值＝440/400＝1.1。另外，REF更新指令可以携带调整系数K，也可以不携带任何参数，即逆变器跟优化器预先约定了一个调整系数，当优化器接收到REF更新指令，就会按照约定好的调整系数调整自身的输出电压参考值。
另外，光伏系统中的每一个光伏组串包括的所有优化器自动调整REF，由于光伏组串内部所有优化器输出电流相同，功率大的优化器输出电压高，REF也高，功率小的优化器输出电压低，REF也低，无论光伏组串内部所有优化器如何调整自身输出电压和REF，优化器输出电压总和与REF总和保持不变，即逆变器BUS电压上限值保持不变。
206：BUS电压由优化器控制，正常场景下BUS电压保持在BUS电压上限值，返回201；异常场景下，BUS电压高于BUS电压上限值，则进入207。
207：逆变器下发REF更新指令，K＜1.0，所有优化器自动减小REF，BUS电压下降。
需说明的是，逆变器处于限功率状态或是停机状态时，优化器输出电压等于输出电压参考值，当优化器输出电压参考值减小时，优化器实际的输出电压也跟着减小，BUS电压就会下降。
本发明实施例还提供了一种光伏发电的控制方法，应用于图1所示的光伏发电系统，以图1中的光伏组串A为例，如图4所示，方法可以包括以下步骤：
301：优化器设定初始REF。
其中，初始REF即优化器为自身设置的初始的输出电压参考值。示例的，初始参考电压输出值REF＝2V。
302：优化器判断自身的输出电压是否小于REF。
如果优化器工作在MPPT状态，输入电压环竞争成功，输出电压环竞争失败，优化器控制输入电压，不控制输出电压，即输出电压(Uout)小于REF，则执行步骤303；如果优化器工作于限功率状态，输入电压环竞争失败，输出电压环竞争成功，优化器不控制输入电压，控制输出电压，Uout等于REF(异常场景下，输出电压可能大于REF)，则执行步骤304。
303：优化器进入MPPT状态，输出功率随光照变化。
304：优化器暂停MPPT状态，调节自身的输出功率来控制自身的输出电压稳定在REF。
305：优化器等待逆变器下发的REF更新指令，如果接收到逆变器下发的REF更新指令，则执行步骤306；否则，返回步骤302。
306：优化器接收到指令后，自动更新REF为Uout的K倍。
即，更新REF为Uout*K，其中，Uout是优化器当前实际的输出电压。如果逆变器输出功率无限制且正常工作，BUS电压由逆变器控制，逆变器下发系数K＞1.0，如果部分优化器工作于限功率状态，表现为输出电压＝REF，优化器收到指令后将主动上调REF，退出限功率状态进入MPPT状态。
以下举例说明本发明实施例提供的方法，如何在光伏组件被遮挡或发生故障时快速对系统进行调整。
以图1中光伏组串A为例说明，为简化计算，做如下假设：
a.伏器件组A内部串联数量为8，每个光伏组件最大功率点为200W；
b.略导线损耗，优化器转换效率为100％；
c.逆变器设置BUS电压参考值为400V，BUS电压上限值为440V，小于系统电压等级600V，K值＝BUS电压上限值/BUS电压参考值，这里K值＝1.1。
如果逆变器输出功率无限制并且正常并网发电，所有优化器工作在MPPT状态，输出电压由逆变器控制，逆变器控制优化器输出电压总和(BUS电压)在400V，逆变器输入电流为：Is＝(∑Pn)/UBUS＝(200W*8)/400V＝4A。
其中，Pn表示第n个光伏组件的功率，Ubus为BUS电压。进一步，计算得到逆变器输入电流为4A，每个优化器输出电压为：U0＝Pn/Is＝200W/4A＝50V。
由于所有光伏组件输出功率均为200W，所有优化器输出电压为50V。
逆变器定时下发REF更新指令，其中K值＝1.1，优化器接收到指令后计算并更新REF，公式如下：REF＝U0*K。
计算得到REF为55V，如果光伏组件的功率保持不变，优化器输出电压保持不变，REF虽然持续在更新但值保持不变。
如果逆变器处于限功率或是关机场景下，暂停下发REF更新指令，优化器REF保持55V不变，由于光伏组件功率大于优化器输出功率，优化器输出电压自然升高，最终限制在55V，BUS电压限制在440V，稳定在设定上限值。此时BUS电压由优化器控制，优化器工作在限功率状态。
如图5所示，光伏组串A中一块光伏组件发生遮挡，输出功率下降为40W时，理想场景下，逆变器维持BUS电压稳定在400V，根据上述公式，此时输入电流下降为(200W*7+40W)/400V＝3.6A，正常光伏组件的优化器(以下简称：正常优化器)输出电压上升为200W/3.6A＝55.56V，遮挡光伏组件的优化器(以下简称：遮挡优化器)输出电压下降为40W/3.6A＝11.11V。
