ES2961249T3 - Método de escaneo de curva de parámetros para string fotovoltaico, convertidor y sistema fotovoltaico de generación de potencia - Google Patents

Abstract

La presente solicitud se refiere a un convertidor en un sistema de generación de energía fotovoltaica y a un método de escaneo de curvas de parámetros para una cadena fotovoltaica. Una curva de parámetros comprende una curva de corriente-tensión o una curva de potencia-tensión. El método de escaneo comprende: controlar el voltaje de salida de una cadena fotovoltaica para cambiar, de acuerdo con una primera regla preestablecida, desde un primer voltaje de punto final de un primer rango de voltaje a un segundo voltaje de punto final del primer rango de voltaje para escanear una primera curva de parámetro; y controlar el voltaje de salida de la cadena fotovoltaica para cambiar, según una segunda regla preestablecida, desde un tercer voltaje de punto final de un segundo rango de voltaje a un cuarto voltaje de punto final del segundo rango de voltaje para escanear una segunda curva de parámetro; el primer rango de voltaje se superpone con el segundo rango de voltaje. En la presente solicitud, se puede determinar, según la primera curva de parámetro y la segunda curva de parámetro, si una curva escaneada se ve afectada por cambios en la iluminación, lo cual es conveniente y rápido y no requiere un dispositivo de prueba de hardware adicional. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método de escaneo de curva de parámetros para string fotovoltaico, convertidor y sistema fotovoltaico de generación de potencia

CAMPO TÉCNICO

Esta solicitud está relacionada con el campo de tecnologías de generación de potencia fotovoltaica, y, en particular, con un método de escaneo de curva paramétrica para un string fotovoltaico, un convertidor y un sistema fotovoltaico de generación de potencia.

ANTECEDENTES

Un sistema fotovoltaico de generación de potencia es un sistema de generación de potencia en el que energía solar se convierte directamente en energía eléctrica usando un módulo fotovoltaico (Solar Cell Module), e incluye un string fotovoltaico, una batería, un controlador y un inversor fotovoltaico. El string fotovoltaico incluye una pluralidad de módulos fotovoltaicos que se combinan en serie o/y en paralelo. El módulo fotovoltaico es un conjunto indivisible de celdas fotovoltaicas más pequeñas que pueden proporcionar independientemente una salida de corriente continua.

Actualmente, para detectar el string fotovoltaico para determinar si el string fotovoltaico está defectuoso o dañado, un sistema fotovoltaico puede realizar escaneo de curva IV en el string fotovoltaico en línea. Adicionalmente, un escaneo de curva IV también puede ayudar al sistema fotovoltaico a enterarse de información tal como una capacidad de generación de potencia actual y el estado de trabajo del string fotovoltaico. Sin embargo, un cambio de luz ejerce relativamente gran impacto en un rasgo de salida IV del string fotovoltaico. Si hay un cambio de luz en un proceso en el que el sistema fotovoltaico realiza escaneo de curva IV en el string fotovoltaico, una curva IV que es del string fotovoltaico y que se obtiene a través de detección no puede reflejar con precisión el rasgo de salida IV del string fotovoltaico.

El documento CN 110677118 A divulga un optimizador, un sistema fotovoltaico de generación de potencia, y un método de escaneo de curva IV para un módulo fotovoltaico. El sistema fotovoltaico de generación de potencia incluye una pluralidad de módulos fotovoltaicos, una pluralidad de optimizadores y un inversor. Un extremo de entrada de cada optimizador se conecta a al menos un módulo fotovoltaico, y extremos de salida de la pluralidad de optimizadores se conectan en serie para formar un string y luego se conectan el inversor. El optimizador incluye una unidad de conversión, y una unidad de control configurada para controlar la unidad de conversión. El optimizador incluye además una fuente de energía auxiliar, una unidad de almacenamiento de energía y una primera unidad de conducción unidireccional que se conectan entre la unidad de conversión y la unidad de control. La unidad de control se configura para realizar escaneo de curva IV para cada segmento de tensión, donde los segmentos de tensión se obtienen al segmentar un intervalo de una tensión de salida de un módulo fotovoltaico correspondiente al optimizador desde una tensión de circuito abierto a una tensión mínima prestablecida, y se obtienen al menos dos segmentos de tensión a través de división. En esta solicitud, se pueden reducir los costes y un volumen del optimizador.

El documento US 2018/234051 A1 divulga A1 método de escaneo de curva IV para un módulo fotovoltaico y un optimizador. El optimizador recibe una señal de escaneo de curva IV y controla una tensión de salida del módulo fotovoltaico correspondiente a la señal de escaneo de curva IV para cambiar desde una tensión de circuito abierto a una tensión mínima prestablecida según una regla prestablecida, mientras el módulo fotovoltaico conectado a otro optimizador todavía puede funcionar normalmente, de modo que el sistema puede funcionar normalmente. Entonces el optimizador sube datos curva IV del módulo fotovoltaico correspondiente a la señal de escaneo curva IV, para completar un escaneo de curva IV en un único módulo fotovoltaico.

COMPENDIO

La invención se define en las reivindicaciones independientes. Realizaciones de esta solicitud divulgan un método de escaneo de curva paramétrica para un string fotovoltaico, un convertidor y un sistema fotovoltaico de generación de potencia, de modo que si la curva paramétrica obtenida actualmente está afectada por un cambio de luz se puede determinar en función de la curva paramétrica obtenida, para determinar si la curva paramétrica obtenida actualmente es válida, mejorando de ese modo la fiabilidad de escaneo de curva paramétrica.

Según un primer aspecto, una realización de esta solicitud describe un método de escaneo de curva paramétrica para un string fotovoltaico, que incluye en particular: controlar una tensión de salida del string fotovoltaico para cambiar desde una primera tensión de punto final de un primer intervalo de tensiones a una segunda tensión de punto final del primer intervalo de tensiones según una primera regla prestablecida, y obtener un parámetro de corriente o un parámetro de potencia del string fotovoltaico en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico, para escanear una primera curva paramétrica;

controlar la tensión de salida del string fotovoltaico para cambiar desde una tercera tensión de punto final de un segundo intervalo de tensiones a una cuarta tensión de punto final del segundo intervalo de tensiones según una segunda regla prestablecida, y obtener un parámetro de corriente o un parámetro de potencia del string fotovoltaico en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico, para escanear una segunda curva paramétrica, donde hay una intersección establecida entre el primer intervalo de tensiones y el segundo intervalo de tensiones.

