CN115021559A - Mppt控制方法、装置、控制器及光伏系统 - Google Patents

Mppt控制方法、装置、控制器及光伏系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种MPPT控制方法、装置、控制器及光伏系统。该方法应用于电力变换装置,可以包括:获取多个直流电源的目标电压;在最大目标电压满足第二变换器的启动条件时,将最大目标电压所在的直流电源对应的第一变换器确定为第一目标变换器,并控制第一目标变换器处于第二模式;将除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压进行比较,确定第二目标变换器,并控制第二目标变换器处于第二模式,以及控制除第一目标变换器和第二目标变换器以外的其他第一变换器处于第一模式。本发明能够提高电力变换装置的工作可靠性。

Description

MPPT控制方法、装置、控制器及光伏系统
技术领域
本发明涉及电力变换技术领域,尤其涉及一种MPPT控制方法、装置、控制器及光伏系统。
背景技术
随着光伏的发展,在光伏中使用具有MPPT(Maximum Power Point Tracking,太阳能控制器)功能的变换器的路数越来越多。多路具有MPPT功能的变换器的大多连接在独立的直流电源和逆变器之间。
由于直流电源之间相互独立,输送到各路变换器的输入电压也会不同。目前通用做法是依据各支路的最高输入电压和电网电压来确定母线电压。然而,当某一路的变换器输入电压较高时,可能会出母线电压抬升导致其余路变换器的输出增高,增大电路损耗。
发明内容
本发明提供了一种MPPT控制方法、装置、控制器及光伏系统,以解决当某一路的变换器输入电压较高时,可能会出母线电压抬升导致其余路变换器的输出增高,增大电路损耗的问题。
第一方面,本发明提供了一种MPPT控制方法,应用于包括多个直流电源、多个第一变换器和第二变换器的电力变换装置;多个第一变换器,各个输入端分别与多个直流电源一一对应连接,各个输出端均与第二变换器连接;第一变换器包括第一模式或者第二模式;第一模式用于指示第一变换器对应的直流电源由该第一变换器进行MPPT控制,第二模式用于指示第一变换器对应的直流电源由第二变换器进行MPPT控制;该方法可以包括:
获取多个直流电源的目标电压;目标电压用于表征直流电源在MPPT控制下输出的最大电压;在最大目标电压满足第二变换器的启动条件时,将最大目标电压所在的直流电源对应的第一变换器确定为第一目标变换器,并控制第一目标变换器处于第二模式;将除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压进行比较,确定第二目标变换器,并控制第二目标变换器处于第二模式,以及控制除第一目标变换器和第二目标变换器以外的其他第一变换器处于第一模式。
在一种可能的实现方式中,将除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压进行比较,确定第二目标变换器,可以包括:计算除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压的差值绝对值;将差值绝对值小于预设差值绝对值的直流电源对应的第一变换器标记为第二目标变换器。
在一种可能的实现方式中,将除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压进行比较,确定第二目标变换器,可以包括:计算除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压的比值;将比值小于预设比值的直流电源对应的第一变换器标记为第二目标变换器。
在一种可能的实现方式中,最大目标电压满足第二变换器的启动条件,包括:最大目标电压不小于第二变换器的启动电压。
在一种可能的实现方式中,多个第一变换器为多个具有MPPT控制功能的DC/DC变换电路,第二变换器为具有MPPT控制功能的逆变电路,多个直流电源为多个光伏组串;多个DC/DC变换电路的输入端分别与多个光伏组串一一对应连接;多个DC/DC变换电路的输出端并联与第二变换器的输入端连接;第二变换器的输出端通过滤波电路与电网连接;其中,处于第一模式的DC/DC变换电路对应的光伏组串由该第一变换器进行MPPT控制,处于第二模式的DC/DC变换电路对应的光伏组串由逆变电路进行MPPT控制。
第二方面,本发明提供了一种MPPT控制装置,应用于包括多个直流电源、多个第一变换器和第二变换器的电力变换装置;多个第一变换器,各个输入端分别与多个直流电源一一对应连接,各个输出端均与第二变换器连接;第一变换器包括第一模式或者第二模式;第一模式用于指示第一变换器对应的直流电源由该第一变换器进行MPPT控制,第二模式用于指示第一变换器对应的直流电源由第二变换器进行MPPT控制;控制装置包括获取模块、第一控制模块和第二控制模块。
