CN113452074A - 一种光伏系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光伏系统及控制方法,光伏系统包括:逆变器、控制器和至少两个变换器;至少两个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件,至少两个变换器的输出端串联在一起连接逆变器的输入端;控制器,用于设置至少两个变换器中至少一个变换器的限制电压值,以使至少一个变换器工作在限压模式时的输出电压小于等于限制电压值;至少一个变换器的限制电压值与其输入端连接的光伏组件的开路电压成正比,当光伏组件的参数或型号不同时,不同的光伏组件的开路电压不同,进而会导致连接光伏组件的变换器的限制电压值不同。这样为各个变换器设置的限制电压值,充分考虑了变换器连接的光伏组件的开路电压,进而使变换器工作在较高的转换效率。
Description
技术领域
本申请涉及光伏发电技术领域,尤其涉及一种光伏系统及控制方法。
背景技术
目前,随着全球能源的紧缺以及环境污染的加重,光伏发电的应用越来越光伏。光伏发电是将光伏组件产生的直流电经过逆变器转换为交流电接入交流电网或提供给负载。
由于单个光伏组件输出的电压和电流有限,因此,为了获得较高的输出电压或输出电流,一般将多个光伏组件串并联后形成光伏方阵。一般光伏组件的参数离散性或太阳辐射差异会造成光伏组件串并联失配问题。为了解决光伏组件串并联失配问题,每个光伏组件连接一个具有最大功率点跟踪(MPPT,Maximum Power Point Tracking)功能的变换器,各个变换器的输出端串联在一起形成光伏组串,每个光伏组串均连接逆变器的输入端。
由于光伏组件配置了变换器,而且变换器可以限压输出,因此,在配置光伏组件时灵活性更大,单个光伏组串中可以串联的光伏组件的数量可以较多。但是,变换器限压输出会降低变换器的转换效率。因此,既要保证逆变器的输入电压在允许范围内,不会过压保护关机,又要使变换器的转换效率尽量高。
发明内容
为了解决以上技术问题,本申请提供一种光伏系统及控制方法,能够在保证逆变器不过压的前提下,尽量提高变换器的转换效率。
本申请实施例提供一种光伏系统,包括:逆变器、控制器和至少两个变换器;至少两个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件,至少两个变换器的输出端串联在一起连接逆变器的输入端;控制器,用于设置至少两个变换器中至少一个变换器的限制电压值,以使至少一个变换器工作在限压模式时的输出电压小于等于限制电压值;至少一个变换器的限制电压值与其输入端连接的光伏组件的开路电压成正比。
本申请实施例提供的技术方案可以差异化来设置变换器的限制电压值,使变换器的限制电压值与变换器对应的光伏组件的开路电压成正比,即变换器连接的光伏组件的开路电压较高时对应的限制电压值较高,变换器连接的光伏组件的开路电压较低时对应的限制电压值较低。这样为各个变换器设置的限制电压值,充分考虑了变换器连接的光伏组件的开路电压,进而使变换器工作在较高的转换效率。该技术方案既适用于光伏组串中各个光伏组件的型号不同,也适用于光伏组串中各个光伏组件的型号相同。另外,本申请实施例提供的技术方案既适用于多个光伏组串包括的光伏组件的数量相同,也适用于多个光伏组串包括的光伏组件的数量不同。
一种可能的实现方式,每个光伏组串包括至少两个变换器;控制器具体用于根据预设电压及每个光伏组串的开路电压总和设置限制电压值,预设电压小于逆变器的最大允许输入电压,预设电压越接近最大允许输入电压,则变换器的转换效率越高。至少一个变换器的限制电压值与其位于的光伏组串的开路电压总和成反比。光伏组串的开路电压总和是指光伏组串内所有光伏组件的开路电压之和。
本申请实施例提供的光伏系统,对于各个变换器的限制电压值的设置不再是固定不变的数值,各个变换器的限制电压值依赖于变换器连接的光伏组件的开路电压,也依赖于变换器位于的光伏组串的开路电压总和,这样为各个变换器设置的限制电压值,充分考虑了变换器连接的光伏组件的开路电压,进而使变换器工作在较高的转换效率。例如,针对同一个光伏组串,光伏组件的开路电压较高对应的变换器的限制电压值较高,光伏组件的开路电压较低对应的变换器的限制电压值较低,同一个光伏组串内的变换器的限制电压值因为光伏组件的参数不同而不同,这样更有利于提高变换器的转换效率。
一种可能的实现方式,控制器,具体用于将预设电压与每个光伏组串的开路电压总和的比值获得每个光伏组串的限制比例,每个光伏组串中的至少一个变换器将自身输入电压与限制比例的乘积作为限制电压值。其中,每个变换器的输入电压可以获得,即为变换器的输入连接的光伏组件的电压,由于变换器的参数不同时,变换器的输入电压不同,即使变换器的限制比例相同,则变换器对应的限制电压值也有所区别。不同的光伏组串对应的限制比例可能不同,因为每个光伏组串的开路电压总和不同,限制比例与预设电压成正比,与每个光伏组串的开路电压总和成反比,用公式表示如下:限制比例=预设电压/光伏组串的开路电压总和。
本申请实施例提供的光伏系统,各个变换器的限制电压值不仅考虑对应光伏组件的开路电压,还考虑变换器所位于的光伏组串的开路电压总和,因此,限制电压值与光伏组件的开路电压成正比可以使变换器尽量提高转换效率,尽量设置较大的限制电压值,另外,限制电压值与光伏组串的开路电压总和成反比,可以避免变换器串联在一起以后的电压超过逆变器的最大允许电压值。
一种可能的实现方式,多个光伏组串包括以下至少两个:第一光伏组串和第二光伏组串;控制器,具体用于通过电力线载波通信方式将第一光伏组串的限制比例发送给第一光伏组串中的至少一个变换器,以及,将第二光伏组串的限制比例发送给第二光伏组串中的至少一个变换器,以使第一光伏组串中的至少一个变换器根据第一光伏组串的限制比例设置对应的限制电压值,第二光伏组串中的至少一个变换器根据第二光伏组串的限制比例设置对应的限制电压值。
一种可能的实现方式,控制器,还用于逆变器的工作异常时,通过组播方式将修正系数发送给每个光伏组串中的至少一个变换器,修正系数用于降低限制电压值;修正系数小于1。
以上逆变器的工作情况可以为逆变器的工作异常时,例如一种工作异常为逆变器的温度超过预设阈值,具体可以在逆变器的机柜内部设置温度传感器,当温度传感器测量的问题超过预设阈值时,控制器可以通过组播方式将修正系数发送给每个光伏组串中的至少一个变换器,修正系数用于降低限制电压值。逆变器并网发电,逆变器因为某些原因,例如逆变器输入电压较高后发生过温降额,此时需要降低逆变器的输入电压,使逆变器能够退出过温降额。
