CN116626381A - 光伏逆变器mppt效率评价方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏逆变器MPPT效率评价方法、系统及存储介质,分别对实测电压和实测电流进行效率评价,然后利用各自独立评价的结果来确定最终MPPT效率结果,相较于传统的直接计算功率然后评价的方式的而言,有效的降低了受输出误差影响的程度。并且,在分别处理过程中,会先利用实测电压以及与实测电压对应的理论电流计算出第一功率,然后基于该功率完成基于电压的功率评价,并基于同一个原则完成对电流的功率评价,最终基于两次评价结果完成最终的评价,整个过程中,利用电流电压曲线模型进行理论电流和理论电压的选取,从而可以保证每次计算的功率都会比最大功率点对应的功率小,保证了最终评价结果始终不会超出合理范围。
Description
技术领域
本发明涉及光伏领域,尤其是涉及一种光伏逆变器MPPT效率评价方法、系统及存储介质。
背景技术
光伏发电作为一种清洁能源,对促进能源转型、保障电力供应具有重要意义。光伏逆变器是光伏发电系统的重要设备,它将光伏阵列输出的直流电转换成交流电进行并网消纳或者离网使用。光伏阵列的直流输出特性可用I-V(电流-电压)曲线表示,曲线的形态、形状受光照强度、温度和光伏阵列材质的直接影响,任意的一条I-V曲线,都有且仅有1个最大功率点。当光照强度、温度或材质发生变化时,不仅I-V曲线的形状形态会变,最大功率点也会变。光伏逆变器工作过程中,需要不断去寻找光伏阵列的最大功率点,并工作在最大功率点或最大功率点附近,才能使得光伏发电系统发出最大功率,这就是光伏逆变器的最大功率跟踪(MPPT)。
因为实际的光伏阵列占地面积大,而且光照强度、温度不便模拟,在光伏逆变器的生产和测试过程中,往往使用更加轻巧和易调节的光伏阵列模拟器,光伏阵列模拟器本质上是一种直流电源设备,它通过软件算法内置了光伏阵列模型,可根据设定的光照强度、温度、材质等参数,模拟出等效于光伏阵列实物的直流输出特性,从而方便光伏逆变器的MPPT效率测试。
基于光伏阵列模拟器,传统的MPPT效率计算方法,主要是,光伏阵列模拟器采集直流侧功率作为分子,使用内置模型所模拟的I-V曲线的最大功率点功率作为分母,两者相除得到效率,最大功率点功率是一个理论值,它表示所模拟的I-V曲线的最大功率点。
但是,光伏阵列模拟器本身是电子器件,便仍然存在一定的误差,那么在测试过程中,光伏阵列模拟器所采集到的直流侧功率和电量与真实值会有偏差,会影响到分子的准确性;其次,在控制误差的作用下,光伏阵列模拟器所实际输出的I-V曲线特性与预设期望的I-V曲线特性不完全一致,可能有偏移和形变,这会影响到分母的准确性,最终导致出现效率评价结果大于100%的不正确的情况,从而影响整体的评价结果。现有的手段主要在出现结果大于100%时,人为修改回100%内,虽然保证了结果不会超出正常范围,但是仍然无法避免评价结果的不准确性。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种光伏逆变器MPPT效率评价方法,能够解决当前基于多路开关芯片切换采样方法效率低下、无法发挥ADC高采样率性能的问题。
本发明还提出了一种光伏逆变器MPPT效率评价电路、系统及存储介质。
根据本发明的第一方面实施例的光伏逆变器MPPT效率评价方法,包括:
获取光伏模拟器输出的实测电压;
根据所述实测电压和预先获取的电流电压曲线模型确定与所述实测电压对应的理论电流;其中,所述电流电压曲线模型表征所述光伏模拟器的理论输出特性;
根据所述实测电压和所述理论电流得到第一功率;
根据所述第一功率和所述电流电压曲线模型中的最大功率,得到第一跟踪效率;