获取模块用于获取多个直流电源的目标电压;目标电压用于表征直流电源在MPPT控制下输出的最大电压;第一控制模块用于在最大目标电压满足第二变换器的启动条件时,将最大目标电压所在的直流电源对应的第一变换器确定为第一目标变换器,并控制第一目标变换器处于第二模式;第二控制模块用于将除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压进行比较,确定第二目标变换器,并控制第二目标变换器处于第二模式,以及控制除第一目标变换器和第二目标变换器以外的其他第一变换器处于第一模式。
在一种可能的实现方式中,第二控制模块包括第一计算单元和第一比较单元。第一计算单元用于计算除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压的差值绝对值;第一比较单元用于将差值绝对值小于预设差值绝对值的直流电源对应的第一变换器标记为第二目标变换器。
第三方面,本发明提供了一种控制器,包括存储器和处理器,存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式MPPT控制方法的步骤。
第四方面,本发明提供了一种光伏系统,包括如上第三方面的控制器和光伏逆变器;光伏逆变器受控于控制器。
第五方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式MPPT控制方法的步骤。
本发明提供一种MPPT控制方法、控制器及光伏系统,应用于包括多个直流电源、多个第一变换器和第二变换器的电力变换装置,通过直流电源的目标电压确定第一目标变换器,以及通过目标电压和第二变换器的当前输入电压确定第二目标变换器。随后将第一目标变换器和第二目标变换器控制在第二模式,将其他第一变换器控制在第一模式,以使多个直流电源采用不同的MPPT追踪,降低多个第一变换器的输出母线电压,减少各个第一变换器的器件应力和功耗,进而提高电力变换装置的工作可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种应用场景示意图;
图2是本发明实施例提供的另一种应用场景示意图;
图3是本发明实施例提供的MPPT控制方法的实现流程图;
图4是本发明实施例提供的MPPT控制装置的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的控制器的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
图1是本发明实施例提供的一种应用场景示意图。如图1所示,电力变换装置可以包括N个直流电源、N个第一变换器和一个第二变换器。每个直流电源对应一个第一变换器,N≥2,为正整数。多个第一变换器,各个输入端分别与多个直流电源一一对应连接,各个输出端均与第二变换器连接。各个直流电源经过第一变换器和第二变换器向电网并网供电。其中,第一变换器和第二变换器之间即为母线。
可选的,第一变换器包括第一模式或者第二模式。其中,第一模式用于指示第一变换器对应的直流电源由该第一变换器进行MPPT控制,第二模式用于指示第一变换器对应的直流电源由第二变换器进行MPPT控制。其中,各个第一变换器和第二变换器均具有MPPT功能。
具体的,在第一模式下,第一变换器对应的直流电源由该第一变换器进行MPPT控制,以使该直流电源通过该第一变换器向第二变换器供电。在第二模式下,第一变换器对应的直流电源由第二变换器进行MPPT控制,以使该直流电源直接向第二变换器供电。
示例性的,在第一变换器1处于第一模式时,由第一变换器1对直流电源1进行MPPT控制,以使直流电源1经过第一变换器1向第二变换器供电。此时,处于第一模式下的第一变换器起到功率变换作用。在第一变换器1处于第二模式时,由第二变换器对直流电源2进行MPPT控制,以使直流电源1直接向第二变换器供电。此时,处于第二模式下的第二变换器起到旁路直通作用,直流电源可以直接通过第一变换器中的二极管或者旁路继电器直接接到第二变换器。
如图2所示,其示出了本发明实施例提供的另一种应用场景示意图。如图2所示,在本发明的一些实施例中,多个第一变换器为多个具有MPPT控制功能的DC/DC变换电路,第二变换器为具有MPPT控制功能的逆变器,多个直流电源为多个光伏组串PV。多个DC/DC变换电路的输入端分别与多个光伏组串一一对应连接;多个DC/DC变换电路的输出端并联与第二变换器的输入端连接;第二变换器的输出端通过滤波电路与电网连接;其中,处于第一模式的DC/DC变换电路对应的光伏组串由该第一变换器进行MPPT控制,处于第二模式的DC/DC变换电路对应的光伏组串由逆变电路进行MPPT控制。其中,DC/DC变换电路通常采用Boost电路。
可选的,DC/DC-1具有MPPT控制功能,逆变器也具有MPPT控制功能。每个第一变换器除了具有DC/DC变换电路,还具有旁路,每个旁路具有一个旁路开关K,通过控制旁路开关可以控制第一变换器处于第一模式或者第二模式。