一种可能的实现方式,变换器包括降压电路;变换器,用于根据连接的光伏组件的PV曲线和对应的限制电压值获得变换器的输出PV曲线,根据输出PV曲线控制自身的输出电压。即通过模拟光伏组件的输出特性来实现变换器的限压,进而使得变换器可以等效为光伏组件,即从逆变器的角度看,光伏组件和变换器可以看作一个新的光伏组件,从而能够在变换器限压输出时适配逆变器已有的MPPT控制策略,能够保证光伏系统的稳定性。
一种可能的实现方式,控制器,具体用于根据发送给多个光伏组串的电压比例和每个光伏组串的输出电压获得每个光伏组串的开路电压总和;或,控制器,具体用于根据每个光伏组串中的变换器上报的开路电压获得每个光伏组串的开路电压总和。
一种可能的实现方式,控制器,具体用于通过组播方式将电压比例和限制比例发送给对应的光伏组串。
一种可能的实现方式,第一光伏组串至少包括第一组光伏组件和第二组光伏组件,第二光伏组串至少包括第三组光伏组件和第四组光伏组件;第一组光伏组件的参数与第二组光伏组件的参数不同;第三组光伏组件的参数和第四组光伏组件的参数不同。
一种可能的实现方式,多个光伏组串至少包括第一光伏组串和第二光伏组串;第一光伏组串和第二光伏组串包括的光伏组件的数量不同。
一种可能的实现方式,控制器集成在逆变器的机柜内部。
基于以上实施例提供的一种光伏系统,本申请实施例还提供一种光伏系统的控制方法,光伏系统包括逆变器、控制器和至少两个变换器;至少两个变换器的输出端串联在一起连接逆变器的输入端;每个光伏组串对应至少两个变换器;至少两个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件;该方法包括:设置至少两个变换器中至少一个对应变换器的限制电压值,以使至少一个变换器工作在限压模式时的输出电压小于等于限制电压值;至少一个变换器的限制电压值与其输入端连接的光伏组件的开路电压成正比,与其位于的光伏组串的开路电压总和成反比。以上光伏系统实施例的各个优点同样适用于该控制方法,在此不再赘述。
一种可能的实现方式,每个光伏组串包括至少两个变换器;设置至少两个变换器中至少一个对应变换器的限制电压值具体包括:根据预设电压及每个光伏组串的开路电压总和设置限制电压值,预设电压小于逆变器的最大允许输入电压。
一种可能的实现方式,根据预设电压及每个光伏组串的开路电压总和设置限制电压值,具体包括:将预设电压与每个光伏组串的开路电压总和的比值获得每个光伏组串的限制比例,以使每个光伏组串中的至少一个变换器将自身输入电压与限制比例的乘积作为限制电压值。
一种可能的实现方式,根据预设电压及每个光伏组串的开路电压总和获得每个光伏组串的限制比例,以使每个光伏组串中的至少一个变换器根据自身的限制比例设置限制电压值,具体包括:通过电力线载波通信方式将第一光伏组串的限制比例发送给第一光伏组串中的至少一个变换器,以及,将第二光伏组串的限制比例发送给第二光伏组串中的至少一个变换器,以使第一光伏组串中的至少一个变换器根据第一光伏组串的限制比例设置对应的限制电压值,第二光伏组串中的至少一个变换器根据第二光伏组串的限制比例设置对应的限制电压值。
一种可能的实现方式,还包括:逆变器的工作异常时,通过组播方式将修正系数发送给每个光伏组串中的至少一个变换器,修正系数用于降低限制电压值;修正系数小于1。
一种可能的实现方式,还包括:根据发送给多个光伏组串的电压比例和每个光伏组串的输出电压获得每个光伏组串的开路电压总和;或,根据每个光伏组串中的变换器上报的开路电压获得每个光伏组串的开路电压总和。
逆变器的工作异常具体可以为温度异常,例如温度超过了预设阈值时,通过组播方式将修正系数发送给每个光伏组串中的至少一个变换器,修正系数用于降低限制电压值;修正系数小于1。温度可以由温度传感器获得,温度传感器可以位于逆变器的机柜内部。
还有一种情况是控制器直接根据修正系数来修正各个光伏组串对应的限制比例,将修正后的限制比例组播给每个光伏组串,每个光伏组串中的变换器收到修正后的限制比例后,重新计算限制电压值,根据重新计算的限制电压值来获得控制输出电压。各个光伏组串的修正系数可以相同,也可以不同。
本申请至少具有以下优点:
本申请实施例提供的光伏系统,对于各个变换器的限制电压值的设置不再是固定不变的数值,各个变换器的限制电压值依赖于变换器连接的光伏组件的开路电压,这样为各个变换器设置的限制电压值,充分考虑了变换器连接的光伏组件的开路电压,当光伏组件的参数或型号不同时,不同的光伏组件的开路电压不同,进而会导致连接光伏组件的变换器的限制电压值不同,使变换器的输出限压紧密联系其连接的光伏组件,进而使变换器工作在较高的转换效率。例如,针对同一个光伏组串,光伏组件的开路电压较高对应的变换器的限制电压值较高,光伏组件的开路电压较低对应的变换器的限制电压值较低,同一个光伏组串内的变换器的限制电压值因为光伏组件的参数不同而不同,这样更有利于提高变换器的转换效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种光伏系统的示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种光伏系统的示意图;
图3为本申请实施例提供的又一种光伏系统的示意图;
图4为本申请实施例提供的各个变换器的限制电压值示意图;
图5为本申请实施例提供的再一种光伏系统的示意图;
图6为本申请实施例提供的第一光伏组串中变换器1-1至1-8的输出PV曲线及光伏组件1-1至1-8的PV曲线图;
图7为本申请实施例提供的第一光伏组串中变换器1-9至1-16的输出PV曲线及光伏组件1-9至1-16的PV曲线图;
图8为本申请实施例提供的第一光伏组串的输出PV曲线图;
图9为本申请实施例提供的第一光伏组串中变换器2-1至2-5的输出PV曲线及光伏组件2-1至2-5的PV曲线图;
图10为本申请实施例提供的第一光伏组串中变换器2-6至2-10的输出PV曲线及光伏组件2-6至2-10的PV曲线图;
图11为本申请实施例提供的第一光伏组串的输出PV曲线图;
图12为本申请实施例提供的一种控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
以下说明中的“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。此外,术语“耦接”可以是实现信号传输的电性连接的方式。“耦接”可以是直接的电性连接,也可以通过中间媒介间接电性连接。
