CN114421849B - 一种光伏电机的驱动控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏电机的驱动控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质,考虑到在由于光照减弱等原因导致光伏阵列输出功率大幅下降时,很有可能导致直流母线电压大幅降低从而使系统崩溃,因此为了快速提升母线电压,本申请在光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值较大(也即光伏阵列输出功率大幅下降时),直接将缩小预设比例后的光伏阵列输出功率作为变频器的输出功率给定值,不仅能够快速计算出输出功率给定值,而且该输出功率给定值较为精准,能够提升母线电压的恢复速度,从而减小系统崩溃的概率,提升了光伏电机的稳定性,提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电机领域,特别是涉及一种光伏电机的驱动控制方法,本发明还涉及一种光伏电机的驱动控制装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
目前市面上存在多种光伏电机,光伏电机通常包括光伏阵列、变频器、控制器以及电动机,光伏阵列可以通过变频器为光伏电机供电,控制器则通过调节变频器的频率控制变频器的输出功率,从而使得变频器的输出功率与光伏阵列的输出功率保持平衡,从而使得系统稳定工作,但是当光伏电机稳定工作时,若由于太阳光照强度突然减弱等原因导致光伏阵列的输出功率大幅下降,该种情况很可能导致直流母线电压大幅降低,从而产生系统崩溃的现象,光伏电机的稳定性较差,降低了工作效率。
因此,如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种光伏电机的驱动控制方法,不仅能够快速计算出输出功率给定值,而且该输出功率给定值较为精准,能够提升母线电压的恢复速度,从而减小系统崩溃的概率,提升了光伏电机的稳定性,提高了工作效率;本发明的另一目的是提供一种光伏电机的驱动控制装置、设备及计算机可读存储介质,不仅能够快速计算出输出功率给定值,而且该输出功率给定值较为精准,能够提升母线电压的恢复速度,从而减小系统崩溃的概率,提升了光伏电机的稳定性,提高了工作效率。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种光伏电机的驱动控制方法,包括:
判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值;
若大于,则将缩小预设比例后的所述光伏阵列输出功率作为变频器的输出功率给定值;
根据所述输出功率给定值以及所述变频器输出功率计算出频率给定值;
将所述频率给定值发送至所述变频器,以便通过调节所述变频器的工作频率降低其输出功率。
优选地,所述判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值,该光伏电机的驱动控制方法还包括:
若不大于,则判断最近一次的所述光伏阵列输出功率的变化量与最近一次的光伏阵列输出电压的变化量的比值,是否小于零;
若小于零,则根据所述比值的绝对值以及预设升功率步长计算公式计算得到升功率步长;
将最后一次记录的所述输出功率给定值与所述升功率步长之和作为当前的所述输出功率给定值,并记录当前的所述输出功率给定值,以便根据当前的所述输出功率给定值调节所述变频器的工作频率;
若大于零,则根据所述比值的绝对值以及预设降功率步长计算公式计算得到降功率步长;
将最后一次记录的所述输出功率给定值减去所述降功率步长的差值作为当前的所述输出功率给定值,并记录当前的所述输出功率给定值,以便根据当前的所述输出功率给定值调节所述变频器的工作频率。
优选地,所述预设升功率步长计算公式为:
所述预设降功率步长计算公式为:
其中,Astep为所述升功率步长,Bstep为所述降功率步长,β为第一预设系数,γ第二预设系数,PPV(k)为k时刻的所述光伏阵列输出功率,PPV(k-1)为k-1时刻的所述光伏阵列输出功率,U(k)为k时刻的所述光伏阵列输出电压,U(k-1)为k-1时刻的所述光伏阵列输出电压。
优选地,所述第二预设系数大于所述第一预设系数。
优选地,所述判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值具体为:
在光伏电机稳态运行时,判断所述光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值;
该光伏电机的驱动控制方法还包括:
在光伏电机启动阶段,记录光伏阵列为变频器上电时的开路电压;