获取光伏模拟器输出的实测电流;
根据所述实测电流和所述电流电压曲线模型确定与所述实测电流对应的理论电压;
根据所述实测电流和所述理论电压得到第二功率;
很据所述第二功率和所述电流电压曲线模型中的最大功率,得到第二跟踪效率;
根据所述第一跟踪效率和所述第二跟踪效率得到第一最终MPPT效率结果。
根据本发明实施例的光伏逆变器MPPT效率评价方法,至少具有如下有益效果:
本发明实施的光伏逆变器MPPT效率评价方法分别对实测电压和实测电流进行效率评价,然后利用各自独立评价的结果来确定最终MPPT效率结果,相较于传统的直接计算功率然后评价的方式的而言,有效的降低了受输出误差影响的程度。并且,在分别处理过程中,会先利用实测电压以及与实测电压对应的理论电流计算出第一功率,然后基于该功率完成基于电压的功率评价,并基于同一个原则完成对电流的功率评价,最终基于两次评价结果完成最终的评价,整个过程中,利用电流电压曲线模型进行理论电流和理论电压的选取,从而可以保证每次计算的功率都会比最大功率点对应的功率小,保证了最终评价结果始终不会超出合理范围。本发明实施例的光伏逆变器MPPT效率评价方法解决了光伏逆变器MPPT效率评价时,会出现超出正常范围的问题,使得评价结果可以始终保持在正常范围内,具备极好的产业应用意义,适合进行产业化推广。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述第一跟踪效率和所述第二跟踪效率得到第一最终MPPT效率结果,包括:
获取与所述第一跟踪效率对应的第一权重因子、与所述第二跟踪效率对应的第二权重因子;
根据所述第一跟踪效率和所述第一权重因子、所述第二跟踪效率和所述第二权重因子得到所述第一最终MPPT效率结果。
根据本发明的一些实施例,所述第一权重因子的大小和所述第二权重因子的大小相同。
根据本发明的一些实施例,所述第一权重因子的大小和所述第二权重因子的大小,由以下步骤得到:
根据所述电流电压曲线模型确定出电流变化缓慢区段、电压变化缓慢区段、电流变化快速区段和电压变化快速区段,其中,所述电流变化缓慢区段中电流变化速度小于所述电流变化快速区段中电流变化速度,所述电压变化缓慢区段中电压变化速度小于所述电压变化快速区段中电压变化速度;
根据所述电流变化缓慢区段、电压变化缓慢区段、电流变化快速区段和电压变化快速区段确定所述第一权重因子和所述第二权重因子。
根据本发明的一些实施例,所述光伏逆变器MPPT效率评价方法,还包括以下步骤:
持续获取实测电压,并根据所述实测电压计算所述第一功率;
在预设积分时间内对所述第一功率进行积分,得到第一电量;
持续获取实测电流,并根据所述实测电流计算所述第二功率;
在所述预设积分时间内对所述第二功率进行积分,得到第二电量;
在所述预设积分时间内对所述电流电压曲线模型中最大功率点对应的的理论功率进行积分,得到第三电量;
根据所述第一电量和所述第三电量得到第三跟踪效率;
根据所述第二定量和所述第三电量得到第四跟踪效率;
根据所述第三跟踪效率和第四跟踪效率得到第二最终MPPT效率结果。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述第三跟踪效率和第四跟踪效率得到第二最终MPPT效率结果,包括:
获取与所述第三跟踪效率对应的第三权重因子、与所述第四跟踪效率对应的第四权重因子;
根据所述第三跟踪效率和所述第三权重因子、所述第四跟踪效率和所述第四权重因子得到所述第二最终MPPT效率结果。
根据本发明的一些实施例,所述第三权重因子的大小和所述第四权重因子的大小相同。
根据本发明的一些实施例,所述第三权重因子的大小和所述第四权重因子的大小,由以下步骤得到:
根据所述电流电压曲线模型确定出电流变化缓慢区段、电压变化缓慢区段、电流变化快速区段和电压变化快速区段,其中,所述电流变化缓慢区段中电流变化速度小于所述电流变化快速区段中电流变化速度,所述电压变化缓慢区段中电压变化速度小于所述电压变化快速区段中电压变化速度;
根据所述电流变化缓慢区段、电压变化缓慢区段、电流变化快速区段和电压变化快速区段确定所述第三权重因子和所述第四权重因子。
根据本发明的第二方面实施例的光伏逆变器MPPT效率评价系统,包括:
电压获取单元,用于获取光伏模拟器输出的实测电压;
理论电流获取单元,用于根据所述实测电压和预先获取的电流电压曲线模型确定与所述实测电压对应的理论电流;其中,所述电流电压曲线模型表征所述光伏模拟器的理论输出特性;
第一功率计算单元,用于根据所述实测电压和所述理论电流得到第一功率;
第一跟踪效率计算单元,用于根据所述第一功率和所述电流电压曲线模型中的最大功率,得到第一跟踪效率;
电流获取单元,用于获取光伏模拟器输出的实测电流;
理论电压获取单元,用于根据所述实测电流和所述电流电压曲线模型确定与所述实测电流对应的理论电压;
第二功率计算单元,用于根据所述实测电流和所述理论电压得到第二功率;
第二跟踪效率计算单元,用于很据所述第二功率和所述电流电压曲线模型中的最大功率,得到第二跟踪效率;
结果输出单元,用于根据所述第一跟踪效率和所述第二跟踪效率得到第一最终MPPT效率结果。
根据本发明实施例的模数转换系统,至少具有如下有益效果:
本发明实施的光伏逆变器MPPT效率评价系统分别对实测电压和实测电流进行效率评价,然后利用各自独立评价的结果来确定最终MPPT效率结果,相较于传统的直接计算功率然后评价的方式的而言,有效的降低了受输出误差影响的程度。并且,在分别处理过程中,会先利用实测电压以及与实测电压对应的理论电流计算出第一功率,然后基于该功率完成基于电压的功率评价,并基于同一个原则完成对电流的功率评价,最终基于两次评价结果完成最终的评价,整个过程中,利用电流电压曲线模型进行理论电流和理论电压的选取,从而可以保证每次计算的功率都会比最大功率点对应的功率小,保证了最终评价结果始终不会超出合理范围。本发明实施例的光伏逆变器MPPT效率评价系统解决了光伏逆变器MPPT效率评价时,会出现超出正常范围的问题,使得评价结果可以始终保持在正常范围内,具备极好的产业应用意义,适合进行产业化推广。
根据本发明的第三方面实施例的计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行如上述第一方面实施例所述的光伏逆变器MPPT效率评价系统方法。由于计算机可读存储介质采用了上述实施例的光伏逆变器MPPT效率评价系统方法的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明一实施例的光伏模拟器的输出特性曲线图(实际输出功率未脱离曲线);
图2是本发明一实施例的光伏模拟器的输出特性曲线图(实际输出功率脱离曲线);
图3是本发明一实施例的光伏逆变器MPPT效率评价方法的流程图;
图4是本发明一实施例的光伏逆变器MPPT效率评价方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的,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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,以下所描述的实施例是本发明一部分实施例,并非全部实施例。
参考图3,本发明实施例提出了一种光伏逆变器MPPT效率评价方法,该光伏逆变器MPPT效率评价方法包括但限于以下步骤:
获取光伏模拟器输出的实测电压;