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案,下面先结合附图介绍该技术方案的应用场景。
光伏系统实施例
本申请实施例涉及一种光伏系统,一般情况光伏系统包括逆变器和多个光伏组串,多个光伏组串连接在逆变器的输入端,光伏组串包括多个光伏组件,为了更加灵活配置光伏组串中的光伏组件,可以为每个光伏组件连接一个变换器,即变换器的输入端连接对应的光伏组件,光伏组件的电压即为变换器的输入电压,变换器可以调整自身的输入电压进而调整光伏组件的电压。一般变换器为直流/直流DC/DC(Direct Current/DirectCurrent)变换器,DC/DC变换器可以包括升压电路、降压电路或升降压电路。本申请实施例中以变换器为降压电路为例进行介绍。一般变换器在光伏系统中又称为优化器。
变换器的工作状态分为最大功率点跟踪(MPPT,Maximum Power Point Tracking)模式和输出限压模式两种工作模式。
MPPT模式:正常情况下,变换器仅控制输入电压工作在光伏组件的最大功率点电压(Vmpp,MaximumPower Point Voltage),实现光伏组件输出最大功率,不控制输出电压。
限压模式:在某些场景,例如逆变器关机、逆变器限功率输出或空载输出等,变换器仅控制输出电压在限制电压值,不控制输入电压,实际的输入电压工作在偏离光伏组件的Vmpp的某一点。
应该理解,变换器的MPPT模式和限压模式为是变换器两种互斥的工作模式,允许变换器在两种模式之间相互切换,但是同一时间变换器仅能工作在基中一种模式。
由于变换器有时需要工作在限压模式,因此变换器需要限制输出电压,即变换器的输出电压为限制电压值,传统设置限制电压值一般为固定值,不可以变更,需要根据设置的固定限制电压值来设置光伏组串中变换器的数量。例如每个变换器的限制电压值为30V,对于逆变器的最大允许输入电压为600V来说,则光伏组串中串联的变换器的数量上限为600V/30V=20个。这种情况,当光伏组串中变换器的数量较少时,变换器因为限制电压值仍工作在降压模式,转换效率较低。另外,传统还提供一种方式是根据串联的变换器的数量来设置每个变换器的限制电压值,例如光伏组串中变换器的数量为15,继续以600V举例,则每个变换器的限制电压值为600V/15个=40V。但是这种方式适用于光伏组串中各个光伏组件的型号完全相同,如果光伏组串中各个光伏组件的型号不同,则开路电压高的变换器和开路电压低的变换器对应相同的限制电压值,会导致开路电压高的变换器的转换效率较低。
因此,本申请实施例为了解决传统技术中针对变换器的限制电压值一刀切带来的某些变换器转换效率较低的技术问题,本申请实施例提供的技术方案可以差异化来设置变换器的限制电压值,使变换器的限制电压值与变换器对应的光伏组件的开路电压成正比,即变换器连接的光伏组件的开路电压较高时对应的限制电压值较高,变换器连接的光伏组件的开路电压较低时对应的限制电压值较低。该技术方案既适用于光伏组串的光伏组件的型号不同,也适用于光伏组串中光伏组件的型号相同。另外,本申请实施例提供的技术方案既适用于多个光伏组串中的光伏组件的数量相同,也适用于多个光伏组串中的光伏组件的数量不同。
下面结合附图介绍光伏系统的架构。
参见图1,该图为本申请实施例提供的一种光伏系统的示意图。
为了方便描述,本实施例中以多个光伏组串包括以下至少两个为例进行描述:第一光伏组串100和第二光伏组串200;实际产品中,逆变器300的输入端可以连接更多数量的光伏组串,不局限于两个光伏组串。
从图1可以看出,第一光伏组串100包括n个光伏组件,第二光伏组串200包括m个光伏组件。其中m和n均为大于等于2的整数,m和n可以为不同的整数。为了突出本申请实施例提供的技术方案的优点,本申请实施例中以m和n为不同的整数为例进行介绍,即第一光伏组串100和第二光伏组串200包括的光伏组件的数量不同。
第一光伏组串100内的变换器1-1的输入端连接光伏组件1-1,变换器1-n的输入端连接光伏组件1-n,变换器1-1至变换器1-n的输出端串联在一起连接逆变器300的输入端。
同理,第二光伏组串200内的变换器2-1的输入端连接光伏组件2-1,变换器2-m的输入端连接光伏组件2-m,变换器2-1至变换器2-m的输出端串联在一起连接逆变器300的输入端。
逆变器300的内部可以包括两级,即DC/DC电路和直流/交流(DC/AC,DirectCurrent/Alternating Current)电路,逆变器内部可以包括多个DC/DC电路,多个DC/DC电路和多个光伏组串一一对应。每个光伏组串的输出端连接对应的DC/DC电路的输入端,多个DC/DC电路的输出端均连接DC/AC的输入端,即多个DC/DC电路的输出端并联连接DC/AC的输入端。
逆变器300的输出端连接电网400,一般情况下逆变器300为三相逆变器,电网400为三相交流电网。另外,逆变器300也可以为家庭用的单相逆变器,对应的电网400为户用交流电网。
下面结合图2介绍本申请实施例提供的一种光伏系统。
参见图2,该图为本申请实施例提供的另一种光伏系统的示意图。
本申请实施例提供的光伏系统,包括:逆变器300、控制器500和至少两个变换器;至少两个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件,至少两个变换器的输出端串联在一起连接所述逆变器的输入端;
一般情况下,每个光伏组串对应至少两个变换器,每个光伏组串包括多个光伏组串和多个变换器,每个变换器的输入端连接对应的光伏组件,一个变换器的输入端可以连接一个光伏组件也可以连接多个光伏组件,本申请实施例均不作限定。图2中仅是为了方便介绍,以一个变换器的输入端连接一个光伏组件为例进行介绍。
从图2可以看出,第一光伏组串100包括n个光伏组件,第二光伏组串200包括m个光伏组件。其中m和n均为大于等于2的整数,m和n可以为不同的整数。为了突出本申请实施例提供的技术方案的优点,本申请实施例中以m和n为不同的整数为例进行介绍,即第一光伏组串100和第二光伏组串200包括的光伏组件的数量不同。
第一光伏组串100内的变换器1-1的输入端连接光伏组件1-1,变换器1-n的输入端连接光伏组件1-n,变换器1-1至变换器1-n的输出端串联在一起连接逆变器300的输入端。
同理,第二光伏组串200内的变换器2-1的输入端连接光伏组件2-1,变换器2-m的输入端连接光伏组件2-m,变换器2-1至变换器2-m的输出端串联在一起连接逆变器300的输入端。