根据预设的开路电压与期望最大功率点电压的对应关系,确定出所述开路电压对应的期望最大功率点电压;
将上一次的输出功率给定值增加预设固定步长,以便对所述变频器的输出功率进行提升;
判断所述光伏阵列当前的输出电压是否大于所述期望最大功率点电压;
若大于,则执行所述将上一次的输出功率给定值增加预设固定步长,以便对所述变频器的输出功率进行提升的步骤;
若不大于,则判定所述光伏电机处于稳态运行。
优选地,所述预设的开路电压与期望最大功率点电压的对应关系具体为:
C=αU0;
其中,C为所述期望最大功率点电压,α为第三预设系数,α小于1,U0为所述开路电压。
优选地,所述根据所述输出功率给定值以及所述变频器输出功率计算出频率给定值之后,所述将所述频率给定值发送至所述变频器,以便通过调节所述变频器的工作频率降低其输出功率之前,该光伏电机的驱动控制方法还包括:
将当前的所述光伏阵列输出功率与所述变频器输出功率的差值经过滞环比例环节后得到前馈数值;
将所述频率给定值减去所述前馈数值得到的差值作为最终的频率给定值。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种光伏电机的驱动控制装置,包括:
判断模块,用于判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值,若大于,则触发赋值模块;
所述赋值模块,用于将缩小预设比例后的所述光伏阵列输出功率作为变频器的输出功率给定值;
计算模块,用于根据所述输出功率给定值以及所述变频器输出功率计算出频率给定值;
发送模块,用于将所述频率给定值发送至所述变频器,以便通过调节所述变频器的工作频率降低其输出功率。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种光伏电机的驱动控制设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上所述光伏电机的驱动控制方法的步骤。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述光伏电机的驱动控制方法的步骤。
本发明提供了一种光伏电机的驱动控制方法,考虑到在由于光照减弱等原因导致光伏阵列输出功率大幅下降时,很有可能导致直流母线电压大幅降低从而使系统崩溃,因此为了快速提升母线电压,本申请在光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值较大(也即光伏阵列输出功率大幅下降时),直接将缩小预设比例后的光伏阵列输出功率作为变频器的输出功率给定值,不仅能够快速计算出输出功率给定值,而且该输出功率给定值较为精准,能够提升母线电压的恢复速度,从而减小系统崩溃的概率,提升了光伏电机的稳定性,提高了工作效率。
本发明还提供了一种光伏电机的驱动控制装置、设备及计算机可读存储介质,具有如上光伏电机的驱动控制方法相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例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获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种光伏电机的驱动控制方法的流程示意图;
图2为光伏阵列的PV特性曲线;
图3为光伏阵列的IV特性曲线;
图4为不同光照强度下的光伏阵列PV特性曲线;
图5为本发明提供的另一种光伏电机的驱动控制方法的流程示意图;
图6为本发明提供的具有功率差值前馈的光伏电机MPPT追踪控制原理图;
图7为本发明提供的一种光伏电机的驱动控制装置的结构示意图;
图8为本发明提供的一种光伏电机的驱动控制设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种光伏电机的驱动控制方法,不仅能够快速计算出输出功率给定值,而且该输出功率给定值较为精准,能够提升母线电压的恢复速度,从而减小系统崩溃的概率,提升了光伏电机的稳定性,提高了工作效率;本发明的另一核心是提供一种光伏电机的驱动控制装置、设备及计算机可读存储介质,不仅能够快速计算出输出功率给定值,而且该输出功率给定值较为精准,能够提升母线电压的恢复速度,从而减小系统崩溃的概率,提升了光伏电机的稳定性,提高了工作效率。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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做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。
请参考图1,图1为本发明提供的一种光伏电机的驱动控制方法的流程示意图,该光伏电机的驱动控制方法包括:
S101:判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值;
为了更好地对本发明实施例进行说明,请参考图2-图4,图2为光伏阵列的PV特性曲线,图3为光伏阵列的IV特性曲线,图4为不同光照强度下的光伏阵列PV特性曲线具体的,考虑到如上背景技术中的技术问题,又结合考虑到若在由于光照减弱等原因导致光伏阵列输出功率大幅下降时,不尽快将母线电压稳定住,那么很有可能导致直流母线电压大幅降低从而使系统崩溃,因此本申请欲设计一种快速提升母线电压的控制方式,以便减小系统崩溃的概率,当然,为了首先判定出异常状况,考虑到在光伏电机稳态运行时,变频器输出功率以及光伏阵列输出功率基本可以认为是相等的,一旦光伏阵列输出功率大幅下降,那么两者的差值必然会增大,因此本步骤中可以判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值,以便触发后续步骤。
其中,光伏阵列输出功率的计算方式可以为:采样当前光伏阵列的输出电压U(k),输出电流I(k),计算当前光伏阵列输出功率Ppv(k)=U(k)*I(k),而变频器输出功率的计算方式可以为:通过逆变器输出三相电压(Uu(k)、Uv(k)以及Uw(k))和三相电流(Iu(k)、Iv(k)以及Iw(k))计算逆变器输出功率P(k)=Uu(k)*Iu(k)+Uv(k)*Iv(k)+Uw(k)*Iw(k),P(k)经过低通滤波器后得到当前变频器输出功率Po(k)。
S102:若大于,则将缩小预设比例后的光伏阵列输出功率作为变频器的输出功率给定值;
具体的,现有的光伏电机(例如单级式光伏水泵)一般采用V/F(电压频率)控制策略,并采用电压扰动的MPPT(Maximum Power Point Tracking,最大功率点跟踪)算法来追踪最大功率点,具体实现为通过MPPT计算出扰动方向,作为电池板端电压给定来调节光伏水泵输出频率,以此达到光伏组件输出功率最大的目的;但是该种调节方式由于需要经过MPPT计算过程,调节速度较慢,为了快速提升母线电容的电压,申请人欲通过快速降低变频器输出功率的方式提升母线电容的电压,考虑到在光伏阵列输出功率降低的情况下,变频器输出功率应该与光伏阵列输出功率相近,且考虑到变频器的能量转换率,可以将缩小预设比例后的光伏阵列输出功率作为变频器的输出功率给定值,不仅能够快速计算出输出功率给定值,而且该输出功率给定值较为精准,能够提升母线电容电压的恢复速度。
其中,预设比例可以进行自主设定,例如功率给定值Pref(k)=ηPPV(k),其中,η为小于1的预设值,本发明实施例在此不做限定。
S103:根据输出功率给定值以及变频器输出功率计算出频率给定值;
具体的,根据输出功率给定值以及变频器输出功率计算出频率给定值具体可以为:
根据输出功率给定值减去变频器输出功率的差值,利用预设闭环控制算法计算出频率给定值。
其中,预设闭环控制算法可以为多种类型,例如可以为比例积分算法等,本发明实施例在此不做限定。
S104:将频率给定值发送至变频器,以便通过调节变频器的工作频率降低其输出功率。
具体的,将频率给定值发送至变频器,便可以对变频器的频率进行调节从而控制变频器的输出功率,在变频器的输出功率降低后,光伏阵列的母线电容电压便会提升,从而使得光伏阵列脱离恒流源区域工作(见图3),从而提升了母线电压稳定性,防止系统崩溃。
本发明提供了一种光伏电机的驱动控制方法,考虑到在由于光照减弱等原因导致光伏阵列输出功率大幅下降时,很有可能导致直流母线电压大幅降低从而使系统崩溃,因此为了快速提升母线电压,本申请在光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值较大(也即光伏阵列输出功率大幅下降时),直接将缩小预设比例后的光伏阵列输出功率作为变频器的输出功率给定值,不仅能够快速计算出输出功率给定值,而且该输出功率给定值较为精准,能够提升母线电压的恢复速度,从而减小系统崩溃的概率,提升了光伏电机的稳定性,提高了工作效率。
在上述实施例的基础上:
为了更好地对本发明实施例进行说明,请参考图5,图5为本发明提供的另一种光伏电机的驱动控制方法的流程示意图,作为一种优选的实施例,判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值,该光伏电机的驱动控制方法还包括:
若不大于,则判断最近一次的光伏阵列输出功率的变化量与最近一次的光伏阵列输出电压的变化量的比值,是否小于零;
若小于零,则根据比值的绝对值以及预设升功率步长计算公式计算得到升功率步长;
将最后一次记录的输出功率给定值与升功率步长之和作为当前的输出功率给定值,并记录当前的输出功率给定值,以便根据当前的输出功率给定值调节变频器的工作频率;