El primer intervalo de tensiones es un intervalo de escaneo de tensiones que incluye una tensión de salida máxima y una tensión de salida mínima del string fotovoltaico en un proceso de escanear la primera curva paramétrica. La segunda intervalo de tensiones es un intervalo de escaneo de tensiones que incluye una tensión de salida máxima y una tensión de salida mínima del string fotovoltaico en un proceso de escanear la segunda curva paramétrica. Por ejemplo, la tensión de salida máxima del string fotovoltaico puede ser una tensión de circuito abierto, y un valor de tensión de salida mínima puede ser 0 V.

Según la solución técnica en el primer aspecto, el escaneo de curva paramétrica se realiza por separado en el string fotovoltaico en el primer intervalo de tensiones y el segundo intervalo de tensiones, y hay una intersección establecida entre el primer intervalo de tensiones y el segundo intervalo de tensiones, de modo que la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica que se obtienen incluyen partes correspondientes a una misma tensión. Sin embargo, corrientes correspondientes a la misma tensión se obtienen en diferentes instantes, de modo que se puede determinar, al comparar las corrientes correspondientes a la misma parte de tensión, si la curva paramétrica obtenida actualmente está afectada por un cambio de luz, para determinar además si la curva paramétrica obtenida actualmente es válida, mejorando de ese modo la fiabilidad de la fiabilidad de escaneo de curva paramétrica. Adicionalmente, en este método, no hay que añadir adicionalmente un dispositivo de prueba, para reducir efectivamente una cantidad de dispositivos de hardware que se tienen que proporcionar, y reducir costes.

Con referencia al primer aspecto, según la invención, la primera tensión de punto final es mayor que la segunda tensión de punto final y la tercera tensión de punto final es menor que la cuarta tensión de punto final; o la primera tensión de punto final es menor que la segunda tensión de punto final y la tercera tensión de punto final es mayor que la cuarta tensión de punto final. En este caso, un punto final de escaneo de la primera curva paramétrica está relativamente cerca de un punto inicial de escaneo de la segunda curva paramétrica. Por lo tanto, se puede aumentar una velocidad escaneo de curva paramétrica.

Con referencia al primer aspecto, en una implementación posible, para mejorar la precisión de comparación, la primera tensión de punto final es igual a la cuarta tensión de punto final, y/o la segunda tensión de punto final es igual a la tercera tensión de punto final.

Con referencia al primer aspecto, en una implementación posible, para mejorar aún la más eficiencia de comparación, datos en dos puntos de muestreo son completamente los mismos, y una forma de onda relacionada con el tiempo en el primer intervalo de tensiones es simétrica a una forma de onda relacionada con el tiempo en el segundo intervalo de tensiones.

Con referencia al primer aspecto, en una implementación posible, para mejorar la eficiencia de comparación, la primera regla prestablecida es una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión fija y la segunda regla prestablecida es una regla en la que una tensión sube una diferencia de tensión fija; o la primera regla prestablecida es una regla en la que una tensión sube una diferencia de tensión fija y la segunda regla prestablecida es una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión fija.

Con referencia al primer aspecto, en una implementación posible, el método de escaneo incluye además: determinar, en función de la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, si la curva paramétrica escaneada actualmente está afectada por un cambio de luz.

Con referencia al primer aspecto, en una implementación posible, determinar, en función de la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, si la curva paramétrica escaneada actualmente está afectada por un cambio de luz incluye: comparar la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, para determinar si cambia la intensidad de luz correspondiente a la primera curva paramétrica y la intensidad de luz correspondiente a la segunda curva paramétrica.

Con referencia al primer aspecto, en una implementación posible, si un valor absoluto de una diferencia entre los correspondientes valores de parámetro de un mismo punto de tensión que están en la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica es menor que un umbral prestablecido, determinar que la curva paramétrica escaneada actualmente no está afectada por el cambio de luz.

Con referencia al primer aspecto, en una implementación posible, para mejorar aún más precisión de la curva obtenida, el método de escaneo incluye además: procesar la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica cuando se determina que la curva escaneada actualmente no está afectada por el cambio de luz, para obtener una curva paramétrica final.

Con referencia al primer aspecto, en una implementación posible, se envía una señal anormal cuando se determina que la curva escaneada actualmente está afectada por el cambio de luz, para informar, a un ordenador anfitrión, que falla el escaneo de corriente. Por lo tanto, el ordenador anfitrión puede determinar, en función de retroinformación, si enviar de nuevo una instrucción de escaneo de curva paramétrica.

Según un segundo aspecto no reivindicado, una realización de esta solicitud describe un convertidor, que incluye una unidad de ajuste y una unidad de obtención. La unidad de ajuste se configura para controlar una tensión de salida del string fotovoltaico para cambiar desde una primera tensión de punto final de un primer intervalo de tensiones a una segunda tensión de punto final del primer intervalo de tensiones según una primera regla prestablecida. La unidad de obtención se configura para obtener un parámetro de corriente y/o un parámetro de potencia del string fotovoltaico en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico, para escanear una primera curva paramétrica. La unidad de ajuste se configura además para controlar la tensión de salida del string fotovoltaico para cambiar desde una tercera tensión de punto final de un segundo intervalo de tensiones a una cuarta tensión de punto final del segundo intervalo de tensiones según una segunda regla prestablecida. La unidad de obtención se configura además para obtener un parámetro de corriente y/o un parámetro de potencia del string fotovoltaico en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico, para escanear una segunda curva paramétrica. Entre el primer intervalo de tensiones y el segundo intervalo de tensiones hay una intersección establecida.

Se puede entender que también se obtiene un parámetro de tensión cuando el parámetro de corriente y/o el parámetro de potencia del string fotovoltaico se obtiene en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico, para formar una curva corriente-tensión (IV) o una curva potencia-tensión (PV).

El primer intervalo de tensiones es un primer intervalo de escaneo de tensiones que incluye una tensión de salida máxima y una tensión de salida mínima del string fotovoltaico en un proceso de escanear la primera curva paramétrica. La segunda intervalo de tensiones es un segundo intervalo de escaneo de tensiones que incluye una tensión de salida máxima y una tensión de salida mínima del string fotovoltaico en un proceso de escanear la segunda curva paramétrica. Por ejemplo, la tensión de salida máxima del string fotovoltaico puede ser una tensión de circuito abierto, y un valor de tensión de salida mínima puede ser 0 V.