控制器500设置至少两个变换器中至少一个变换器的限制电压值,以使至少一个变换器工作在限压模式时按照限制电压值工作;至少一个变换器的限制电压值与其输入端连接的光伏组件的开路电压成正比,与其位于的光伏组串的开路电压总和成反比。其中,光伏组串的开路电压总和是指光伏组串内所有光伏组件的开路电压之和,例如,对于第一光伏组串,其开路电压总和为光伏组件1-1至1-n的n个光伏组件的开路电压之和。
例如,如图2所示,对于变换器1-1,其限制电压值与其输入端连接的光伏组件1-1的开路电压成正比,与其位于的第一光伏组串100的开路电压总和成反比。对于变换器2-1,其限制电压值与其输入端连接的光伏组件2-1的开路电压成正比,与其位于的第二光伏组串200的开路电压总和成反比。
显然,本申请实施例提供的光伏系统,对于各个变换器的限制电压值的设置不再是固定不变的数值,各个变换器的限制电压值依赖于变换器连接的光伏组件的开路电压,也依赖于变换器位于的光伏组串的开路电压总和,这样为各个变换器设置的限制电压值,充分考虑了变换器连接的光伏组件的开路电压,进而使变换器工作在较高的转换效率。例如,针对同一个光伏组串,光伏组件的开路电压较高对应的变换器的限制电压值较高,光伏组件的开路电压较低对应的变换器的限制电压值较低,同一个光伏组串内的变换器的限制电压值因为光伏组件的参数不同而不同,这样更有利于提高变换器的转换效率。
本申请实施例提供的光伏系统中的控制器可以为独立设置的控制器,也可以为逆变器的控制器,当为逆变器的控制器时,控制器可以集成于逆变器的机柜内部。另外,每个变换器自带控制功能,即变换器可以包括处理器,可以调节自身的输入电压和输出电压。控制器可以与变换器通过有线方式或者无线方式进行通信,例如可以通过电力线载波通信,即以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信,既经济又安全可靠。本申请实施例不限定控制器与变换器通信的数目,例如控制器可以与每个变换器通信,也可以与每个光伏组串的一个变换器通信,然后由光伏组串中的一个变换器将控制器的指令传达给同光伏组串内的其他变换器。
下面结合附图详细介绍本申请实施例提供的光伏系统为变换器设置限制电压值的详细过程。
参见图3,该图为本申请实施例提供的又一种光伏系统的示意图。
每个光伏组串都包括至少两个变换器;本申请实施例中以第一光伏组串100包括16个光伏组件为例,对应16个变换器,第二光伏组串200包括10个光伏组件为例,对应10个变换器。显然,第一光伏组串100和第二光伏组串200包括的光伏组件的数量不相同。本实施例提供的技术方案也可以适用于两个光伏组串中的光伏组件的数量相同的情况。
如图3所示,第一光伏组串100中,变换器1-1的输入端连接光伏组件1-1,变换器1-16的输入端连接光伏组件1-16。第二光伏组串200中,变换器2-1的输入端连接光伏组件2-1,变换器2-10的输入端连接光伏组件2-10。
下面分别介绍第一光伏组串和第二光伏组串中的光伏组件的参数。
第一光伏组串中的光伏组件1-1~1-8和第二光伏组串中的光伏组件2-1~2-5均采用60个电池单元串联而成,标准测试条件(STC,Standard Test Conditions)下的参数:最大功率Pmpp=320W,最大功率点电压Vmpp=33.9V,最大功率点电流Impp=9.43A,开路电压Voc=40.9V,短路电流Isc=10.02A。
第一光伏组串中的光伏组件1-9~1-16和第二光伏组串中的光伏组件2-6~2-10均采用72个电池单元串联而成,STC下的参数:Pmpp=400W,Vmpp=40.6V,Impp=9.86A,Voc=49.3V,Isc=10.47A。
从以上参数可以看出,第一光伏组串至少包括第一组光伏组件(光伏组件1-1~1-8)和第二组光伏组件(光伏组件1-9~1-16),第一组光伏组件的参数与第二组光伏组件的参数不同;
第二光伏组串至少包括第三组光伏组件(光伏组件2-1~2-5)和第四组光伏组件(光伏组件2-6~2-10);第三组光伏组件的参数和第四组光伏组件的参数不同。
本实施例中,为简化分析,假设系统已完成光伏组串分串处理,即逆变器可以按单个光伏组串进行处理,并且变换器的转换效率为100%。第一组光伏组件的参数和第三组光伏组件的参数相同,第二组光伏组件的参数与第四组光伏组件的参数相同。应该理解,第一组光伏组件的参数和第三组光伏组件的参数也可以不同,同理,第二组光伏组件的参数也可以与第四组光伏组件的参数不同。
控制器,具体用于根据预设电压及每个光伏组串的开路电压总和设置限制电压值。其中,预设电压小于逆变器的最大允许输入电压。例如,逆变器的最大允许输入电压为600V,则预设电压可以取小于600V但尽量接近600V的数值,因为预设电压的取值越大,则变换器的转换效率越高。
进一步地,控制器可以将预设电压与每个光伏组串的开路电压总和的比值获得每个光伏组串的限制比例,每个光伏组串中的至少一个变换器将自身输入电压与限制比例的乘积作为限制电压值。其中,每个变换器的输入电压可以获得,即为变换器的输入连接的光伏组件的电压,由于变换器的参数不同时,变换器的输入电压不同,即使变换器的限制比例相同,则变换器对应的限制电压值也有所区别。应该理解,本申请实施例中可以控制器获得每个变换器的限制电压值发送给每个变换器,但是当变换器的数量很多时,控制器的任务量太大,影响控制器的运行效率。控制器可以直接将限制比例发送给变换器,由变换器根据收到的限制比例来获得限制电压值。不同的光伏组串对应的限制比例可能不同,因为每个光伏组串的开路电压总和不同,限制比例与预设电压成正比,与每个光伏组串的开路电压总和成反比,用公式表示如下:
限制比例=预设电压/光伏组串的开路电压总和。
对于所有光伏组串来说,预设电压是相同的,不同的仅是开路电压总和。
例如,逆变器的最大允许输入电压为600V,控制器设置的预设电压可以为500V,应该理解预设电压也可以选择小于600V的其他数值,本申请实施例中仅是以500V举例说明。
下面介绍两种获得光伏组串的开路电压总和的方式。
第一种:
控制器根据发送给多个光伏组串的电压比例和每个光伏组串的输出电压获得每个光伏组串的开路电压总和。
第二种:
控制器根据每个光伏组串中的变换器上报的开路电压获得每个光伏组串的开路电压总和。
本申请实施例中不具体限定控制器获得光伏组串的开路电压总和的具体方式,也可以采取以上两种方式以外的其他方式。
下面具体介绍第一种获得光伏组串的开路电压总和的方式。