由于当前所有优化器REF仍然为55V，正常优化器输出电压大于REF，优化器退出MPPT状态进入限功率状态，遮挡优化器输出电压小于REF，仍然工作于MPPT状态。实际场景下，逆变器仍然维持BUS电压为400V，正常优化器输出电压等于REF为55V，遮挡优化器输出电压为15V(15V＝400V-55V*7)，逆变器输入电流为2.67A(40W/15V)，当前实际输出总功率为1067W(55V*2.67A*7+40W)，小于系统允许输出总功率1440W(200W*7+40W)，发电量有损失。
逆变器定时下发REF更新指令，其中K值＝1.1，优化器接收到指令后计算并更新REF，正常优化器REF提高为60.5V(55V*1.1)，遮挡优化器REF降低为16.5V(15V*1.1)。正常优化器REF提高后退出限功率状态进入MPPT状态，遮挡优化器REF降低但仍然工作于MPPT状态。逆变器仍然维持BUS电压为400V，此时，输出电流上升为3.6A，正常优化器输出电压上升为55.56V，遮挡优化器输出电压下降为11.11V，当前实际输出总功率为1440W(55.56V*3.6A*7+40W)，等于系统允许输出总功率，系统功率无损失。
逆变器再次下发REF更新指令后，其中K值＝1.1，优化器接收到指令后计算并更新REF，正常优化器REF略微提高为61.11V(55.56V*1.1)，遮挡优化器REF略微降低为12.22V(11.11V*1.1)。所有优化器仍工作在MPPT状态，系统功率无损失并且再次稳定，优化器REF不再随REF更新指令而变化。
此时，如果逆变器处于限功率或是关机场景下，暂停下发REF更新指令，正常优化器REF保持61.11V不变，遮挡优化器REF保持12.22V不变，所有优化器输出电压自然升高，最终限制在各自REF，BUS电压仍然限制在440V，稳定在设定上限值。此时BUS电压由优化器控制，所有优化器工作在限功率状态。
上述主要从各个设备之间交互的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，本发明实施例所述的控制设备，为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本发明实施例可以根据上述方法示例对本发明实施例涉及的控制设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图6示出了上述和实施例中涉及的控制设备的一种可能的组成示意图，如图6所示，该控制设备可以包括：发送单元401。
其中，发送单元401，用于控制设备执行图2所示的方法中的步骤101。
如图7所示，所述控制设备还包括确定单元402。
在采用集成的单元的情况下，图8示出了上述实施例中所涉及的控制设备的另一种可能的组成示意图。如图8所示，该控制设备包括：处理模块501和通信模块502。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种光伏发电的控制方法，应用于光伏发电系统，所述光伏发电系统包括至少一个光伏组串以及逆变器，所述逆变器包括控制设备，所述光伏组串包括多个光伏模块，所述多个光伏模块串联在一起后连接所述逆变器的输入，每一个光伏模块包括一个光伏单元以及与所述光伏单元连接的优化器，所述光伏单元包括至少一个光伏组件，所述优化器用于对光伏单元进行最大功率跟踪，其特征在于，包括：
所述控制设备周期性向所述至少一个光伏模块的所述优化器发送输出电压参考值更新指令，所述输出电压参考值更新指令用于指示所述优化器更新输出电压参考值；
所述优化器接收所述输出电压参考值更新指令，当所述优化器输出电压等于输出参考值时退出MPP，根据所述输出电压参考值更新指令更新输出电压参考值，其中更新后的输出电压参考值等于k倍的所述优化器的当前输出电压，其中k大于1，所述更新后的输出电压参考值大于所述优化器的输出电压时，所述优化器进入MPPT状态以减少功率损失。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化器为直流DC/DC变化器，所述优化器的拓扑可以是Buck、Buck-Boost、Boost-Buck中的任意一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制设备与所述优化器之间的通信方式为有线通信方式或无线通信方式，所述k＝1.1倍。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述输出电压参考值更新指令为状态量标识，所述状态量标识用于指示所述优化器根据预设的调整系数更新输出电压参考值；