Con referencia al segundo aspecto, en una implementación posible, la primera tensión de punto final es mayor que la segunda tensión de punto final y la tercera tensión de punto final es menor que la cuarta tensión de punto final; o la primera tensión de punto final es menor que la segunda tensión de punto final y la tercera tensión de punto final es mayor que la cuarta tensión de punto final.

Con referencia al segundo aspecto, en una implementación posible, la primera tensión de punto final es igual a la cuarta tensión de punto final, y/o la segunda tensión de punto final es igual a la tercera tensión de punto final.

Con referencia al segundo aspecto, en una implementación posible, una forma de onda relacionada con el tiempo en el primer intervalo de tensiones es simétrica a una forma de onda relacionada con el tiempo en el segundo intervalo de tensiones.

Con referencia al segundo aspecto, en una implementación posible, la primera regla prestablecida es una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión fija y la segunda regla prestablecida es una regla en la que una tensión sube una diferencia de tensión fija; o la primera regla prestablecida es una regla en la que una tensión sube una diferencia de tensión fija y la segunda regla prestablecida es una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión fija.

Con referencia al segundo aspecto, en una implementación posible, el convertidor incluye además una unidad de determinación. La unidad de determinación se configura para determinar, en función de la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, si la curva paramétrica escaneada actualmente está afectada por un cambio de luz.

Con referencia al segundo aspecto, en una implementación posible, la unidad de determinación se configura para comparar la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, para determinar si cambia la intensidad de luz correspondiente a la primera curva paramétrica y la intensidad de luz correspondiente a la segunda curva paramétrica.

Con referencia al segundo aspecto, en una implementación posible, la unidad de determinación se configura para: cuando un valor absoluto de una diferencia entre los valores de parámetro correspondientes de un mismo punto de tensión que están en la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica es menor que un umbral prestablecido, determinar que la curva paramétrica escaneada actualmente no está afectada por el cambio de luz.

Con referencia al segundo aspecto, en una implementación posible, el convertidor incluye además una unidad de procesamiento. La unidad de procesamiento se configura para procesar la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica cuando se determina que la curva escaneada actualmente no está afectada por el cambio de luz, para obtener una curva paramétrica final.

Con referencia al segundo aspecto, en una implementación posible, la unidad de procesamiento se configura además para enviar una señal anormal cuando se determina que la curva escaneada actualmente está afectada por el cambio de luz.

Según un tercer aspecto, una realización de esta solicitud describe un convertidor, en particular que incluye un circuito de CC/CC y un circuito de muestreo. El circuito de muestreo y el circuito de CC/CC se conectan eléctricamente. El circuito de CC/CC se configura para controlar una tensión de salida del string fotovoltaico para cambiar desde una primera tensión de punto final de un primer intervalo de tensiones a una segunda tensión de punto final del primer intervalo de tensiones según una primera regla prestablecida. El circuito de muestreo se configura para obtener un parámetro de corriente y/o un parámetro de potencia del string fotovoltaico en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico, para escanear una primera curva paramétrica. El circuito de CC/CC se configura además para controlar la tensión de salida del string fotovoltaico para cambiar desde una tercera tensión de punto final de un segundo intervalo de tensiones a una cuarta tensión de punto final del segundo intervalo de tensiones según una segunda regla prestablecida. El circuito de muestreo se configura además para obtener un parámetro de corriente y/o un parámetro de potencia del string fotovoltaico en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico, para escanear una segunda curva paramétrica. Entre el primer intervalo de tensiones y el segundo intervalo de tensiones hay una intersección establecida.

El primer intervalo de tensiones es un primer intervalo de escaneo de tensiones que incluye una tensión de salida máxima y una tensión de salida mínima del string fotovoltaico en un proceso de escanear la primera curva paramétrica. La segunda intervalo de tensiones es un segundo intervalo de escaneo de tensiones que incluye una tensión de salida máxima y una tensión de salida mínima del string fotovoltaico en un proceso de escanear la segunda curva paramétrica. Por ejemplo, la tensión de salida máxima del string fotovoltaico puede ser una tensión de circuito abierto, y un valor de tensión de salida mínima puede ser 0 V.

Con referencia al tercer aspecto, según la invención, la primera tensión de punto final es mayor que la segunda tensión de punto final y la tercera tensión de punto final es menor que la cuarta tensión de punto final; o la primera tensión de punto final es menor que la segunda tensión de punto final y la tercera tensión de punto final es mayor que la cuarta tensión de punto final.

Con referencia al tercer aspecto, en una implementación posible, la primera tensión de punto final es igual a la cuarta tensión de punto final, y/o la segunda tensión de punto final es igual a la tercera tensión de punto final.

Con referencia al tercer aspecto, en una implementación posible, una forma de onda relacionada con el tiempo en el primer intervalo de tensiones es simétrica a una forma de onda relacionada con el tiempo en el segundo intervalo de tensiones.

Con referencia al tercer aspecto, en una implementación posible, la primera regla prestablecida es una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión fija y la segunda regla prestablecida es una regla en la que una tensión sube una diferencia de tensión fija; o la primera regla prestablecida es una regla en la que una tensión sube una diferencia de tensión fija y la segunda regla prestablecida es una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión fija.

Con referencia al tercer aspecto, en una implementación posible, el convertidor incluye además un controlador, y el controlador se conecta por separado eléctricamente al circuito de CC/CC y el circuito de muestreo. El controlador se configura para determinar, en función de la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, si la curva paramétrica escaneada actualmente está afectada por un cambio de luz.

Con referencia al tercer aspecto, en una implementación posible, el controlador se configura para comparar la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, para determinar si cambia la intensidad de luz correspondiente a la primera curva paramétrica y la intensidad de luz correspondiente a la segunda curva paramétrica.

Con referencia al tercer aspecto, en una implementación posible, el controlador se configura para: cuando un valor absoluto de una diferencia entre los valores de parámetro correspondientes de un mismo punto de tensión que están en la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica es menor que un umbral prestablecido, determinar que la curva paramétrica escaneada actualmente no está afectada por el cambio de luz.

Con referencia al tercer aspecto, en una implementación posible, el controlador se configura además para procesar la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica cuando se determina que la curva escaneada actualmente no está afectada por el cambio de luz, para obtener una curva paramétrica final.

Con referencia al tercer aspecto, en una implementación posible, el controlador se configura además para enviar una señal anormal cuando se determina que la curva escaneada actualmente está afectada por el cambio de luz.