控制器可以通过组播方式将电压比例K1=0.5发送给第一光伏组串和第二光伏组串,控制第一光伏组串和第二光伏组串中变换器的输出电压。
控制器采用组播方式将电压比例发送给第一光伏组串和第二光伏组串,逆变器不需要预先获得每个光伏组串中变换器的数量,直接组播给光伏组串中的各个变换器,这种控制指令的下发方式简单快速。
应该理解,K1的取值应该小于1,K1的取值原则是保证逆变器的输入电压不过压,既保证逆变器的输入电压小于600V,同时逆变器的输入电压尽可能高来提高光伏组串的开路电压总和的计算精度。例如K1可以取0.5、0.6、0.4、0.3等均可以,本领域技术人员可以根据实际需要来选择。不同的光伏组串之间的K1可以相同,也可以不相同,本实施例中以第一光伏组串和第二光伏组串的K1相同为例进行介绍。
例如,第一光伏组串100中的变换器接收到K1后,控制输出电压=输入电压*K1,其中:
如图3所示,第一光伏组串100中的变换器1-1~1-8的输出电压=40.9V*0.5=20.45V;
第一光伏组串200中的变换器1-9~1-16的输出电压=49.3V*0.5=24.65V;
第一光伏组串的输出总电压=20.45V*8+24.65V*8=360.8V;
需要说明的是,以上仅是通过计算过程介绍变换器的输出电压,由于控制器发送的电压比例是0.5,因此,各个变换器按照0.5的电压比例来控制输出电压。但是,控制器最终获得的光伏组串的开路电压总和时并不是以上变换器计算获得的,而是控制器采集的逆变器的输入电压,因为每个光伏组串对应的变换器串联后形成变换器组串连接逆变器的输入端,即逆变器的输入电压为变换器组串的输出电压。
此时系统处于初始状态,逆变器未并网发电,所以光伏组件输出功率约等于0W,光伏组件输出电压约等于开路电压。光伏组件的开路电压是随环境温度,辐照等因素是变化的,本实施例仅以STC条件下的开路电压来说明。
控制器根据采样的变换器1-16串联后的电压360.8V可以计算第一光伏组串的开路电压总和=采集输入电压/K1=360.8V/K1=721.6V。
显然,第一光伏组串的开路电压总和为721.6V,超过了逆变器最大允许输入电压600V,因此,第一光伏组串的变换器必须限压输出。
同理,第二光伏组串中的各个变换器也根据收到的电压比例K1=0.5来控制输出电压。下面介绍第二光伏组串中各个变换器的输出电压。
如图3所示,第二光伏组串200中的变换器2-1~2-5输出电压=40.9V*0.5=20.45V;
第二光光伏组串200中的变换器2-6~1-10输出电压=49.3V*0.5=24.65V;
第二光伏组串的输出总电压=20.45V*5+24.65V*5=225.5V;
以上仅是通过计算示意每个变换器按照K1=0.5的比例来输出电压,但是控制器获得第二光伏组串的开路电压总和也是通过采样第二光伏组串的变换器串联后的电压来得到225.5V。
逆变器根据采样的输入电压225.5V获得第二光伏组串的开路电压总和=225.5V/K1=451V。
以上控制器获得了第一光伏组串的开路电压总和以及第二光伏组串的开路电压总和,下面介绍逆变器根据各个光伏组串的开路电压总和以及预设电压获得限制比例的过程。应该理解,第一光伏组串和第二光伏组串对应的预设电压相同,但是第一光伏组串和第二光伏组串对应的开路电压总和不同,因此,第一光伏组串和第二光伏组串对应的限制比例不同。每个光伏组串中的变换器根据自身对应的限制比例进行限电压输出。
下面以控制器设置的预设电压为500V为例进行介绍。
第一光伏组串的限制比例K21=预设电压/第一光伏组串的开路电压总和=500V/721.6V=0.6929。
第二光伏组串的限制比例K22=预设电压/第二光伏组串的开路电压总和=500V/451V=1.1086。
控制器可以通过组播方式将每个光伏组串对应的限制比例下发给各个变换器。控制器,具体用于通过电力线载波通信方式将第一光伏组串的限制比例发送给第一光伏组串中的至少一个变换器,以及,将第二光伏组串的限制比例发送给第二光伏组串中的至少一个变换器,以使第一光伏组串中的至少一个变换器根据第一光伏组串的限制比例设置对应的限制电压值,第二光伏组串中的至少一个变换器根据第二光伏组串的限制比例设置对应的限制电压值。
控制器下发给各个变换器的参数为限制比例,由各个变换器根据限制比例和连接的光伏组件的开路电压获得自身的限制电压值。
先介绍第一光伏组串中各个变换器的限制电压值。
第一光伏组串中的各个变换器收到限制比例K21,设置输出的限制电压值=输入电压*K21,其中:
如图4所示,第一光伏组串100中的变换器1-1~变换器1-8的限制电压值=40.9V*0.6929=28.34V;
第一光伏组串100中的变换器1-9~变换器1-16的限制电压值=49.3V*0.6929=34.16V;
第一光伏组串的限电压=28.34V*8+34.16V*8=500V;
再介绍第二光伏组串中各个变换器的限制电压值。
第二光伏组串中的各个变换器收到限制比例K22,设置输出的限制电压值=输入电压*K22,其中:
如图4所示,第二光伏组串200中的变换器2-1~变换器2-5的限制电压值=40.9V*1.1086=45.34V;
第二光伏组串200中的变换器2-6~变换器2-10的限制电压值=49.3V*1.1086=54.65V;
第二光伏组串的限电压=45.34V*5+54.65V*5=500V。
从以上分析可知,限制比例与预设电压成正比,与光伏组串的开路电压总和成反比,如果提高限制比例,则可以提高预设电压,提高限制比例,可以使变换器工作在较高的降压比,有利于提高变换器的转换效率。另外,如果限制电压值比变换器的输入电压高,则表示限制电压值不起作用,变换器工作在直通模式,这样有利于提高变换器的转换效率,有利于提高光伏系统的电能转换效率。如果需要提高限制比例,则可以设置尽量高的预设电压,即使预设电压接近逆变器的最大允许输入电压,只要预设电压可以保证逆变器的输入端不过压即可。
本申请实施例提供的光伏系统,各个变换器的限制电压值不仅考虑对应光伏组件的开路电压,还考虑变换器所位于的光伏组串的开路电压总和,因此,限制电压值与光伏组件的开路电压成正比可以使变换器尽量提高转换效率,尽量设置较大的限制电压值,另外,限制电压值与光伏组串的开路电压总和成反比,可以避免变换器串联在一起以后的电压超过逆变器的最大允许电压值。