根据实测电压和预先获取的电流电压曲线模型确定与实测电压对应的理论电流;其中,电流电压曲线模型表征光伏模拟器的理论输出特性;
根据实测电压和理论电流得到第一功率;
根据第一功率和电流电压曲线模型中的最大功率,得到第一跟踪效率;
获取光伏模拟器输出的实测电流;
根据实测电流和电流电压曲线模型确定与实测电流对应的理论电压;
根据实测电流和理论电压得到第二功率;
很据第二功率和电流电压曲线模型中的最大功率,得到第二跟踪效率;
根据第一跟踪效率和第二跟踪效率得到第一最终MPPT效率结果。
光伏模拟器输出特性曲线可参照图1、图2所示曲线,电流电压曲线模型便是根据输出特性曲线得到,该输出特性曲线是理论输出曲线,在实际输出时,实际输出结果会与曲线偏离,该偏离结果可能会处于曲线上方,也可能会处于曲线下方,因此,很可能会出现实际输出功率大于曲线中最大功率点对应功率的问题。
本实施例中,对实测电压和实测电流分别进行处理。传统的方法是直接对实测电压和实测电流直接进行乘法运算计算出实际功率,但是实测电压和实测电流都是测量值,与理论值存在偏差,两个存在偏差的数值进行乘法运算会使误差进一步扩大,或者说误差会有量级的提升。采用实测电压和实测电流分开处理的方式,则因为不需要将两个误差参数进行乘法运算,从而可以有效的降低最终评价结果的误差。
具体的,对实测电压进行处理时,先确定该实测电压与电流电压曲线模型中最大功率点对应理论电流,并利用该理论电流和实测电压计算出第一功率,该第一功率与电流电压曲线模型中的最大功率进行除法运算,便可以得到第一跟踪效率;需要说明的是,该第一跟踪效率计算时,第一功率是基于实测电压与理论电流进行乘法运算得到,因此,可以保证该第一功率一定落在输出特性曲线上,而输出特性曲线中最大功率点必然会大于输出特性曲线中的所有其他点的功率,最终保证了第一跟踪效率一定会小于1。
对实测电流进行处理时,先确定该实测电流与电流电压曲线模型中最大功率点对应理论电压,并利用该理论电压和实测电流计算出第二功率,该第二功率与电流电压曲线模型中的最大功率进行除法运算,便可以得到第二跟踪效率;需要说明的是,该第二跟踪效率计算时,第二功率是基于实测电流与理论电压进行乘法运算得到,因此,可以保证该第二功率一定落在输出特性曲线上,而输出特性曲线中最大功率点必然会大于输出特性曲线中的所有其他点的功率,最终保证了第二跟踪效率一定会小于1。需要说明的是,第一跟踪效率和第二跟踪效率皆是利用实测值以及对应的理论值进行乘法运算,因此,可以直接有效的反应实测值对效率的影响。
计算完第一跟踪效率和第二跟踪效率,便可以对第一跟踪效率和第二跟踪效率进行综合考虑,进一步考虑电流和电压对实际评价结果影响的大小,得到最终的第一最终MPPT效率结果。
本发明实施的光伏逆变器MPPT效率评价方法分别对实测电压和实测电流进行效率评价,然后利用各自独立评价的结果来确定最终MPPT效率结果,相较于传统的直接计算功率然后评价的方式的而言,有效的降低了受输出误差影响的程度。并且,在分别处理过程中,会先利用实测电压以及与实测电压对应的理论电流计算出第一功率,然后基于该功率完成基于电压的功率评价,并基于同一个原则完成对电流的功率评价,最终基于两次评价结果完成最终的评价,整个过程中,利用电流电压曲线模型进行理论电流和理论电压的选取,从而可以保证每次计算的功率都会比最大功率点对应的功率小,保证了最终评价结果始终不会超出合理范围。本发明实施例的光伏逆变器MPPT效率评价方法解决了光伏逆变器MPPT效率评价时,会出现超出正常范围的问题,使得评价结果可以始终保持在正常范围内,具备极好的产业应用意义,适合进行产业化推广。
在一些实施例中,根据第一跟踪效率和第二跟踪效率得到第一最终MPPT效率结果,包括:
获取与第一跟踪效率对应的第一权重因子、与第二跟踪效率对应的第二权重因子;
根据第一跟踪效率和第一权重因子、第二跟踪效率和第二权重因子得到第一最终MPPT效率结果。
在实际测试时,不同的特性曲线或者特性曲线的不同区段,电流和电压对最终结果的影响会不同,因此,可以预先对不同的特性曲线做好权重的分配,然后在确定好特性曲线后,选取对应的第一权重因子和第二权重因子来完成最终的第一最终MPPT效率结果的计算。
在一些实施例中,第一权重因子的大小和第二权重因子的大小相同。此情况下,主要考虑电流和电压对最终结果的影响相差不大,因此不用做特殊处理,直接求平均即可。可以理解的是,如果所有情况下,权重因子都选取的一样,也可以在一定程度上简化前期的准备工作。
在一些实施例中,第一权重因子的大小和第二权重因子的大小,由以下步骤得到:
根据电流电压曲线模型确定出电流变化缓慢区段、电压变化缓慢区段、电流变化快速区段和电压变化快速区段,其中,电流变化缓慢区段中电流变化速度小于电流变化快速区段中电流变化速度,电压变化缓慢区段中电压变化速度小于电压变化快速区段中电压变化速度;
根据电流变化缓慢区段、电压变化缓慢区段、电流变化快速区段和电压变化快速区段确定第一权重因子和第二权重因子。
通常在电流变化比电压变化快的情况下,电流的影响会更大,在电流变化比电压变化慢的情况下,电压的影响会更大,基于此原则,便可以灵活的设置权重分配,从而可以进一步保证最终评价结果的准确性。
参考图4,在一些实施例中,光伏逆变器MPPT效率评价方法,还包括以下步骤:
持续获取实测电压,并根据实测电压计算第一功率;
在预设积分时间内对第一功率进行积分,得到第一电量;
持续获取实测电流,并根据实测电流计算第二功率;
在预设积分时间内对第二功率进行积分,得到第二电量;
在预设积分时间内对电流电压曲线模型中最大功率点对应的的理论功率进行积分,得到第三电量;
根据第一电量和第三电量得到第三跟踪效率;
根据第二定量和第三电量得到第四跟踪效率;
根据第三跟踪效率和第四跟踪效率得到第二最终MPPT效率结果。
在实际测试时,光伏模拟器同样会因为自身特性的变化而出现变化,因此,如果直接依据一次检测结果便确定光伏逆变器MPPT效率评价结果,就容易出现一定的误差。本实施例中便在利用功率在时间上的积分得到电量的基础上实现了对该变化的综合考虑。具体的,持续采集实测电压,然后利用每个实测电压计算对应的第一功率,并利用积分的思想完成在预设积分时间内的积分,得到与预设积分时间对应的第一电量;持续采集实测电流,然后利用每个实测电压计算对应的第二功率,并利用积分的思想完成在预设积分时间内的积分,得到与预设积分时间对应的第二电量;同时,求取电流电压曲线模型中的最大功率点对应的理论功率在预设积分时间内完成积分,得到第三电量;第一电量和第三电量进行除法运算从而可以确定第三跟踪效率,第二电量和第三电量可以确定第四跟踪效率,最终可以利用第三跟踪效率和第四跟踪效率得到第二最终MPPT效率结果。利用积分计算的结果来确定第二最终MPPT效率结果的方式,相较于仅以一次计算的结果而言,可以有效的消除个别误差较大的数据带来的影响,从而确定出准确度更好的第二最终MPPT效率结果。需要说明的是,检测电压和检测电流的时间优选在同一时间段,从而可以进一步减小评价结果的误差。
在一些实施例中,根据第三跟踪效率和第四跟踪效率得到第二最终MPPT效率结果,包括:
获取与第三跟踪效率对应的第三权重因子、与第四跟踪效率对应的第四权重因子;
根据第三跟踪效率和第三权重因子、第四跟踪效率和第四权重因子得到第二最终MPPT效率结果。
