CN115776141B - 一种基于电压和功率判断的多路mppt并联和独立检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于电压和功率判断的多路MPPT并联和独立检测方法，应用于光伏控制器，包括如下步骤：开启任一路MPPT并等待总电流增大；判断总电流是否大于第一阈值，若大于，则启动所有MPPT；判断总电流是否大于第二阈值，若大于，则遍历判断任意两路MPPT的电压差是否小于电压阈值，并判断并联关系，使存在并联关系的两路MPPT中，序号大的一路跟随序号小的一路控制；将数据存入信息数组；判断并联信息是否判断结束，若结束则遍历信息数组，判断是否存在并联关系；若存在则判断两路PV的功率差是否大于功率阈值，若大于则重新判断两者的连接关系。该检测方法适用于多路MPPT并联关系判断，具有闭环纠错性，更准确。
Description
技术领域
本发明属于光伏逆变器技术领域，具体涉及一种基于电压和功率判断的多路MPPT并联和独立检测方法。
背景技术
光伏逆变器可以将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电（AC）的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡（BOS）之一，可以配合一般交流供电的设备使用。
目前，光伏逆变器针对外部组件的连接方式，通常采用两种方法，一种是不检测外部组件的连接方式，每路MPPT都做独立的追踪，若外部组件是并联连接方式，此方法会导致MPPT无法高效率的工作；另一种是根据光伏板电压判断外部组件是否并联，但此方法不支持多组并联同时存在的情况，且不存在纠错机制，容易误判。
公开号为201410464337.8的中国专利，名称为一种光伏逆变器的多路MPPT输入类型自动判别方法，公开了通过依次打开boost，采集并计算两路PV面板之间的电压差，若电压差小于设定的阈值，则判断外部组件是并联接法。
上述专利公开的判别方法，不能适应多组并联存在的情况检测，不具有自适应性，且不具有纠正性，准确性不高。
发明内容
鉴于现有技术中存在上述问题，本发明的目的是提供一种基于电压和功率判断的多路MPPT并联和独立检测方法，能够适用于多路MPPT的并联关系判断，且具有闭环纠错性，准确性更高，实现了闭环管理，对于实际场景中的干扰，能够及时纠正。
一种基于电压和功率判断的多路MPPT并联和独立检测方法，应用于光伏控制器，包括如下步骤：
S1、设定N路MPPT的序号为1至N；
S2、开启任意一路MPPT并等待PV的总电流增大；
S3、判断PV总电流是否大于第一阈值，若不大于，则继续等待总电流增大，若大于，则启动所有的MPPT；
S4、判断PV的总电流是否大于第二阈值，若不大于，则继续等待总电流增大；
S5、若PV的总电流大于第二阈值，则遍历判断任意两路MPPT之间的电压差是否小于电压阈值，从而判断两路MPPT之间是否存在并联关系，并使存在并联关系的两路MPPT中，序号大的一路PV跟随序号小的一路PV控制；
S6、将结果数据以矩阵数组的形式存入信息数组；
S7、判断并联信息是否判断结束，若判断未结束，则继续判断，若判断结束则遍历信息数组，判断是否存在并联MPPT；
S8、若存在并联MPPT则判断并联的两路PV之间功率差的绝对值是否大于功率阈值，若不大于则表征两路PV的并联关系判断正确，若大于则重新判断两路PV之间的连接关系，并将结果数据存入信息数组中。
通过电压差值法判断两路MPPT之间的并联关系，所述两路MPPT之间并联关系的判定方法为：若两路MPPT之间电压差的绝对值小于电压阈值，则判定两路MPPT之间并联，若两路MPPT之间电压差的绝对值大于电压阈值，则判定两路MPPT之间非并联。
通过记录结果数据，便于运行状态机快速获取所需信息，所述结果数据包括：当前PV是否存在并联关系、与当前PV存在并联关系的PV序号。
为了节省CPU的运算时间，高效运行MPPT，所述光伏控制器的运行状态机根据信息数组获取当前PV的连接状态，并同步控制与当前PV存在并联关系的PV。
本发明的有益效果是：该基于电压和功率判断的多路MPPT并联和独立检测方法，实现了多路PV独立和并联的判断，并支持全独立、全并联、独立和并联同时存在、并联和并联同时存在的情况，具有很好的系统适应性和鲁棒性；通过数组方式记录PV的矩阵信息，并使存在并联关系的MPPT之间，序号大的PV跟随序号小的PV控制，实现了对并联MPPT的链表式控制，有利于节约运算时间，提高运行效率；此外，通过在并联关系判断结束后，判断存在并联关系的PV之间的功率差，从而起到纠正检错的作用，该方法具有闭环纠正性，有利于提高对PV连接关系判断的准确性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，一种基于电压和功率判断的多路MPPT并联和独立检测方法，应用于光伏控制器，包括如下步骤：