本申请实施例提供的光伏系统还可以根据逆变器的工作情况来调整限制电压值,具体为调小限制电压值。例如一种可能的实现方式是,控制器向每个光伏组串中的变换器组播修正系数,变换器根据修正系数来修正限制电压值,修正系数小于1。还有一种情况是控制器直接根据修正系数来修正各个光伏组串对应的限制比例,将修正后的限制比例组播给每个光伏组串,每个光伏组串中的变换器收到修正后的限制比例后,重新计算限制电压值,根据重新计算的限制电压值来获得控制输出电压。
以上逆变器的工作情况可以为逆变器的工作异常时,例如一种工作异常为逆变器的温度超过预设阈值,具体可以在逆变器的机柜内部设置温度传感器,当温度传感器测量的问题超过预设阈值时,控制器可以通过组播方式将修正系数发送给每个光伏组串中的至少一个变换器,修正系数用于降低限制电压值。逆变器并网发电,逆变器因为某些原因,例如逆变器输入电压较高后发生过温降额,此时需要降低逆变器的输入电压,使逆变器能够退出过温降额。
下面以控制器组播的修正系数K3=0.8为例进行介绍,修正系数小于1即可,目的是降低限制电压值,修正系数越小则限制电压值被降低的幅度越大。例如当逆变器的温度超过预设阈值很多,表征逆变器的温度太高,则需要较大幅度降低限制电压值,则可以设置修正系数更小。
参见图5,该图为本申请实施例提供的再一种光伏系统的示意图。
逆变器组播下发控制指令K3=0.8给第一光伏组串,调整第一光伏组串中变换器的限制电压值。
每个光伏组串中的各个变换器接收到K3后,将限制电压值降低到原来的0.8,其中:
第一光伏组串100的变换器1-1~变换器1-8的限制电压值=28.34V*0.8=22.67V;
第一光伏组串100的变换器1-9~变换器1-16的限制电压值=34.16V*0.8=27.33V;
第一光伏组串100中的变换器调整限制电压值后,第一光伏组串100的限电压=22.67V*8+27.33V*8=400V。
第二光伏组串200中变换器更新限制电压值同第一光伏组串100,具体如下:
第二光伏组串200的变换器2-1~变换器2-5的限制电压值=45.34V*0.8=36.27V;
第二光伏组串200的变换器2-6~变换器2-10的限制电压值=54.65V*0.8=43.72V;
第二光伏组串200的第二光伏组串200的限电压=36.27V*5+43.72V*5=400V。
以上仅是以限制比例K3=0.8举例说明,实际应用中可以根据实际的降压需要调整限制比例K3的大小,不同光伏组串之间限制比例K3可以相同,也可以不相同,以上仅是以各个光伏组串的修正系数相同为例进行的说明。从上述结果可以看出,变换器的限制电压值降低,必然导致变换器的输出电压降低,从而实现了逆变器的输入电压降低,使逆变器能够退出过温降额。
以上实施例介绍的是光伏系统对于变换器的限制电压值的设置方式,以上也介绍了变换器可以存在两种工作模式,一种是限压模式,一种是MPPT模式,一般情况下变换器工作在MPPT模式,下面介绍在保证逆变器的输入电压不过压的前提下,如何获得变换器的输出PV曲线。
当变换器包括降压电路,即变换器为降压变换器时,变换器根据连接的光伏组件的PV曲线和对应的限制电压值控制自身的输出PV曲线,下面结合附图对其进行详细介绍。
变换器的具体控制策略为:变换器的输出PV曲线和光伏组件的输出PV曲线部分相似,即通过模拟光伏组件的输出特性来实现变换器的限压,进而使得变换器可以等效为光伏组件,即从逆变器的角度看,光伏组件和变换器可以看作一个新的光伏组件,从而能够在变换器限压输出时适配逆变器已有的MPPT控制策略,能够保证光伏系统的稳定性。
下面继续以两个光伏组串举例说明,首先介绍第一光伏组串。
参见图6-图8,其中图6为本申请实施例提供的第一光伏组串中变换器1-1至1-8的输出PV曲线及光伏组件1-1至1-8的PV曲线图。图7为本申请实施例提供的第一光伏组串中变换器1-9至1-16的输出PV曲线及光伏组件1-9至1-16的PV曲线图。图8为本申请实施例提供的第一光伏组串的输出PV曲线图。
图6中的曲线ABF为光伏组件1-1至1-8的PV曲线,图6中的曲线CDEF为变换器1-1至1-8的输出PV曲线。图7中的曲线ABF为光伏组件1-9至1-16的PV曲线,图7中的曲线CDEF为变换器1-9至1-16的输出PV曲线;将图6和图7整合后可以获得图8中的曲线CDEF为第一光伏组串的PV曲线。
图6中,由于曲线ABF为光伏组件1-1至1-8的PV曲线,因此为已知的,而C点为变换器1-1至1-8的限制电压值,也是已知的,因此,可以根据曲线AB段和C点获得曲线CD段,使CD段和AB段的曲线对应的电压比例一致即可。图7类似。从而利用光伏组串的PV曲线和变换器的限制电压值获得变换器的输出PV曲线,将光伏组串中所有变换器的输出PV曲线叠加可以获得整个光伏组串的PV曲线,即由图6和图7可以获得图8所示的第一光伏组串的PV曲线。继续利用以上实施例提供的数据计算如下:
逆变器已有的MPPT控制策略能够保证第一光伏组串的输出电压稳定在D点,即第一光伏组串的输出电压为22.47V*8+28.13V*8=404.8V,输出电流为14.23A,其中:
变换器1-1~变换器1-8,稳态工作点为:输入电压/输入电流为33.9V/9.43A,输出电压/输出电流为22.47V/14.23A,工作在降压模式,降压比为0.6628。
变换器1-9~变换器1-16,稳态工作点为:输入电压/输入电流为40.6V/9.86A,输出电压/输出电流为28.13V/14.23A,工作在降压模式,降压比为0.6929。
下面介绍第二光伏组串的PV曲线。
参见图9-图11,其中图9为本申请实施例提供的第一光伏组串中变换器2-1至2-5的输出PV曲线及光伏组件2-1至2-5的PV曲线图。图10为本申请实施例提供的第一光伏组串中变换器2-6至2-10的输出PV曲线及光伏组件2-6至2-10的PV曲线图。图11为本申请实施例提供的第一光伏组串的输出PV曲线图。
继续利用以上实施例提供的数据计算如下:
逆变器已有的MPPT控制策略能够保证光伏组串2输出电压稳定在D点,即光伏组串2输出电压为32.42V*5+40.6V*5=365.1V,输出电流9.86A,其中:
变换器2-1~2-5,稳态工作点为:输入电压/电流为33.9V/9.43A,输出电压/电流为32.42V/9.86A,工作在降压模式,降压比为0.9563。
变换器2-6~2-10,稳态工作点为:输入电压/电流为40.6V/9.86A,输出电压/电流为40.6V/9.86A,工作在直通模式,降压比为1.0。
由于本申请实施例提供的光伏系统,可以根据光伏组件配置的差异来差异化设置变换器的限制电压值,可以提高变换器的转换效率,进而根据差异化的限制电压值获得的PV曲线也可以更好地控制光伏组串进行最大功率追踪,进而可以提高整个光伏组串的转换效率,提高光伏系统的电能转换效率。