若大于零,则根据比值的绝对值以及预设降功率步长计算公式计算得到降功率步长;
将最后一次记录的输出功率给定值减去降功率步长的差值作为当前的输出功率给定值,并记录当前的输出功率给定值,以便根据当前的输出功率给定值调节变频器的工作频率。
具体的,见图2中的黑色圆点所示,光伏阵列具有最大功率点(最大功率点具有对应电压),理想情况下光伏阵列的输出电压应当始终保持在最大功率点电压附近,但是实际情况下光伏阵列的输出电压会在最大功率点电压附近波动,为了提高光伏阵列的能源利用率,需要尽快地将光伏阵列的输出电压调整为最大功率点电压,考虑到传统MPPT调节的速度较慢,本发明实施例中根据最近一次的光伏阵列输出功率的变化量与最近一次的光伏阵列输出电压的变化量的比值的正负符号来判定功率给定值的调整应该为正向调整(+)还是反向调整(-),该正负符号对应图2中的斜率,当比值小于零,说明此时光伏阵列的输出电压过高,应该提升变频器的输出功率,则应正向调整,当比值大于零,说明此时光伏阵列的输出电压过低,应该降低变频器的输出功率,则应反向调整,从而能够控制光伏阵列的输出电压保持在最大功率点电压附近。
其中,由于本发明实施例中每次的步长与当时的比值的绝对值相关,因此可以说明该步长是随着比例绝对值的大小变动的,如此可以提升调节的速度,有利于控制光伏阵列的输出电压尽快回到最大功率点电压附近,提升了光伏阵列的能源利用率。
具体的,预设阈值Plim的数值可以经过实验测定,一般可以取光伏阵列额定功率的10%左右,本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例,预设升功率步长计算公式为:
预设降功率步长计算公式为:
其中,Astep为升功率步长,Bstep为降功率步长,β为第一预设系数,γ第二预设系数,PPV(k)为k时刻的光伏阵列输出功率,PPV(k-1)为k-1时刻的光伏阵列输出功率,U(k)为k时刻的光伏阵列输出电压,U(k-1)为k-1时刻的光伏阵列输出电压。
具体的,本发明实施例中给出的预设升功率步长计算公式以及预设降功率步长计算公式均较为简洁高效。
当然,除了该计算公式外,预设升功率步长计算公式以及预设降功率步长计算公式分别还可以为其他类型,本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例,第二预设系数大于第一预设系数。
具体的,考虑到在光伏阵列输出电压低于最大功率点电压时,很可能由于母线电容电压的下降导致光伏阵列进入恒流源区域,系统存在崩溃风险,因此为了加快提升光伏阵列输出电压,本发明实施例中可以设置第二预设系数大于第一预设系数,如此一来便增大了降功率步长,从而有利于提升光伏阵列输出电压的恢复速度。
其中,第二预设系数以及第一预设系数的具体数值可以进行自主设定,例如第一预设系数可以设置为1-2之间的数值,而第二预设系数可以设置为第一预设系数的两倍。
作为一种优选的实施例,判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值具体为:
在光伏电机稳态运行时,判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值;
该光伏电机的驱动控制方法还包括:
在光伏电机启动阶段,记录光伏阵列为变频器上电时的开路电压;
根据预设的开路电压与期望最大功率点电压的对应关系,确定出开路电压对应的期望最大功率点电压;
将上一次的输出功率给定值增加预设固定步长,以便对变频器的输出功率进行提升;
判断光伏阵列当前的输出电压是否大于期望最大功率点电压;
若大于,则执行将上一次的输出功率给定值增加预设固定步长,以便对变频器的输出功率进行提升的步骤;
若不大于,则判定光伏电机处于稳态运行。
具体的,考虑到现有技术中在光伏电机上电初期,也即在光伏阵列为变频器上电时光伏阵列的开路电压较大,之后随着MPPT的调节逐步提升变频器输出功率,光伏阵列的输出电压也随之减少,但是MPPT调节的速度较慢,参见图2可以直观的看出,当光伏阵列输出电压较高(大于最大功率点电压)时,光伏阵列的能量利用率较低,因此为了在上电阶段尽快将光伏阵列输出电压降低为最大功率点电压,又结合考虑到光伏阵列的最大功率点与开路电压具有较强关系,因此本发明实施例中红可以根据预设的开路电压与期望最大功率点电压的对应关系,确定出开路电压对应的期望最大功率点电压,之后便以预设固定步长每次提升变频器的输出功率,直至光伏阵列当前的输出电压不大于期望最大功率点电压为止,预设固定步长为预设值,无需经过MPPT的长时间计算,通过预设固定步长的灵活设置可以提升光伏阵列输出电压的降低速度,提升了光伏阵列的能源利用率。
作为一种优选的实施例,预设的开路电压与期望最大功率点电压的对应关系具体为:
C=αU0;
其中,C为期望最大功率点电压,α为第三预设系数,α小于1,U0为开路电压。