或，所述输出电压参考值更新指令携带所述控制设备确定的调整系数，使得所述优化器接收所述输出电压参考值更新指令后根据所述控制设备在发送所述输出电压参考值之前确定的调整系数更新输出电压参考值。
5.一种光伏发电的控制方法，应用于光伏发电系统，所述光伏发电系统包括至少一个光伏组串以及逆变器，所述逆变器包括控制设备，所述光伏组串包括多个光伏模块，所述多个光伏模块串联在一起后连接所述逆变器的输入，每一个光伏模块包括一个光伏单元以及与所述光伏单元连接的优化器，所述优化器用于对光伏单元进行最大功率跟踪，所述光伏单元包括至少一个光伏组件，其特征在于，包括：
所述控制设备周期性向所述至少一个光伏模块的优化器发送输出电压参考值更新指令，当所述优化器输出电压等于输出参考值时退出MPP，所述输出电压参考值更新指令用于指示所述优化器更新输出电压参考值，其中更新后的输出电压参考值等于k倍的所述优化器的当前输出电压，其中k等于1.1，所述更新后的输出电压参考值大于所述优化器的输出电压时，所述优化器进入MPPT状态以减少功率损失。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述输出电压参考值更新指令为状态量标识，所述状态量标识用于指示所述优化器根据预设的调整系数更新输出电压参考值。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制设备周期性向所述优化器发送输出电压参考值更新指令之前，所述方法还包括：
所述控制设备确定所述优化器对应的调整系数，所述调整系数用于指示所述优化器根据所述调整系数更新输出电压参考值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述输出电压参考值更新指令携带所述调整系数。
9.一种控制设备，其特征在于，包括：
发送单元，用于周期性向优化器发送输出电压参考值更新指令，所述输出电压参考值更新指令用于指示所述优化器更新输出电压参考值；
其中，所述优化器部署于光伏发电系统，所述光伏发电系统包括至少一个光伏组串以及控制设备，所述光伏组串包括至少一个光伏模块，每一个光伏模块包括一个光伏单元以及与所述光伏单元连接的优化器，所述光伏单元包括至少一个光伏组件，其中更新后的输出电压参考值等于k倍的所述优化器的当前输出电压，其中k大于1，当所述优化器输出电压等于输出参考值时退出MPP；所述更新后的输出电压参考值大于所述优化器的输出电压时，所述优化器进入MPPT状态以减少功率损失。
10.根据权利要求9所述的控制设备，其特征在于，所述输出电压参考值更新指令为状态量标识，所述状态量标识用于指示所述优化器根据预设的调整系数更新输出电压参考值。
11.根据权利要求9所述的控制设备，其特征在于，还包括确定单元，
所述确定单元用于，在所述发送单元周期性向所述优化器发送输出电压参考值更新指令之前，确定所述优化器对应的调整系数，所述调整系数用于指示所述优化器根据所述调整系数更新输出电压参考值。
12.根据权利要求11所述的控制设备，其特征在于，所述输出电压参考值更新指令携带所述调整系数。
13.一种光伏发电系统，所述光伏发电系统包括至少一个光伏组串以及逆变器，所述逆变器包括控制设备，所述光伏组串包括多个光伏模块，所述多个光伏模块串联在一起后连接所述逆变器的输入，每一个光伏模块包括一个光伏单元以及与所述光伏单元连接的优化器，所述光伏单元包括至少一个光伏组件，其特征在于，
所述控制设备用于，周期性向所述每一个光伏组串的优化器发送输出电压参考值更新指令，所述输出电压参考值更新指令用于指示所述每一个光伏组串的优化器更新输出电压参考值；
所述优化器用于接收所述输出电压参考值更新指令，当所述优化器输出电压等于输出参考值时退出MPP，并根据所述输出电压参考值更新指令更新输出电压参考值，其中更新后的输出电压参考值等于k倍的所述优化器的当前输出电压，其中k大于1，所述更新后的输出电压参考值大于所述优化器的输出电压时，所述优化器进入MPPT状态以减少功率损失。
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