方法实施例
基于以上实施例提供的一种光伏系统,本申请实施例还提供一种光伏系统的控制方法,下面结合附图进行详细说明。应该理解本申请实施例提供的控制方法应用于以上实施例提供的光伏系统,光伏系统包括逆变器、控制器和至少两个变换器;至少两个变换器的输出端串联在一起连接逆变器的输入端;每个光伏组串对应至少两个变换器;至少两个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件;每个光伏组串对应至少两个变换器;例如以两个光伏组串为例,可以参见图2,在此不再赘述。
本实施例提供的光伏系统的控制方法,包括:
设置所述至少两个变换器中至少一个对应变换器的限制电压值,以使所述至少一个变换器工作在限压模式时按照所述限制电压值工作;所述至少一个变换器的限制电压值与其输入端连接的光伏组件的开路电压成正比,与其位于的光伏组串的开路电压总和成反比。
以上控制方法可以由控制器来执行,其中控制器可以为独立设置的控制器,也可以为逆变器的控制器。当控制器为逆变器的控制器时,可以设置在逆变器机柜的内部。控制器设置至少两个变换器中至少一个变换器的限制电压值,以使至少一个变换器工作在限压模式时按照限制电压值工作;至少一个变换器的限制电压值与其输入端连接的光伏组件的开路电压成正比,与其位于的光伏组串的开路电压总和成反比。
例如,如图2所示,对于变换器1-1,其限制电压值与其输入端连接的光伏组件1-1的开路电压成正比,与其位于的第一光伏组串100的开路电压总和成反比。对于变换器2-1,其限制电压值与其输入端连接的光伏组件2-1的开路电压成正比,与其位于的第二光伏组串200的开路电压总和成反比。
显然,本申请实施例提供的光伏系统的控制方法,对于各个变换器的限制电压值的设置不再是固定不变的数值,各个变换器的限制电压值依赖于变换器连接的光伏组件的开路电压,也依赖于变换器位于的光伏组串的开路电压总和,这样为各个变换器设置的限制电压值,充分考虑了变换器连接的光伏组件的开路电压,进而使变换器工作在较高的转换效率。例如,针对同一个光伏组串,光伏组件的开路电压较高对应的变换器的限制电压值较高,光伏组件的开路电压较低对应的变换器的限制电压值较低,同一个光伏组串内的变换器的限制电压值因为光伏组件的参数不同而不同,这样更有利于提高变换器的转换效率。
下面结合附图详细介绍本申请实施例提供的控制方法设置限制电压值的过程。
参见图12,该图为本申请实施例提供的一种控制方法的流程图。
S1201:根据发送给多个光伏组串的电压比例和每个光伏组串的输出电压获得每个光伏组串的开路电压总和。
电压比例即以上光伏系统实施例介绍的K1,在此不再赘述。每个光伏组串的输出电压是可以采集获得的,例如逆变器采集连接其的光伏组串的输出电压即可。
将每个光伏组串的输出电压除以电压比例即可获得每个光伏组串的开路电压总和。
另外,本申请实施例还可以根据每个光伏组串中的变换器上报的开路电压获得每个光伏组串的开路电压总和。
S1202:根据预设电压及每个光伏组串的开路电压总和获得每个光伏组串的限制比例。
预设电压需要小于逆变器的最大允许输入电压,保证逆变器的输入电压不过压。
预设电压与光伏组串的开路电压总和的比值便是光伏组串对应的限制比例。由此可见,每个光伏组串的限制比例反比于光伏组串的开路电压总和。
S1203:通过组播方式将每个光伏组串的限制比例发送给其中至少一个变换器,以使每个光伏组串中的至少一个变换器根据自身的限制比例设置限制电压值。
各个变换器根据自身的限制比例和连接的光伏组串的开路电压的乘积获得限制电压值。应该理解,不同的光伏组串的限制比例可以不同,不同变换器对应的开路电压可能不同。
控制器通过组播方式将各个光伏组串的限制比例发送给各个光伏组串的优点是不需要预先获知每个光伏组织中变换器的数量。
一种具体的实现方式为,每个光伏组串对应至少两个变换器;设置至少两个变换器中至少一个对应变换器的限制电压值具体包括:
根据预设电压及每个光伏组串的开路电压总和设置限制电压值;
一种可能的实现方式,可以将预设电压与每个光伏组串的开路电压总和的比值获得每个光伏组串的限制比例,这样可以获得每个光伏组串的限制比例,将每个光伏组串的限制比例发送给每个光伏组串中的至少一个变换器,每个光伏组串中的至少一个变换器将自身输入电压与限制比例的乘积作为限制电压值。其中,每个变换器的输入电压可以获得,即为变换器的输入连接的光伏组件的电压,由于变换器的参数不同时,变换器的输入电压不同,即使变换器的限制比例相同,则变换器对应的限制电压值也有所区别。
预设电压小于逆变器的最大允许输入电压。
一种具体的实现方式为,根据预设电压及每个光伏组串的开路电压总和获得每个光伏组串的限制比例,以使每个光伏组串中的至少一个变换器根据自身的限制比例设置限制电压值,具体包括:
通过电力线载波通信方式将第一光伏组串的限制比例发送给第一光伏组串中的至少一个变换器,以及,将第二光伏组串的限制比例发送给第二光伏组串中的至少一个变换器,以使第一光伏组串中的至少一个变换器根据第一光伏组串的限制比例设置对应的限制电压值,第二光伏组串中的至少一个变换器根据第二光伏组串的限制比例设置对应的限制电压值。
本申请实施例提供的光伏系统的控制方法还包括:逆变器的工作异常时,通过组播方式将修正系数发送给每个光伏组串中的至少一个变换器,修正系数用于降低限制电压值;修正系数小于1。
以上逆变器的工作情况可以为逆变器的工作异常时,例如一种工作异常为逆变器的温度超过预设阈值,具体可以在逆变器的机柜内部设置温度传感器,当温度传感器测量的问题超过预设阈值时,控制器可以通过组播方式将修正系数发送给每个光伏组串中的至少一个变换器,修正系数用于降低限制电压值。逆变器并网发电,逆变器因为某些原因,例如逆变器输入电压较高后发生过温降额,此时需要降低逆变器的输入电压,使逆变器能够退出过温降额。
当变换器包括降压电路,即变换器为降压变换器时,变换器根据连接的光伏组件的PV曲线和对应的限制电压值控制自身的输出PV曲线。具体可以参见以上图6-图11的介绍。
由于本申请实施例提供的控制方法,可以根据光伏组件配置的差异来差异化设置变换器的限制电压值,可以提高变换器的转换效率,进而根据差异化的限制电压值获得的PV曲线也可以更好地控制光伏组串进行最大功率追踪,进而可以提高整个光伏组串的转换效率,提高光伏系统的电能转换效率。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