具体的,考虑到最大功率点一般在0.8倍的开路电压附近,因此在本发明实施例中可以将α取为比0.8稍大一点的数例如0.82,本发明实施例在此不做限定。
具体的,本发明实施例中的对应关系具有简洁以及计算方便的特点。
当然,除了该具体形式外,预设的开路电压与期望最大功率点电压的对应关系具体还可以为其他类型,本发明实施例在此不做限定。
为了更好地对本发明实施例进行说明,请参考图6,图6为本发明提供的具有功率差值前馈的光伏电机MPPT追踪控制原理图,作为一种优选的实施例,根据输出功率给定值以及变频器输出功率计算出频率给定值之后,将频率给定值发送至变频器,以便通过调节变频器的工作频率降低其输出功率之前,该光伏电机的驱动控制方法还包括:
将当前的光伏阵列输出功率与变频器输出功率的差值经过滞环比例环节后得到前馈数值;
将频率给定值减去前馈数值得到的差值作为最终的频率给定值。
具体的,参考图6可以直观的看出,传统的频率给定值fref由比例积分PI环节得出,考虑到PI环节的延迟会降低变频器输出功率的调节速度,因此本申请中可以在的fref的基础上加上一前馈数值(将当前的光伏阵列输出功率与变频器输出功率的差值经过滞环比例环节后得到前馈数值),如此一来每次调节时在PI环节给出fref的基础上,频率给定值还可以加上“与光伏阵列输出功率减去变频器输出功率的差值相关”的前馈数值,提升了变频器输出功率的调节速度,从而有利于更快地将光伏阵列的输出电压调节至最大功率点电压,有利于进一步提升光伏电机工作的稳定性并提升能源利用率。
具体的,加入前馈环节的原理是,在稳态时光伏输入功率Ppv(k)与变频器输出功率Po(k)基本相等,如果光伏输入功率Ppv(k)比变频器输出功率Po(k)大很多,可以加大fref给定,提高动态响应速度。如果Ppv(k)比Po(k)小很多,说明光伏输入功率不够当前变频器输出,需要降低fref给定,避免拉低直流母线电压。因为前馈没有经过PI闭环调节,所以可以提高环境突然改变时的系统的响应速度,至此已得到光伏水泵变频器的频率给定值,将其作为变频器的频率给定命令,延迟一小段时间后重新进入步骤3计算下一次的MPPT。
具体的,第四预设系数K进行自主设定,例如可以设置为等,本发明实施例在此不做限定。
其中,将当前的光伏阵列输出功率与变频器输出功率的差值经过滞环比例环节后得到前馈数值具体为:
光伏阵列输出功率减去变频器输出功率的差值的绝对值是否小于预设数值;
若小于预设数值,前馈数值等于零;
若不小于预设数值,则将光伏阵列输出功率减去变频器输出功率的差值与第四预设系数的乘积作为前馈数值。
请参考图7,图7为本发明提供的一种光伏电机的驱动控制装置的结构示意图,该光伏电机的驱动控制装置包括:
判断模块71,用于判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值,若大于,则触发72赋值模块;
赋值模块72,用于将缩小预设比例后的光伏阵列输出功率作为变频器的输出功率给定值;
计算模块73,用于根据输出功率给定值以及变频器输出功率计算出频率给定值;
发送模块74,用于将频率给定值发送至变频器,以便通过调节变频器的工作频率降低其输出功率。
对于本发明实施例提供的光伏电机的驱动控制装置的介绍请参照前述的光伏电机的驱动控制方法的实施例,本发明实施例在此不再赘述。
请参考图8,图8为本发明提供的一种光伏电机的驱动控制设备的结构示意图,该光伏电机的驱动控制设备包括:
存储器81,用于存储计算机程序;
处理器82,用于执行计算机程序时实现如前述实施例中光伏电机的驱动控制方法的步骤。
对于本发明实施例提供的光伏电机的驱动控制设备的介绍请参照前述的光伏电机的驱动控制方法的实施例,本发明实施例在此不再赘述。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如前述实施例中光伏电机的驱动控制方法的步骤。
对于本发明实施例提供的计算机可读存储介质的介绍请参照前述的光伏电机的驱动控制方法的实施例,本发明实施例在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种光伏电机的驱动控制方法,其特征在于,包括:
判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值;
若大于,则将缩小预设比例后的所述光伏阵列输出功率作为变频器的输出功率给定值;
根据所述输出功率给定值以及所述变频器输出功率计算出频率给定值;
将所述频率给定值发送至所述变频器,以便通过调节所述变频器的工作频率降低其输出功率;
其中,所述判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值具体为:
在光伏电机稳态运行时,判断所述光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值;