Según un cuarto aspecto, una realización de esta solicitud divulga un sistema fotovoltaico de generación de potencia, que incluye una red de energía eléctrica y al menos un string fotovoltaico. El sistema fotovoltaico de generación de potencia incluye además el convertidor según uno cualquiera del segundo aspecto y las implementaciones posibles del segundo aspecto; o el sistema fotovoltaico de generación de potencia incluye además el convertidor según uno cualquiera del tercer aspecto y las implementaciones posibles del tercer aspecto. Un extremo de entrada del convertidor se conecta al por lo menos un string fotovoltaico, y un extremo de salida del convertidor se conecta a la red de energía eléctrica.

Según un quinto aspecto, una realización de esta solicitud divulga un soporte de almacenamiento legible por ordenador. El soporte de almacenamiento legible por ordenador almacena un programa informático, el programa informático incluye al menos un segmento de código, y el al menos un segmento de código puede ser ejecutado por un ordenador, para controlar el ordenador para que realice el método según uno cualquiera del primer aspecto y las implementaciones posibles del primer aspecto.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIGURA 1 es un diagrama estructural esquemático de un sistema fotovoltaico de generación de potencia según una realización de esta solicitud;

La FIGURA 2 es un diagrama de una curva IV y una curva PV de un string fotovoltaico según una realización de esta solicitud;

La FIGURA 3 es un diagrama de bloques de principio de un convertidor según una realización de esta solicitud; La FIGURA 4 es un diagrama de flujo de un método de escaneo de curva IV para un string fotovoltaico según una realización de esta solicitud;

La FIGURA 5 es un diagrama de flujo de un método de escaneo de curva IV para un string fotovoltaico según otra realización de esta solicitud;

La FIGURA 6 es un diagrama de una forma de onda de escaneo IV de un string fotovoltaico según una realización de esta solicitud;

La FIGURA 7 es un diagrama de una forma de onda de escaneo IV de un string fotovoltaico según otra realización de esta solicitud; y

La FIGURA 8 es un diagrama de un módulo de función de un convertidor según una realización no reivindicada de esta solicitud.

DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES

Esta solicitud proporciona un sistema fotovoltaico de generación de potencia, un convertidor aplicado al sistema fotovoltaico de generación de potencia, y un método de escaneo de curva paramétrica para un string fotovoltaico. La curva paramétrica incluye una curva corriente-tensión (Current Voltage, IV) o una curva potencia-tensión (Power Voltage, PV). El convertidor puede realizar escaneo de curva paramétrica en al menos un string fotovoltaico conectado al convertidor, para detectar si el string fotovoltaico está defectuoso o dañado, y enterarse de una capacidad de generación de potencia del actual sistema fotovoltaico de generación de potencia al usar una curva paramétrica escaneada. A continuación se describen realizaciones de esta solicitud con referencia a los dibujos adjuntos.

La FIGURA 1 es un diagrama estructural esquemático de un sistema fotovoltaico de generación de potencia 1000 según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIGURA 1, el sistema fotovoltaico de generación de potencia 1000 incluye un convertidor 100, al menos un string fotovoltaico 300, y una red de energía eléctrica 500. El string fotovoltaico 300 incluye una pluralidad de módulos fotovoltaicos 301 que se combinan en serie o/y en paralelo. El módulo fotovoltaico 301, también denominado panel solar, es una parte de núcleo del sistema fotovoltaico de generación de potencia, convierte energía solar en energía eléctrica para proporcionar una salida de corriente continua, y transmite la energía eléctrica a una batería para almacenamiento o para impulsar una carga para que trabaje. Como una celda solar individual no se puede usar directamente como suministro de energía, varias celdas individuales se tienen que conectar en serie o/y en paralelo y compactarse apretadamente en un módulo, y el módulo es un conjunto indivisible de celdas fotovoltaicas más pequeñas. "A y/o B" en esta solicitud significa A y B y A o B.

Desde luego, en algunas realizaciones, el string fotovoltaico 300 puede incluir únicamente un módulo fotovoltaico 301.

El convertidor 100 se conecta a al menos un string fotovoltaico 300, para convertir potencia de salida del módulo fotovoltaico 300 conectado al convertidor 100. En esta realización de esta solicitud, el convertidor 100 es un inversor fotovoltaico, y se puede configurar además para convertir, en una corriente alterna, una salida de corriente continua de al menos un string fotovoltaico 300, y entonces sacar la corriente alterna a la red de energía eléctrica 500. En otra realización, el convertidor 100 puede ser un optimizador. El convertidor 100 no se limita en esta memoria, siempre que el convertidor 100 pueda convertir la potencia de salida del módulo fotovoltaico 300 conectado al convertidor 100.

La red de energía eléctrica 500, también denominada red eléctrica, incluye una subestación para diversas tensiones y una línea transmisión y de distribución de potencia en un sistema de potencia (esto es, incluye una unidad de transformación tensión, una unidad de transmisión de potencia y una unidad de distribución de potencia), y se configura para transmitir y distribuir energía eléctrica, y cambiar una tensión.

Se puede entender que el sistema fotovoltaico de generación de potencia 1000 puede incluir una pluralidad de convertidores 100, y un lado de corriente alterna del convertidor 100 se puede conectar a un transformador elevador (no se muestra en la figura) y luego conectarse a la red de energía eléctrica 500. Específicamente, una cantidad de convertidores 100 incluidos en el sistema fotovoltaico de generación de potencia 1000 y si el lado de corriente alterna del convertidor 100 se conecta al transformador elevador se puede determinar en función de un entorno de aplicación específica. Esto no se limita específicamente en esta memoria.

Se debe observar que, en una realización, cuando el sistema fotovoltaico de generación de potencia 1000 incluye una pluralidad de convertidores 100, la pluralidad de convertidores 100 pueden comunicarse entre sí a través de un bus de comunicaciones. El bus de comunicaciones puede ser un bus de arquitectura estándar en la industria (Industry Standard Architecture, ISA), un bus de interconexión de componentes periféricos (Peripheral Component, PCI), un bus de arquitectura extendida estándar en la industria (Extended Industry Standard Architecture, EISA), o algo semejante. El bus puede clasificarse en un bus de dirección, un bus de datos, un bus de control y similares, por ejemplo, un bus 485.