S1、设定N路MPPT的序号为1至N；
S2、开启任意一路MPPT并等待PV的总电流增大；
S3、判断PV总电流是否大于第一阈值，第一阈值可为1.5A，若不大于，则继续等待总电流增大，若大于，则启动所有的MPPT；先开启一路MPPT再等待PV总电流上升到1.5A后再开启其余所有MPPT，不仅能够在低功率时提高逆变器效率，还能防止MPPT在低功率时缓慢追踪，导致多路MPPT电压值相差不大，从而导致并联关系的误判断。
S4、判断PV的总电流是否大于第二阈值，第二阈值可为2.8A，若不大于，则继续等待总电流增大；
S5、若PV的总电流大于第二阈值，则遍历判断任意两路MPPT之间的电压差是否小于电压阈值，电压阈值可为3V，从而判断两路MPPT之间是否存在并联关系，并使存在并联关系的两路MPPT中，序号大的一路PV跟随序号小的一路PV控制；具体的，若两路MPPT之间电压差的绝对值小于电压阈值，则判定两路MPPT之间并联，若两路MPPT之间电压差的绝对值大于电压阈值，则判定两路MPPT之间非并联。
S6、将结果数据以矩阵数组的形式存入信息数组；结果数据包括：当前PV是否存在并联关系、与当前PV存在并联关系的PV序号等，光伏控制器的运行状态机能够根据信息数组获取当前PV的连接状态，并同步控制与当前PV存在并联关系的PV。
例如，有四路PV待判定，序号依次为1至4，则遍历法需要按照1和2、1和3、1和4、2和3、2和4、3和4的顺序来判断任意两路MPPT之间的电压差的绝对值。如果实际连接中，1、2、3序号的PV是并联关系，4序号的PV是独立的。那么，并联信息数组中的记录如下：
| PV序号 | 是否存在与之并联的PV （0代表不存在，1代表存在） | 与之并联的PV序号 （0无效，其他的有效） |
| 1 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | 1 |
| 3 | 1 | 2 |
| 4 | 0 | 0 |
此时，1序号的PV作为独立PV运行，2序号的PV与1序号的PV并联，使2序号的PV跟随1序号的PV控制，3序号的PV与2序号的PV并联，使3序号的PV跟随2序号的PV控制，从而使2、3序号的PV均跟随1信号的PV控制，形成链式控制，能够有利于减少CPU的运算时间，提高运行效率；由于未检测到4序号的PV与1、2、3序号的PV存在并联关系，所以4序号的PV作为独立PV运行。
S7、判断并联信息是否判断结束，若判断未结束，则继续判断，若判断结束则遍历信息数组，判断是否存在并联MPPT；进一步判断存在并联关系的PV的判定是否正确，防止特殊情况造成的判断错误。
S8、若存在并联MPPT则判断并联的两路PV之间的功率差的绝对值是否大于功率阈值，功率阈值可为200W，若不大于则表征两路PV的并联关系判断正确，若大于则重新判断两者之间的连接关系，并将数据存入信息数组中。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于电压和功率判断的多路MPPT并联和独立检测方法，应用于光伏控制器，其特征在于，包括如下步骤：
S1、设定N路MPPT的序号为1至N；
S2、开启任意一路MPPT并等待PV的总电流增大；
S3、判断PV总电流是否大于第一阈值，若不大于，则继续等待总电流增大，若大于，则启动所有的MPPT；
S4、判断PV的总电流是否大于第二阈值，若不大于，则继续等待总电流增大；
S5、若PV的总电流大于第二阈值，则遍历判断任意两路MPPT之间的电压差是否小于电压阈值，从而判断两路MPPT之间是否存在并联关系，并使存在并联关系的两路MPPT中，序号大的一路PV跟随序号小的一路PV控制；
S6、将结果数据以矩阵数组的形式存入信息数组，所述结果数据包括：当前PV是否存在并联关系、与当前PV存在并联关系的PV序号；
S7、判断并联信息是否判断结束，若判断未结束，则继续判断，若判断结束则遍历信息数组，判断是否存在并联MPPT；
S8、若存在并联MPPT则判断并联的两路PV之间功率差的绝对值是否大于功率阈值，若不大于则表征两路PV的并联关系判断正确，若大于则重新判断两路PV之间的连接关系，并将结果数据存入信息数组中。
2.根据权利要求1所述的基于电压和功率判断的多路MPPT并联和独立检测方法，其特征在于，所述两路MPPT之间是否存在并联关系的判定方法为：若两路MPPT之间电压差的绝对值小于电压阈值，则判定两路MPPT之间并联，若两路MPPT之间电压差的绝对值大于电压阈值，则判定两路MPPT之间非并联。
3.根据权利要求1所述的基于电压和功率判断的多路MPPT并联和独立检测方法，其特征在于，所述光伏控制器的运行状态机根据信息数组获取当前PV的连接状态，并同步控制与当前PV存在并联关系的PV。
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