在实际测试时,不同的特性曲线或者特性曲线的不同区段,电流和电压对最终结果的影响会不同,因此,可以预先对不同的特性曲线做好权重的分配,然后在确定好特性曲线后,选取对应的第三权重因子和第四权重因子来完成最终的第二最终MPPT效率结果的计算。可以理解的是,在同一条件下进行测试时,第三权重因子、第四权重因子与第一权重因子和第二权重因子一样。
在一些实施例中,第三权重因子的大小和第四权重因子的大小相同。此情况下,主要考虑电流和电压对最终结果的影响相差不大,因此不用做特殊处理,直接求平均即可。可以理解的是,如果所有情况下,权重因子都选取的一样,也可以在一定程度上简化前期的准备工作。
在一些实施例中,第三权重因子的大小和第四权重因子的大小,由以下步骤得到:
根据电流电压曲线模型确定出电流变化缓慢区段、电压变化缓慢区段、电流变化快速区段和电压变化快速区段,其中,电流变化缓慢区段中电流变化速度小于电流变化快速区段中电流变化速度,电压变化缓慢区段中电压变化速度小于电压变化快速区段中电压变化速度;
根据电流变化缓慢区段、电压变化缓慢区段、电流变化快速区段和电压变化快速区段确定第三权重因子和第四权重因子。
通常在电流变化比电压变化快的情况下,电流的影响会更大,在电流变化比电压变化慢的情况下,电压的影响会更大,基于此原则,便可以灵活的设置权重分配,从而可以进一步保证最终评价结果的准确性。
本发明实施例还提出了一种光伏逆变器MPPT效率评价系统,该光伏逆变器MPPT效率评价系统,包括:
电压获取单元,用于获取光伏模拟器输出的实测电压;
理论电流获取单元,用于根据实测电压和预先获取的电流电压曲线模型确定与实测电压对应的理论电流;其中,电流电压曲线模型表征光伏模拟器的理论输出特性;
第一功率计算单元,用于根据实测电压和理论电流得到第一功率;
第一跟踪效率计算单元,用于根据第一功率和电流电压曲线模型中的最大功率,得到第一跟踪效率;
电流获取单元,用于获取光伏模拟器输出的实测电流;
理论电压获取单元,用于根据实测电流和电流电压曲线模型确定与实测电流对应的理论电压;
第二功率计算单元,用于根据实测电流和理论电压得到第二功率;
第二跟踪效率计算单元,用于很据第二功率和电流电压曲线模型中的最大功率,得到第二跟踪效率;
结果输出单元,用于根据第一跟踪效率和第二跟踪效率得到第一最终MPPT效率结果。
光伏模拟器输出特性曲线可参照图1、图2所示曲线,电流电压曲线模型便是根据输出特性曲线得到,该输出特性曲线是理论输出曲线,在实际输出时,实际输出结果会与曲线偏离,该偏离结果可能会处于曲线上方,也可能会处于曲线下方,因此,很可能会出现实际输出功率大于曲线中最大功率点对应的功率的问题。
本实施例中,对实测电压和实测电流分别进行处理。传统的方法是直接对实测电压和实测电流直接进行乘法运算计算出实际功率,但是实测电压和实测电流都是测量值,与理论值存在偏差,两个存在偏差的数值进行乘法运算会使误差进一步扩大,或者说误差会有量级的提升。采用实测电压和实测电流分开处理的方式,则因为不需要将两个误差参数进行乘法运算,从而可以有效的降低最终评价结果的误差。
具体的,对实测电压进行处理时,先确定该实测电压与电流电压曲线模型中最大功率点对应理论电流,并利用该理论电流和实测电压计算出第一功率,该第一功率与电流电压曲线模型中的最大功率进行除法运算,便可以得到第一跟踪效率;需要说明的是,该第一跟踪效率计算时,第一功率是基于实测电压与理论电流进行乘法运算得到,因此,可以保证该第一功率一定落在输出特性曲线上,而输出特性曲线中最大功率点必然会大于输出特性曲线中的所有其他点的功率,最终保证了第一跟踪效率一定会小于1。