Además, en una implementación específica, el sistema fotovoltaico de generación de potencia 1000 puede incluir además un ordenador anfitrión (no se muestra en la figura), configurado para comunicar con el convertidor 100. El ordenador anfitrión puede ser un anfitrión de comunicaciones independiente, o puede ser un dispositivo terminal móvil. El ordenador anfitrión puede comunicarse con el convertidor 100 a través de comunicación inalámbrica (por ejemplo, wifi, Lora, o Zigbee) o comunicación PLC.

La FIGURA 2 es un diagrama de una curva IV y una curva PV típicas de un string fotovoltaico según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIGURA 2, una curva L1 es la curva IV del string, y una curva L2 es la curva PV del string. Voc es una tensión de circuito abierto del string fotovoltaico, y se define como una tensión de string correspondiente a una salida sin carga del string. Vmpp es una tensión de punto de potencia máxima del string, y se define como una tensión de string correspondiente a potencia de salida máxima del string.

En la FIGURA 2 se puede ver que el string fotovoltaico 300 tiene un rasgo en el que la tensión disminuye con un aumento en una corriente. Por lo tanto, hay un punto de trabajo óptimo en el que se puede obtener la potencia máxima. Adicionalmente, una salida del string fotovoltaico 300 cambia con la intensidad de radiación solar y una temperatura del string fotovoltaico 300. Como la intensidad de radiación solar cambia, obviamente se cambia el punto de trabajo óptimo. Respecto a estos cambios, un punto de trabajo del string fotovoltaico 300 está siempre en un punto de potencia máxima, y el sistema fotovoltaico de generación de potencia 1000 siempre obtiene una salida de potencia máxima del string fotovoltaico 300. Tal control es control de seguimiento de potencia máxima. Un rasgo más distintivo del convertidor 100 usado en el sistema fotovoltaico de generación de potencia 1000 es que el convertidor 100 incluye una función de punto de potencia máxima tracking (Maximum Power Point Tracking, MPPT).

La FIGURA 3 es un diagrama de bloques de principio de un convertidor según una realización de esta solicitud. En otras palabras, el convertidor 100 en la FIGURA 1 puede implementarse usando una estructura en la FIGURA 3. Como se muestra en la FIGURA 3, el convertidor 100 incluye un circuito de CC/CC 10, un circuito CC/CA 20, un circuito de muestreo 30, un controlador 40, y un memoria 50. Usando un circuito integrado pueden implementarse funciones del circuito de CC/CC 10, el circuito CC/CA 20, el circuito de muestreo 30, el controlador 40 y la memoria 50. El circuito de CC/CC CC-CC 10, el circuito CC/CA CC-CA 20, el circuito de muestreo 30, el controlador 40 y la memoria 50 se integran en una PCB (Printed Circuit Board, placa de circuito impreso). La placa de circuito impreso, también denominada placa de cableado impreso, es una parte electrónica importante, es un soporte de un componente electrónico, y es un portador conectado eléctricamente a el componente electrónico.

En esta realización de esta solicitud, el convertidor 100 incluye al menos un circuito de CC/CC 10. Cada circuito de CC/CC 10 se conecta correspondientemente a un string fotovoltaico 300 que se usa como extremo de entrada del convertidor 100. El circuito de CC/CC 10 se configura para ajustar una tensión de salida del string fotovoltaico 300. En otra realización, el convertidor 100 puede incluir únicamente un circuito de CC/CC 10, y el circuito de CC/CC 10 se conecta a al menos un string fotovoltaico 300. En otras palabras, el circuito de CC/CC 10 tiene una pluralidad de extremos de entrada. Adicionalmente, en algunas realizaciones, el circuito de CC/CC 10 puede omitirse. En este caso, el string fotovoltaico 300 tiene que conectarse a un extremo de entrada del circuito CC/CA 20.

En una realización específica, el circuito de CC/CC 10 puede trabajar en un modo de conversión de potencia, y se configura para realizar conversión de potencia en energía eléctrica de corriente continua del string fotovoltaico 300 en el extremo de entrada, y entonces saca la energía eléctrica de corriente continua convertida a un extremo de salida. Como alternativa, el circuito de CC/CC 10 puede trabajar en un modo de paso a través, y conectar directamente el extremo de entrada y el extremo de salida. En una aplicación real específica, se puede establecer el circuito de CC/CC 10 en función de un ambiente de aplicación específico, por ejemplo, se puede establecer a un circuito reductor, un circuito magnificador, un circuito reductor-magnificador.

Un extremo de entrada del circuito CC/CA 20 se conecta eléctricamente al circuito de CC/CC 10, y un extremo de salida del circuito CC/CA 20 se conecta eléctricamente a la red de energía eléctrica 500, para convertir energía eléctrica de corriente continua en energía eléctrica de corriente alterna, e introducir la energía eléctrica de corriente alterna a la red de energía eléctrica 500. Se puede entender que en otra realización, el circuito CC/CA 20 puede omitirse. En otras palabras, el convertidor 100 puede incluir únicamente el circuito de CC/CC.

El circuito de muestreo 30 se conecta eléctricamente al circuito de CC/CC 10, para detectar una tensión de salida de cada string fotovoltaico 300 y una corriente correspondiente a la tensión de salida. En una aplicación real específica, el circuito de muestreo 30 puede incluir un sensor, por ejemplo, un sensor de corriente.

El controlador 40 se conecta por separado eléctricamente al circuito de CC/CC 10, el circuito CC/CA 20, el circuito de muestreo 30 y la memoria 50. El controlador 40 es una parte que puede coordinar el trabajo de todas las partes en función de un requisito de función de un instrucción, es un centro neural y un centro de mando de un sistema, usualmente incluye tres partes: un registro de instrucción IR (Instruction Register), un contador de programa PC (Program Counter), y un controlador de operaciones OC (Operation Controller), y juega un importante papel para coordinar el trabajo pedido de todo el sistema. El controlador 40 en esta memoria puede ser uno o más dispositivos, circuitos y/o núcleos de procesamiento para procesar datos (por ejemplo, una instrucción de programa informático).

En otra realización, el controlador 40 puede ser un procesador o puede ser un término colectivo de una pluralidad de elementos de procesamiento. Por ejemplo, el procesador 40 puede ser una unidad de procesamiento central (Central Processing Unit, CPU) de finalidad general, o puede ser un circuito integrado de aplicación específica (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC), o uno o más circuitos integrados para controlar la ejecución de programas de una solución de esta solicitud, por ejemplo, uno o más microprocesadores (Digital Signal Processor, DSP) o una o más matrices de puertas programables en campo (Field Programmable Gate Array, FPGA). En una implementación específica, en una realización, el procesador 40 puede incluir una o más CPU.