示例性的,在旁路开关K1闭合时,光伏组串PV-1通过K1支路向逆变器供电,此时,第一变换器1处于第二模式,由逆变器对PV-1进行MPPT控制。在旁路开关K1断开时,光伏组串PV-1通过变换电路DC/DC-1支路向逆变器供电,此时,第一变换器1处于第一模式,由DC/DC-1对PV1进行MPPT控制。其他第一变换器同理,在此不做赘述。
在实际应用中,一般情况下,在电力装置启动时,各个直流电源会由对应的第一变换器进行MPPT控制。然而,由于各个直流电源相互独立,在电力变换装置启动时,母线电压一般由第一变换器的输入电压和电网电压来确定。当存在直流电源对第一变换器的输入电压过高时,可能会导致母线电压提高,其他第一变换器也必须要跟着抬升输出电压,将会导致其他第一变换器的开关管导通时间增加、电感纹波增大、损耗增加,也可能会让开关管应力增加,降低产品的可靠性。
为解决如上问题,本发明实施例提出一种MPPT控制方法。参见图3,其示出了本发明实施例提供的MPPT控制方法的实现流程图。如图3所示,一种MPPT控制方法,应用于如图1所示的电力变换装置,可以包括S101、S102以及S103,如下:
S101,获取多个直流电源的目标电压;目标电压用于表征直流电源在MPPT控制下输出的最大电压。
可选的,电力变换装置中可以包括N个直流电源,N≥2,为正整数。每一个直流电源均可以对外输出直流电压。每一个直流电源可以对应一个目标电压,该目标电压用于表示该直流电元在MPPT控制下输出的最大电压。其中,目标电压可以根据直流电源的开路电压计算得到,也可以根据实际情况测得。一般情况下,直流电源的目标电压为直流电源的开路电压的80%。例如,根据不同的直流电源特性,目标电压=(0.7~0.85)*开路电压。
示例性的,直流电源1的开路电压为800V,则直流电源1的目标电压为640V。其他直流电源同理,在此不做赘述。
S102,在最大目标电压满足第二变换器的启动条件时,将最大目标电压所在的直流电源对应的第一变换器确定为第一目标变换器,并控制第一目标变换器处于第二模式。
可选的,本发明实施例提供的MPPT控制方法一般应用于电力变换装置启动时,具体应用于电力变换装置的第二变换器启动时。第二变换器可以为逆变器。直流电源会经过第一变换器向第二变换器供电或者直接向第二变换器供电,通过判断目标电压和第二变换器的启动电压之间的关系可以确定第二变换器是否满足启动条件。
具体的,当至少一个直流电源的目标电压不小于第二变换器的启动电压时,第二变换器满足启动条件。或者,当所有目标电压中的最大目标电压不小于第二变换器的启动电压时,第二变换器满足启动条件。
可选的,在判定满足第二变换器的启动条件时,可以选取所有目标电压中最大目标电压所在的直流电源对应的第一变换器作为第一目标变换器。随后,控制第一目标变换器处于第二模式,以使第一目标变换器对应的直流电源可以直接向第二变换器供电,该直流电源由第二变换器进行MPPT控制。
示例性的,直流电源1的开路电压为800V,直流电源2的开路电压为790V,直流电源3的开路电压为750V,第二变换器的启动电压为600V。通过计算得到,直流电源1的目标电压为640V,直流电源2的目标电压为632V,直流电源3的目标电压为600V。由上述可知,最大目标电压640V大于第二变换器的启动电压600V,则控制第一变换器1处于第二模式,以使直流电源1直接向第二变换器供电,此时,直流电源1由第二变换器进行MPPT控制。
S103,将除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压进行比较,确定第二目标变换器,并控制第二目标变换器处于第二模式,以及控制除第一目标变换器和第二目标变换器以外的其他第一变换器处于第一模式。
可选的,第二变换器的当前输入电压即为电力变换装置的当前母线电压,也即在控制第一目标变换器处于第二模式后的当前母线电压。在控制第一目标变换器处于第二模式后,可以将最大目标电压也即第一目标变换器对应的直流电源标记为第一目标直流电源。当控制第一目标变换器处于第二模式后,第一直流目标电源的输出电压即第一目标变换器的输出电压,也即为当前母线电压。将除第一目标直流电源以外的所有其他直流电源的目标电压分别与第二变换器的当前输入电压比较,确定第二目标变换器,第二目标变换器为与第一目标变换器接近第一变换器。
具体的,可以比较各个目标电压与当前母线电压的差值绝对值、和值、比值等等,从除第一目标变换器以外的第一变换器中确定第二目标变换器。第二目标变换器可以为零个、一个或者多个,具体根据比较结果确定。在确定第二目标变换器之后,控制所有的第二目标变换器处于第二模式,以使所有第二目标变换器对应的直流电源直接向第二变换器供电。
可选的,在控制第一目标变换器和所有第二目标变换器处于第二模式之后,控制其余的第一变换器均处于第一模式。