对实测电流进行处理时,先确定该实测电流与电流电压曲线模型中最大功率点对应理论电压,并利用该理论电压和实测电流计算出第二功率,该第二功率与电流电压曲线模型中的最大功率进行除法运算,便可以得到第二跟踪效率;需要说明的是,该第二跟踪效率计算时,第二功率是基于实测电流与理论电压进行乘法运算得到,因此,可以保证该第二功率一定落在输出特性曲线上,而输出特性曲线中最大功率点必然会大于输出特性曲线中的所有其他点的功率,最终保证了第二跟踪效率一定会小于1。需要说明的是,第一跟踪效率和第二跟踪效率皆是利用实测值以及对应的理论值进行乘法运算,因此,可以直接有效的反应实测值对效率的影响。
计算完第一跟踪效率和第二跟踪效率,便可以对第一跟踪效率和第二跟踪效率进行综合考虑,进一步考虑电流和电压对实际评价结果影响的大小,得到最终的第一最终MPPT效率结果。
本发明实施的光伏逆变器MPPT效率评价系统分别对实测电压和实测电流进行效率评价,然后利用各自独立评价的结果来确定最终MPPT效率结果,相较于传统的直接计算功率然后评价的方式的而言,有效的降低了受输出误差影响的程度。并且,在分别处理过程中,会先利用实测电压以及与实测电压对应的理论电流计算出第一功率,然后基于该功率完成基于电压的功率评价,并基于同一个原则完成对电流的功率评价,最终基于两次评价结果完成最终的评价,整个过程中,利用电流电压曲线模型进行理论电流和理论电压的选取,从而可以保证每次计算的功率都会比最大功率点对应的功率小,保证了最终评价结果始终不会超出合理范围。本发明实施例的光伏逆变器MPPT效率评价系统解决了光伏逆变器MPPT效率评价时,会出现超出正常范围的问题,使得评价结果可以始终保持在正常范围内,具备极好的产业应用意义,适合进行产业化推广。
此外,本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被一个处理器或控制单元执行,可使得上述处理器执行上述实施例中的光伏逆变器MPPT效率评价方法。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质或非暂时性介质和通信介质或暂时性介质。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘DVD或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种光伏逆变器MPPT效率评价方法,其特征在于,包括:
获取光伏模拟器输出的实测电压;
根据所述实测电压和预先获取的电流电压曲线模型确定与所述实测电压对应的理论电流;其中,所述电流电压曲线模型表征所述光伏模拟器的理论输出特性;
根据所述实测电压和所述理论电流得到第一功率;
根据所述第一功率和所述电流电压曲线模型中的最大功率,得到第一跟踪效率;
获取光伏模拟器输出的实测电流;
根据所述实测电流和所述电流电压曲线模型确定与所述实测电流对应的理论电压;
根据所述实测电流和所述理论电压得到第二功率;
很据所述第二功率和所述电流电压曲线模型中的最大功率,得到第二跟踪效率;
根据所述第一跟踪效率和所述第二跟踪效率得到第一最终MPPT效率结果。
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器MPPT效率评价方法,其特征在于,所述根据所述第一跟踪效率和所述第二跟踪效率得到第一最终MPPT效率结果,包括:
获取与所述第一跟踪效率对应的第一权重因子、与所述第二跟踪效率对应的第二权重因子;
根据所述第一跟踪效率和所述第一权重因子、所述第二跟踪效率和所述第二权重因子得到所述第一最终MPPT效率结果。
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器MPPT效率评价方法,其特征在于,所述第一权重因子的大小和所述第二权重因子的大小相同。
4.根据权利要求1所述的光伏逆变器MPPT效率评价方法,其特征在于,所述第一权重因子的大小和所述第二权重因子的大小,由以下步骤得到:
根据所述电流电压曲线模型确定出电流变化缓慢区段、电压变化缓慢区段、电流变化快速区段和电压变化快速区段,其中,所述电流变化缓慢区段中电流变化速度小于所述电流变化快速区段中电流变化速度,所述电压变化缓慢区段中电压变化速度小于所述电压变化快速区段中电压变化速度;
根据所述电流变化缓慢区段、电压变化缓慢区段、电流变化快速区段和电压变化快速区段确定所述第一权重因子和所述第二权重因子。
5.根据权利要求1所述的光伏逆变器MPPT效率评价方法,其特征在于,还包括以下步骤:
持续获取实测电压,并根据所述实测电压计算所述第一功率;
在预设积分时间内对所述第一功率进行积分,得到第一电量;
持续获取实测电流,并根据所述实测电流计算所述第二功率;
在所述预设积分时间内对所述第二功率进行积分,得到第二电量;
在所述预设积分时间内对所述电流电压曲线模型中最大功率点对应的的理论功率进行积分,得到第三电量;
根据所述第一电量和所述第三电量得到第三跟踪效率;
根据所述第二定量和所述第三电量得到第四跟踪效率;
根据所述第三跟踪效率和第四跟踪效率得到第二最终MPPT效率结果。
6.根据权利要求1所述的光伏逆变器MPPT效率评价方法,其特征在于,所述根据所述第三跟踪效率和第四跟踪效率得到第二最终MPPT效率结果,包括:
获取与所述第三跟踪效率对应的第三权重因子、与所述第四跟踪效率对应的第四权重因子;
根据所述第三跟踪效率和所述第三权重因子、所述第四跟踪效率和所述第四权重因子得到所述第二最终MPPT效率结果。
7.根据权利要求6所述的光伏逆变器MPPT效率评价方法,其特征在于,所述第三权重因子的大小和所述第四权重因子的大小相同。
8.根据权利要求6所述的光伏逆变器MPPT效率评价方法,其特征在于,所述第三权重因子的大小和所述第四权重因子的大小,由以下步骤得到:
根据所述电流电压曲线模型确定出电流变化缓慢区段、电压变化缓慢区段、电流变化快速区段和电压变化快速区段,其中,所述电流变化缓慢区段中电流变化速度小于所述电流变化快速区段中电流变化速度,所述电压变化缓慢区段中电压变化速度小于所述电压变化快速区段中电压变化速度;
根据所述电流变化缓慢区段、电压变化缓慢区段、电流变化快速区段和电压变化快速区段确定所述第三权重因子和所述第四权重因子。
9.一种光伏逆变器MPPT效率评价系统,其特征在于,包括:
电压获取单元,用于获取光伏模拟器输出的实测电压;
理论电流获取单元,用于根据所述实测电压和预先获取的电流电压曲线模型确定与所述实测电压对应的理论电流;其中,所述电流电压曲线模型表征所述光伏模拟器的理论输出特性;
第一功率计算单元,用于根据所述实测电压和所述理论电流得到第一功率;
第一跟踪效率计算单元,用于根据所述第一功率和所述电流电压曲线模型中的最大功率,得到第一跟踪效率;
电流获取单元,用于获取光伏模拟器输出的实测电流;
理论电压获取单元,用于根据所述实测电流和所述电流电压曲线模型确定与所述实测电流对应的理论电压;
第二功率计算单元,用于根据所述实测电流和所述理论电压得到第二功率;
第二跟踪效率计算单元,用于很据所述第二功率和所述电流电压曲线模型中的最大功率,得到第二跟踪效率;
结果输出单元,用于根据所述第一跟踪效率和所述第二跟踪效率得到第一最终MPPT效率结果。
10.一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存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至8任一所述的光伏逆变器MPPT效率评价方法。
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