La memoria 50 puede ser una memoria de solo lectura (Read-Only Memory, ROM) u otro tipo de dispositivo de almacenamiento estático que pueda almacenar información estática e instrucciones, una memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory, RAM) u otro tipo de dispositivo de almacenamiento dinámico que pueda almacenar información e instrucciones; o puede ser una memoria de solo lectura programable eléctricamente borrable (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, EEPROM), una memoria de solo lectura de disco compacto (Compact Disc Read-Only Memory, CD-ROM) u otro almacenamiento en disco compacto, almacenamiento en disco óptico (incluido un disco óptico comprimido, un disco láser, un disco óptico, un disco versátil digital, un disco Blu-ray, y similares), soportes de almacenamiento de disco u otro dispositivo de almacenamiento magnético, o cualquier otro medio que se pueda usar para llevar o almacenar código de programa esperado en forma de instrucción o una estructura de datos y que se pueda acceder por un ordenador. Sin embargo, la memoria no se limita a esto. La memoria 50 puede existir independientemente. La memoria 50 como alternativa puede integrarse con el controlador 40. La memoria 50 se puede configurar para almacenar datos tales como una corriente, una tensión y una potencia del string fotovoltaico 300.

En esta realización de esta solicitud, la memoria 50 se configura además para almacenar código de aplicación para ejecución de la solución de esta solicitud, y la ejecución es controlada por el controlador 40. En otras palabras, el controlador 50 se configura para ejecutar el código de aplicación almacenado en la memoria 40.

Se puede entender que la estructura ilustrada en esta realización de esta solicitud no constituye limitación específica en el convertidor 100. En algunas otras realizaciones de esta solicitud, el convertidor 100 puede incluir más o menos partes que las mostradas en la figura, o combinar algunas partes, o dividir algunas partes, o tener diferentes disposiciones de parte. Las partes mostradas en la figura pueden implementarse usando hardware, software, o una combinación de software y hardware.

En esta realización de estas solicitud, el convertidor 100 puede configurarse además para realizar escaneo de curva IV en el string fotovoltaico 300 conectado al convertidor 100, para detectar si el módulo fotovoltaico 300 conectado al convertidor 100 está defectuoso o dañado. Adicionalmente, una curva IV puede utilizarse además para indicar información tal como una capacidad de generación de potencia actual y el estado de trabajo del string fotovoltaico 300. Sin embargo, un cambio de luz ejerce relativamente gran impacto en un rasgo de salida IV del string fotovoltaico. Si hay un cambio de luz en un proceso en el que el sistema fotovoltaico realiza escaneo de curva IV en el string fotovoltaico, una curva IV que es del string fotovoltaico y que se obtiene a través de detección no puede reflejar con precisión el rasgo de salida IV del string fotovoltaico.

Para determinar si la curva IV escaneada actualmente es válida y está afectada por el cambio de luz, una realización de esta solicitud describe además un método de escaneo de curva paramétrica para un string fotovoltaico. Este método se aplica al convertidor 100. La curva paramétrica incluye una de una curva corriente-tensión IV o una curva potencia-tensión PV. En la realizaciones de esta solicitud, la curva IV se usa como ejemplo para la descripción.

La FIGURA 4 es un diagrama de flujo de un método de escaneo de curva IV para un string fotovoltaico según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIGURA 4, el método de escaneo de curva IV para el string fotovoltaico incluye las siguientes etapas.

Etapa S11: Controlar una tensión de salida del string fotovoltaico para cambiar desde una primera tensión de punto final de un primer intervalo de tensiones a una segunda tensión de punto final del primer intervalo de tensiones según una primera regla prestablecida, y muestrear una corriente de salida del string fotovoltaico en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico, para obtener una primera curva IV.

El primer intervalo de tensiones es un intervalo de escaneo de tensiones que incluye una tensión de salida máxima y una tensión de salida mínima del string fotovoltaico en un proceso de escanear la primera curva IV. Por ejemplo, la tensión de salida máxima del string fotovoltaico puede ser una tensión de circuito abierto, y un valor de tensión de salida mínima puede ser 0 V.

En una implementación, la primera regla prestablecida es al menos una de una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión fija o una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión cambiable. En una aplicación real específica, una regla prestablecida en la que el convertidor 100 controla una tensión de salida del string fotovoltaico 300 para cambiar desde una tensión de circuito abierto a un valor mínimo prestablecido puede ser que la tensión de salida disminuye gradualmente una diferencia de tensión fija (por ejemplo, 25 V), o disminuye gradualmente según la regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión cambiable. La regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión cambiable específicamente significa que la tensión cae relativamente rápido cerca de la tensión de circuito abierto del string fotovoltaico o el valor mínimo prestablecido, y cae relativamente lento en una parte media. En otra implementación, la primera regla prestablecida puede ser otra regla que se puede usar para implementar un cambio de tensión. Esto no se limita específicamente en esta memoria.

Etapa S12: Controlar la tensión de salida del string fotovoltaico para cambiar desde una tercera tensión de punto final de un segundo intervalo de tensiones a una cuarta tensión de punto final del segundo intervalo de tensiones según una segunda regla prestablecida, y muestrear una corriente de salida del string fotovoltaico en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico, para obtener una segunda curva IV, donde hay una intersección establecida entre el primer intervalo de tensiones y el segundo intervalo de tensiones.

La segunda intervalo de tensiones es un intervalo de escaneo de tensiones que incluye una tensión de salida máxima y una tensión de salida mínima del string fotovoltaico en un proceso de escanear la segunda curva IV. Por ejemplo, la tensión de salida máxima del string fotovoltaico puede ser una tensión de circuito abierto, y una tensión de salida mínima puede ser 0 V. La segunda regla prestablecida es similar a la primera regla prestablecida. En esta memoria no se describen de nuevo detalles.

Las etapas del método mostrado en la FIGURA 4 puede ser específicamente implementadas por el convertidor 100 mostrado en la FIGURA 3. Por ejemplo, ambas etapa S11 y etapa S12 pueden ser implementadas por el circuito de CC/CC 10 y el circuito de muestreo 30. Por ejemplo, el circuito de CC/CC 10 ajusta activamente la potencia de entrada correspondiente al string fotovoltaico 300, para controlar además la tensión de salida del string fotovoltaico 300 para cambiar a una correspondiente tensión de punto final.