本发明实施例通过目标电压先确定第一目标变换器,并控制第一目标变换器处于第二模式,以使第二变换器对第一目标变换器对应的直流电源进行MPPT控制,达到降低母线电压、降低电力变换装置损耗以及提高效率的目的。之后,再根据当前母线电压和目标电压确定第二目标变换器,并且将所有第二目标变换器同样控制在处于第二模式,进一步降低电力变换装置的损耗和提高效率。先确定第一目标变换器可以在降低电力变换装置损耗的基础上,有利于快速确定第二目标变换器,同时降低母线电压可以降低第二目标变换器的选取难度。此外,对于仍保持在第一模式的其余第一变换器,即便这些第一变换器在MPPT过程仍然需要进行两级变换,但由于通过上述方法进行软启动的母线电压相较于直接启动时有效降低,也有效降低了这些第一变换器内器件的应力和损耗。
在本发明的一些实施例中,上述S103中的“将除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压进行比较,确定第二目标变换器”,可以包括至少两种情况。
第一种:计算除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压的比值;将比值小于预设比值的直流电源对应的第一变换器标记为第二目标变换器。
第二种:计算除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压的差值绝对值;将差值绝对值小于预设差值绝对值的直流电源对应的第一变换器标记为第二目标变换器。
可选的,比值小于预设比值或者差值绝对值小于预设差值绝对值表明二者比较接近,将出第一目标直流电源以外的直流电源的目标电压与当前母线电压进行比较,计算二者的比值或者差值绝对值,并且将比值小于预设比值或者差值绝对值小于预设差值绝对值的直流电源对应的第一变换器标记为第二目标变换器。第二目标变换器的数量可以为零个、一个或者多个。预设差值绝对值和预设比值可以根据历史数据确定,也可以根据实验模拟确定,具体根据实际情况进行选择。例如,预设差值绝对值一般为10V~30V之间。
示例性的,直流电源1的目标电压为640V,直流电源2的目标电压为632V,直流电源3的目标电压为600V,预设差值绝对值为20V。在将第一变换器1控制在第二模式后,当前母线电压为640V。
直流电源2的目标电压与当前母线电压的差值绝对值为8V,8V小于20V,将第一变换器2标记为第二目标变换器,并控制第一变换器2处于第二模式。直流电源3的目标电压与当前母线电压的差值绝对值为40V,40V大于20V,控制第一变换器3处于第一模式。综上,控制第一变换器1和第一变换器2处于第二模式,由第二变换器对直流电源1和直流电源2进行MPPT控制。控制第一变换器3处于第一模式,由第一变换器3对直流电源3进行MPPT控制。
通过本发明实施例的MPPT控制方法实现电力变换装置的软启动,相较于现有的直接启动,可以将母线电压降低15%以上,可以显著降低减少第一变换器中开关管的应力,提高工作可靠性。同时,在第二变换器为逆变器时,同样可以显著降低逆变电感两端的压差,减少逆变电感的损耗,降低电路纹波。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例,对于其中未详尽描述的细节,可以参考上述对应的方法实施例。图4示出了本发明实施例提供的MPPT控制装置的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,详述如下:
如图4所示,MPPT控制装置20应用于包括多个直流电源、多个第一变换器和第二变换器的电力变换装置;多个第一变换器,各个输入端分别与多个直流电源一一对应连接,各个输出端均与第二变换器连接;第一变换器包括第一模式或者第二模式;第一模式用于指示第一变换器对应的直流电源由该第一变换器进行MPPT控制,第二模式用于指示第一变换器对应的直流电源由第二变换器进行MPPT控制。
控制装置20可以包括获取模块201、第一控制模块202和第二控制模块203。获取模块201用于获取多个直流电源的目标电压;目标电压用于表征直流电源在MPPT控制下输出的最大电压;第一控制模块202用于在最大目标电压满足第二变换器的启动条件时,将最大目标电压所在的直流电源对应的第一变换器确定为第一目标变换器,并控制第一目标变换器处于第二模式;第二控制模块203用于将除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压进行比较,确定第二目标变换器,并控制第二目标变换器处于第二模式,以及控制除第一目标变换器和第二目标变换器以外的其他第一变换器处于第一模式。
在本发明的一些实施例中,第二控制模块203可以包括第一计算单元和第一比较单元。第一计算单元用于计算除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压的差值绝对值。第一比较单元用于将差值绝对值小于预设差值绝对值的直流电源对应的第一变换器标记为第二目标变换器。