以上所述,仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本申请技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本申请技术方案保护的范围内。
Claims (17)
1.一种光伏系统,其特征在于,包括:逆变器、控制器和至少两个变换器;
所述至少两个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件,所述至少两个变换器的输出端串联在一起连接所述逆变器的输入端;
所述控制器,用于设置所述至少两个变换器中至少一个变换器的限制电压值,以使所述至少一个变换器工作在限压模式时的输出电压小于等于所述限制电压值;所述至少一个变换器的限制电压值与其输入端连接的光伏组件的开路电压成正比。
2.根据权利要求1所述的光伏系统,其特征在于,每个光伏组串包括所述至少两个变换器;所述控制器,具体用于根据预设电压及每个光伏组串的开路电压总和设置所述限制电压值,所述预设电压小于所述逆变器的最大允许输入电压;所述至少一个变换器的限制电压值与其位于的光伏组串的开路电压总和成反比。
3.根据权利要求2所述的光伏系统,其特征在于,所述控制器,具体用于将所述预设电压与每个光伏组串的开路电压总和的比值获得每个光伏组串的限制比例,每个光伏组串中的至少一个变换器将自身输入电压与所述限制比例的乘积作为所述限制电压值。
4.根据权利要求3所述的光伏系统,其特征在于,所述多个光伏组串包括以下至少两个:第一光伏组串和第二光伏组串;
所述控制器,具体用于通过电力线载波通信方式将所述第一光伏组串的限制比例发送给所述第一光伏组串中的至少一个变换器,以及,将所述第二光伏组串的限制比例发送给所述第二光伏组串中的至少一个变换器,以使所述第一光伏组串中的至少一个变换器根据所述第一光伏组串的限制比例设置对应的所述限制电压值,所述第二光伏组串中的至少一个变换器根据所述第二光伏组串的限制比例设置对应的所述限制电压值。
5.根据权利要求1-4任一项所述的光伏系统,其特征在于,所述控制器,还用于所述逆变器的工作异常时,通过组播方式将修正系数发送给每个光伏组串中的至少一个变换器,所述修正系数用于降低所述限制电压值;所述修正系数小于1。
6.根据权利要求1-5任一项所述的光伏系统,其特征在于,所述变换器包括降压电路;
所述变换器,用于根据连接的光伏组件的PV曲线和对应的所述限制电压值获得所述变换器的输出PV曲线,根据所述输出PV曲线控制自身的输出电压。
7.根据权利要求2或3所述的光伏系统,其特征在于,所述控制器,具体用于根据发送给所述多个光伏组串的电压比例和每个光伏组串的输出电压获得每个光伏组串的开路电压总和;
或,
所述控制器,具体用于根据每个光伏组串中的变换器上报的开路电压获得每个光伏组串的开路电压总和。
8.根据权利要求7所述的光伏系统,其特征在于,所述控制器,具体用于通过组播方式将所述电压比例和所述限制比例发送给对应的光伏组串。
9.根据权利要求1-8任一项所述的光伏系统,其特征在于,所述第一光伏组串至少包括第一组光伏组件和第二组光伏组件,所述第二光伏组串至少包括第三组光伏组件和第四组光伏组件;
所述第一组光伏组件的参数与所述第二组光伏组件的参数不同;
所述第三组光伏组件的参数和所述第四组光伏组件的参数不同。
10.根据权利要求1-9任一项所述的光伏系统,其特征在于,所述多个光伏组串至少包括第一光伏组串和第二光伏组串;
所述第一光伏组串和所述第二光伏组串包括的光伏组件的数量不同。
11.根据权利要求1-10任一项所述的光伏系统,其特征在于,所述控制器集成在所述逆变器的机柜内部。
12.一种光伏系统的控制方法,其特征在于,所述光伏系统包括逆变器、控制器和至少两个变换器;所述至少两个变换器的输出端串联在一起连接所述逆变器的输入端;每个光伏组串对应所述至少两个变换器;所述至少两个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件;
该方法包括:
设置所述至少两个变换器中至少一个对应变换器的限制电压值,以使所述至少一个变换器工作在限压模式时的输出电压小于等于所述限制电压值;所述至少一个变换器的限制电压值与其输入端连接的光伏组件的开路电压成正比,与其位于的光伏组串的开路电压总和成反比。
13.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,每个光伏组串包括所述至少两个变换器;所述设置所述至少两个变换器中至少一个对应变换器的限制电压值具体包括:
根据预设电压及每个光伏组串的开路电压总和设置所述限制电压值,所述预设电压小于所述逆变器的最大允许输入电压。
14.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,所述根据预设电压及每个光伏组串的开路电压总和设置所述限制电压值,具体包括:
将所述预设电压与每个光伏组串的开路电压总和的比值获得每个光伏组串的限制比例,以使每个光伏组串中的至少一个变换器将自身输入电压与所述限制比例的乘积作为所述限制电压值。
15.根据权利要求14所述的控制方法,其特征在于,所述根据预设电压及每个光伏组串的开路电压总和获得每个光伏组串的限制比例,以使每个光伏组串中的至少一个变换器根据自身的限制比例设置所述限制电压值,具体包括:
通过电力线载波通信方式将所述第一光伏组串的限制比例发送给所述第一光伏组串中的至少一个变换器,以及,将所述第二光伏组串的限制比例发送给所述第二光伏组串中的至少一个变换器,以使所述第一光伏组串中的至少一个变换器根据所述第一光伏组串的限制比例设置对应的所述限制电压值,所述第二光伏组串中的至少一个变换器根据所述第二光伏组串的限制比例设置对应的所述限制电压值。
16.根据权利要求21-15任一项所述的控制方法,其特征在于,还包括:所述逆变器的工作异常时,通过组播方式将修正系数发送给每个光伏组串中的至少一个变换器,所述修正系数用于降低所述限制电压值;所述修正系数小于1。
17.根据权利要求13-16任一项所述的控制方法,其特征在于,还包括:根据发送给所述多个光伏组串的电压比例和每个光伏组串的输出电压获得每个光伏组串的开路电压总和;
或,
根据每个光伏组串中的变换器上报的开路电压获得每个光伏组串的开路电压总和。
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