En el método de escaneo de curva IV para el string fotovoltaico descrito en esta realización de esta solicitud, el escaneo de curva IV se realiza por separado en el string fotovoltaico en el primer intervalo de tensiones y el segundo intervalo de tensiones, y hay una intersección establecida entre el primer intervalo de tensiones y el segundo intervalo de tensiones, de modo que la primera curva IV y la segunda curva IV que se obtienen incluyen partes correspondientes a una misma tensión. Sin embargo, corrientes correspondientes a la misma tensión se obtienen en diferentes instantes, de modo que se puede determinar, al comparar las corrientes correspondientes a la misma parte de tensión, si la curva IV obtenida actualmente está afectada por luz, para determinar además si la curva IV actualmente obtenida es válida, mejorando de ese modo la fiabilidad de escaneo. Adicionalmente, en este método, no hay que añadir adicionalmente un dispositivo de prueba, para reducir efectivamente una cantidad de dispositivos de hardware que se tienen que proporcionar, y reducir costes de escaneo de curva.

La FIGURA 5 es un diagrama de flujo de un método de escaneo de curva IV para un string fotovoltaico según otra realización de esta solicitud. Una diferencia de la FIGURA 4 es que el método de escaneo de curva IV en esta implementación incluye además las siguientes etapas.

Etapa S13: Determinar si se recibe una instrucción de escaneo de curva IV. Si se recibe la instrucción de escaneo de curva IV, se realiza la etapa S11; o si no se recibe la instrucción de escaneo de curva IV, se continúa para realizar la etapa S13.

El convertidor 100 inicialmente está en un estado de red eléctrica normal. Por lo tanto, únicamente cuando el convertidor 100 recibe una instrucción de escaneo de curva IV enviada por un ordenador anfitrión, el convertidor 100 puede determinar que se tiene que realizar una tarea de escaneo de curva IV. En otras palabras, en esta implementación, además se tiene que realizar la etapa S13 antes de realizar la etapa S11.

Etapa S14: Determinar, en función de la primera curva IV y la segunda curva IV, si la curva IV escaneada actualmente está afectada por un cambio de luz. Si la curva IV escaneada actualmente no está afectada por el cambio de luz, se realiza la etapa S15; o si la curva IV escaneada actualmente está afectada por el cambio de luz, se realiza la etapa S16.

En esta realización de esta solicitud, se puede comparar la primera curva IV y la segunda curva IV, para determinar si la curva IV escaneada actualmente está afectada por el cambio de luz. Por ejemplo, el controlador 40 compara la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, para determinar si cambia la intensidad de luz correspondiente a la primera curva IV y la intensidad de luz correspondiente a la segunda curva IV. Específicamente, si un valor absoluto de una diferencia entre valores de corriente correspondientes a un mismo punto de tensión están en la primera curva IV y la segunda curva IV es menor que un umbral prestablecido, el controlador 40 determina que la corriente curva IV no está afectada por luz, en otras palabras, la curva IV obtenida actualmente es válida.

Se debe observar que en un entorno ideal, una misma tensión de salida de un string fotovoltaico 300 corresponde a una misma corriente si la intensidad de luz no cambia. Sin embargo, en un proceso de uso real, puede haber un ligero error entre dos corrientes muestreadas correspondientes a una misma tensión debido a la precisión de muestreo, o aunque la luz puede cambiar ligeramente en un proceso de muestrear las dos corrientes, puede considerarse que no hay cambio de luz. Por lo tanto, siempre que un valor absoluto de una diferencia entre las dos corrientes muestreadas correspondientes a la misma tensión se encuentra dentro de un intervalo permisible, se puede determinar que la curva IV obtenida actualmente no está afectada por el cambio de luz. El umbral prestablecido se puede determinar en función de una aplicación real. Esto no está limitado en esta memoria.

Etapa S15: Procesar la primera curva IV y la segunda curva IV, para obtener una curva IV final.

Cuando se determina que la primera curva IV y la segunda curva IV que se obtienen actualmente no están afectadas por el cambio de luz, indica que ambas de la primera curva IV y la segunda curva IV son válidas. Sin embargo, para mejorar aún más precisión de la curva obtenida, la primera curva IV y la segunda curva IV pueden procesarse exhaustivamente. Por ejemplo, se obtiene una corriente promedio de corrientes correspondientes a un mismo punto de tensión, y entonces se obtiene la curva IV final y se envía al ordenador anfitrión.

Etapa S16: Enviar una señal anormal.

Cuando se determina que la primera curva IV y la segunda curva IV que se obtienen actualmente están afectadas por el cambio de luz, indica que ambas de la primera curva IV y la segunda curva IV son inválidas. Por lo tanto, la señal anormal se envía al ordenador anfitrión, para indicar que el escaneo de corriente falla. Por lo tanto, el ordenador anfitrión puede determinar, en función de retroinformación, si enviar de nuevo una instrucción de escaneo de curva paramétrica.

En una implementación, la primera tensión de punto final es mayor que la segunda tensión de punto final. Para ser específicos, la primera tensión de punto final es una tensión límite superior del primer intervalo de tensiones, y la segunda tensión de punto final es una tensión límite inferior del primer intervalo de tensiones. La tercera tensión de punto final es menor que la cuarta tensión de punto final. Para ser específicos, la tercera tensión de punto final es una tensión límite inferior del segundo intervalo de tensiones, y la cuarta tensión de punto final es una tensión límite superior del segundo intervalo de tensiones. En otras palabras, la tensión de salida del string fotovoltaico 300 se controla primero para cambiar desde la tensión límite superior del primer intervalo de tensiones a la tensión límite inferior del primer intervalo de tensiones según la primera regla prestablecida, para escanear la primera curva IV; y entonces la tensión de salida del string fotovoltaico 300 se controla para cambiar desde la tensión límite inferior del segundo intervalo de tensiones a la tensión límite superior del segundo intervalo de tensiones según la segunda regla prestablecida, para escanear la segunda curva IV. De esta manera, un punto final de escaneo de la primera curva IV está relativamente cerca de un punto inicial de escaneo de la segunda curva IV. Por lo tanto, se puede aumentar una velocidad de escaneo de curva IV.