在本发明的一些实施例中,第二控制模块203还可以包括第二计算单元和第二比较单元。第二计算单元用于计算除最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与第二变换器的当前输入电压的比值。第二比较单元用于将比值小于预设比值的直流电源对应的第一变换器标记为第二目标变换器。
在本发明的一些实施例中,最大目标电压满足第二变换器的启动条件,包括:最大目标电压不小于第二变换器的启动电压。
在本发明的一些实施例中,多个第一变换器为多个具有MPPT控制功能的DC/DC变换电路,第二变换器为具有MPPT控制功能的逆变电路,多个直流电源为多个光伏组串;多个DC/DC变换电路的输入端分别与多个光伏组串一一对应连接;多个DC/DC变换电路的输出端并联与第二变换器的输入端连接;第二变换器的输出端通过滤波电路与电网连接;其中,处于第一模式的DC/DC变换电路对应的光伏组串由该第一变换器进行MPPT控制,处于第二模式的DC/DC变换电路对应的光伏组串由逆变电路进行MPPT控制。
图5是本发明实施例提供的控制器的示意图。如图5所示,该实施例的控制器30包括:处理器300和存储器301,存储器301中存储有可在处理器300上运行的计算机程序302。处理器300执行计算机程序302时实现上述各个MPPT控制方法实施例中的步骤,例如图3所示的S101至S103。或者,处理器300执行计算机程序302时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图4所示模块201至203的功能。
示例性的,计算机程序302可以被分割成一个或多个模块/单元,一个或者多个模块/单元被存储在存储器301中,并由处理器300执行,以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序302在控制器30中的执行过程。例如,计算机程序302可以被分割成图4所示的模块201至203。
控制器30可以是DSP芯片、单片机芯片或者中控电路。控制器30可包括,但不仅限于,处理器300、存储器301。本领域技术人员可以理解,图5仅仅是控制器30的示例,并不构成对控制器30的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如控制器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器300可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器301可以是控制器30的内部存储单元,例如控制器30的硬盘或内存。存储器301也可以是控制器30的外部存储设备,例如控制器30上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,存储器301还可以既包括控制器30的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器301用于存储计算机程序以及控制器所需的其他程序和数据。存储器301还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种光伏系统,包括如上的控制器30和光伏逆变器;光伏逆变器受控于控制器30。
可选的,光伏逆变器的结构可以如图1或图2所示。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,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。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/控制器和方法,可以通过其他的方式实现。例如,以上所描述的装置/控制器实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,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,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个MPPT控制方法实施例的步骤。其中,计算机程序包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种MPPT控制方法,其特征在于,应用于包括多个直流电源、多个第一变换器和第二变换器的电力变换装置;所述多个第一变换器,各个输入端分别与所述多个直流电源一一对应连接,各个输出端均与所述第二变换器连接;第一变换器包括第一模式或者第二模式;所述第一模式用于指示第一变换器对应的直流电源由该第一变换器进行MPPT控制,所述第二模式用于指示第一变换器对应的直流电源由所述第二变换器进行MPPT控制;
所述控制方法包括:
获取所述多个直流电源的目标电压;所述目标电压用于表征直流电源在MPPT控制下输出的最大电压;
在最大目标电压满足所述第二变换器的启动条件时,将所述最大目标电压所在的直流电源对应的第一变换器确定为第一目标变换器,并控制所述第一目标变换器处于所述第二模式;
将除所述最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与所述第二变换器的当前输入电压进行比较,确定第二目标变换器,并控制所述第二目标变换器处于所述第二模式,以及控制除所述第一目标变换器和所述第二目标变换器以外的其他第一变换器处于所述第一模式。
2.根据权利要求1所述的MPPT控制方法,其特征在于,所述将除所述最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与所述第二变换器的当前输入电压进行比较,确定第二目标变换器,包括:
计算除所述最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与所述第二变换器的当前输入电压的差值绝对值;
将差值绝对值小于预设差值绝对值的直流电源对应的第一变换器标记为第二目标变换器。
3.根据权利要求1所述的MPPT控制方法,其特征在于,所述将除所述最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与所述第二变换器的当前输入电压进行比较,确定第二目标变换器,包括:
计算除所述最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与所述第二变换器的当前输入电压的比值;
将比值小于预设比值的直流电源对应的第一变换器标记为第二目标变换器。
4.根据权利要求1所述的MPPT控制方法,其特征在于,所述最大目标电压满足所述第二变换器的启动条件,包括:最大目标电压不小于所述第二变换器的启动电压。
5.根据权利要求1至4任一项所述的MPPT控制方法,其特征在于,所述多个第一变换器为多个具有MPPT控制功能的DC/DC变换电路,所述第二变换器为具有MPPT控制功能的逆变电路,所述多个直流电源为多个光伏组串;
所述多个DC/DC变换电路的输入端分别与所述多个光伏组串一一对应连接;所述多个DC/DC变换电路的输出端并联与所述第二变换器的输入端连接;所述第二变换器的输出端通过滤波电路与电网连接;
其中,处于所述第一模式的DC/DC变换电路对应的光伏组串由该第一变换器进行MPPT控制,处于所述第二模式的DC/DC变换电路对应的光伏组串由所述逆变电路进行MPPT控制。
6.一种MPPT控制装置,其特征在于,应用于包括多个直流电源、多个第一变换器和第二变换器的电力变换装置;所述多个第一变换器,各个输入端分别与所述多个直流电源一一对应连接,各个输出端均与所述第二变换器连接;第一变换器包括第一模式或者第二模式;所述第一模式用于指示第一变换器对应的直流电源由该第一变换器进行MPPT控制,所述第二模式用于指示第一变换器对应的直流电源由所述第二变换器进行MPPT控制;所述控制装置包括获取模块、第一控制模块和第二控制模块;
所述获取模块,用于获取所述多个直流电源的目标电压;所述目标电压用于表征直流电源在MPPT控制下输出的最大电压;
所述第一控制模块,用于在最大目标电压满足所述第二变换器的启动条件时,将所述最大目标电压所在的直流电源对应的第一变换器确定为第一目标变换器,并控制所述第一目标变换器处于所述第二模式;
所述第二控制模块,用于将除所述最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与所述第二变换器的当前输入电压进行比较,确定第二目标变换器,并控制所述第二目标变换器处于所述第二模式,以及控制除所述第一目标变换器和所述第二目标变换器以外的其他第一变换器处于所述第一模式。
7.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,所述第二控制模块包括第一计算单元和第一比较单元;
所述第一计算单元,用于计算除所述最大目标电压所在的直流电源以外的其他直流电源的目标电压与所述第二变换器的当前输入电压的差值绝对值;
所述第一比较单元,用于将差值绝对值小于预设差值绝对值的直流电源对应的第一变换器标记为第二目标变换器。
8.一种控制器,包括存储器和处理器,存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至5中任一项所述MPPT控制方法的步骤。
9.一种光伏系统,其特征在于,包括如权利要求8所述的控制器和光伏逆变器;所述光伏逆变器受控于所述控制器。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至5中任一项所述MPPT控制方法的步骤。
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