该光伏电机的驱动控制方法还包括:
在光伏电机启动阶段,记录光伏阵列为变频器上电时的开路电压;
根据预设的开路电压与期望最大功率点电压的对应关系,确定出所述开路电压对应的期望最大功率点电压;
将上一次的输出功率给定值增加预设固定步长,以便对所述变频器的输出功率进行提升;
判断所述光伏阵列当前的输出电压是否大于所述期望最大功率点电压;
若大于,则执行所述将上一次的输出功率给定值增加预设固定步长,以便对所述变频器的输出功率进行提升的步骤;
若不大于,则判定所述光伏电机处于稳态运行。
2.根据权利要求1所述的光伏电机的驱动控制方法,其特征在于,所述判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值,该光伏电机的驱动控制方法还包括:
若不大于,则判断最近一次的所述光伏阵列输出功率的变化量与最近一次的光伏阵列输出电压的变化量的比值,是否小于零;
若小于零,则根据所述比值的绝对值以及预设升功率步长计算公式计算得到升功率步长;
将最后一次记录的所述输出功率给定值与所述升功率步长之和作为当前的所述输出功率给定值,并记录当前的所述输出功率给定值,以便根据当前的所述输出功率给定值调节所述变频器的工作频率;
若大于零,则根据所述比值的绝对值以及预设降功率步长计算公式计算得到降功率步长;
将最后一次记录的所述输出功率给定值减去所述降功率步长的差值作为当前的所述输出功率给定值,并记录当前的所述输出功率给定值,以便根据当前的所述输出功率给定值调节所述变频器的工作频率。
3.根据权利要求2所述的光伏电机的驱动控制方法,其特征在于,所述预设升功率步长计算公式为:
所述预设降功率步长计算公式为:
其中,Astep为所述升功率步长,Bstep为所述降功率步长,β为第一预设系数,γ第二预设系数,PPV(k)为k时刻的所述光伏阵列输出功率,PPV(k-1)为k-1时刻的所述光伏阵列输出功率,U(k)为k时刻的所述光伏阵列输出电压,U(k-1)为k-1时刻的所述光伏阵列输出电压。
4.根据权利要求3所述的光伏电机的驱动控制方法,其特征在于,所述第二预设系数大于所述第一预设系数。
5.根据权利要求1所述的光伏电机的驱动控制方法,其特征在于,所述预设的开路电压与期望最大功率点电压的对应关系具体为:
C=αU0;
其中,C为所述期望最大功率点电压,α为第三预设系数,α小于1,U0为所述开路电压。
6.根据权利要求1至5任一项所述的光伏电机的驱动控制方法,其特征在于,所述根据所述输出功率给定值以及所述变频器输出功率计算出频率给定值之后,所述将所述频率给定值发送至所述变频器,以便通过调节所述变频器的工作频率降低其输出功率之前,该光伏电机的驱动控制方法还包括:
将当前的所述光伏阵列输出功率与所述变频器输出功率的差值经过滞环比例环节后得到前馈数值;
将所述频率给定值减去所述前馈数值得到的差值作为最终的频率给定值。
7.一种光伏电机的驱动控制装置,其特征在于,包括:
判断模块,用于判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值,若大于,则触发赋值模块;
所述赋值模块,用于将缩小预设比例后的所述光伏阵列输出功率作为变频器的输出功率给定值;
计算模块,用于根据所述输出功率给定值以及所述变频器输出功率计算出频率给定值;
发送模块,用于将所述频率给定值发送至所述变频器,以便通过调节所述变频器的工作频率降低其输出功率;
其中,所述判断光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值具体为:
在光伏电机稳态运行时,判断所述光伏电机当前的变频器输出功率减去当前的光伏阵列输出功率的差值是否大于预设阈值;
该光伏电机的驱动控制方法还包括:
在光伏电机启动阶段,记录光伏阵列为变频器上电时的开路电压;
根据预设的开路电压与期望最大功率点电压的对应关系,确定出所述开路电压对应的期望最大功率点电压;
将上一次的输出功率给定值增加预设固定步长,以便对所述变频器的输出功率进行提升;
判断所述光伏阵列当前的输出电压是否大于所述期望最大功率点电压;
若大于,则执行所述将上一次的输出功率给定值增加预设固定步长,以便对所述变频器的输出功率进行提升的步骤;
若不大于,则判定所述光伏电机处于稳态运行。
8.一种光伏电机的驱动控制设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述光伏电机的驱动控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述光伏电机的驱动控制方法的步骤。
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