Específicamente, para presentar un rasgo de salida completo del string fotovoltaico, la tensión límite superior del primer intervalo de tensiones se establece para que sea menor o igual a la tensión de circuito abierto Voc del string y mayor que una tensión de punto de potencia máxima Vmpp del string. En una aplicación real, la tensión límite superior del primer intervalo de tensiones puede estar cerca y ser ligeramente menor que la tensión de circuito abierto del string. La tensión límite inferior del primer intervalo de tensiones se establece para que sea mayor o igual a cero y menor que la tensión de punto de potencia máxima Vmpp del string. En una aplicación real, la tensión límite inferior del primer intervalo de tensiones puede estar cerca y ser ligeramente mayor que cero.

De manera similar, la tensión límite superior del segundo intervalo de tensiones se establece para que sea menor o igual a la tensión de circuito abierto Voc del string y mayor que la tensión de punto de potencia máxima Vmpp del string. En una aplicación real, la tensión límite superior del segundo intervalo de tensiones puede estar cerca y ser ligeramente menor que la tensión de circuito abierto del string. La tensión límite inferior del segundo intervalo de tensiones se establece para que sea mayor o igual a cero y menor que la tensión de punto de potencia máxima Vmpp del string. En una aplicación real, la tensión límite inferior del segundo intervalo de tensiones puede estar cerca y ser ligeramente mayor que cero.

La tensión límite superior del segundo intervalo de tensiones puede ser igual a la tensión límite superior del primer intervalo de tensiones, o puede ser distinta de la tensión límite superior del primer intervalo de tensiones. La tensión límite inferior del segundo intervalo de tensiones puede ser igual a la tensión límite inferior del primer intervalo de tensiones, o puede ser distinta de la tensión límite inferior del primer intervalo de tensiones.

En una implementación, para mejorar la precisión de comparación, la tensión límite superior del primer intervalo de tensiones es igual a la tensión límite superior del segundo intervalo de tensiones, y la tensión límite inferior del primer intervalo de tensiones es igual a la tensión límite inferior del segundo intervalo de tensiones. En otras palabras, el primer intervalo de tensiones y el segundo intervalo de tensiones coinciden completamente.

Además, en una implementación específica, para facilitar la comparación entre la primera curva IV y la segunda curva IV y mejorar la eficiencia de comparación, la primera regla prestablecida y la segunda regla prestablecida son una regla cada una en la que una tensión cambia una diferencia de tensión fija. En esta realización de esta solicitud, la primera regla prestablecida es una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión fija, y la segunda regla prestablecida es una regla en la que una tensión sube una diferencia de tensión fija. Por ejemplo, pueden seleccionarse 32 puntos de muestreo en cada uno del primer intervalo de tensiones y el segundo intervalo de tensiones. La tensión límite superior del primer intervalo de tensiones es la tensión de circuito abierto Voc del string fotovoltaico 300, y la tensión límite inferior del primer intervalo de tensiones es 0 V. Por lo tanto, los 32 puntos de muestreo en el primer intervalo de tensiones son respectivamente U1 = Voc, U2 = (30/31) x Voc, U3 = (29/31) x Voc..., U31 = (1/31) x Voc, y U32 = 0. De manera similar, los 32 puntos de muestreo en el segundo intervalo de tensiones son respectivamente U1 = 0, U2 = (1/31) x Voc, U3 = (2/31) x Voc..., U31 = (30/31) x Voc, y U32 = Voc. En este caso, los puntos de muestreo en el primer intervalo de tensiones son exactamente los mismos que los puntos de muestreo en el segundo intervalo de tensiones, de modo que se reduce la cantidad de cálculo, y se mejora la velocidad de comparación.

La FIGURA 6 es un diagrama de una forma de onda de escaneo IV de un string fotovoltaico según una realización de esta solicitud. Para mejorar aún más la eficiencia de comparación, los datos en dos puntos de muestreo son completamente los mismos. Como se muestra en la FIGURA 6, una forma de onda relacionada con el tiempo F1 en el primer intervalo de tensiones es simétrica a una forma de onda relacionada con el tiempo F2 en el segundo intervalo de tensiones. En esta memoria, a1 es la tensión límite superior del primer intervalo de tensiones, b1 es la tensión límite inferior del primer intervalo de tensiones, c1 es la tensión límite inferior del segundo intervalo de tensiones, y d1 es la tensión límite superior del segundo intervalo de tensiones.

En otra implementación, la primera tensión de punto final es menor que la segunda tensión de punto final. Para ser específicos, la primera tensión de punto final es la tensión límite inferior del primer intervalo de tensiones, y la segunda tensión de punto final es la tensión límite superior del primer intervalo de tensiones. La tercera tensión de punto final es mayor que la cuarta tensión de punto final. Para ser específicos, la tercera tensión de punto final es la tensión límite superior del segundo intervalo de tensiones, y la cuarta tensión de punto final es la tensión límite inferior del segundo intervalo de tensiones. En otras palabras, la tensión de salida del string fotovoltaico 300 se controla primero para cambiar desde la tensión límite inferior del primer intervalo de tensiones a la tensión límite superior del primer intervalo de tensiones según la primera regla prestablecida, para escanear la primera curva IV; y entonces la tensión de salida del string fotovoltaico 300 se controla para cambiar desde la tensión límite superior del segundo intervalo de tensiones a la tensión límite inferior del segundo intervalo de tensiones según la segunda regla prestablecida, para escanear la segunda curva IV. Otros detalles son los mismos o similares a los de la realizaciones anteriores, y no se describen en esta memoria de nuevo.

Una forma de onda de escaneo IV en esta implementación de esta solicitud se muestra en la FIGURA 7. Una forma de onda relacionada con el tiempo F3 en el primer intervalo de tensiones es simétrica a una forma de onda relacionada con el tiempo F4 en el segundo intervalo de tensiones. En esta memoria, a2 es la tensión límite inferior del primer intervalo de tensiones, b2 es la tensión límite superior del primer intervalo de tensiones, c2 es la tensión límite superior del segundo intervalo de tensiones, y d2 es la tensión límite inferior del segundo intervalo de tensiones.

La FIGURA 8 es un diagrama de un módulo de función de un convertidor según una realización no reivindicada de esta solicitud. En esta realización, un convertidor 100 se presenta en una forma de una unidad de función. La "unidad" en esta memoria puede ser un circuito integrado de aplicación específica, un controlador y una memoria que ejecutan uno o más programas de software o firmware, un circuito lógico integrado y/u otro dispositivo que pueda proporcionar las funciones anteriores. En una realización simple, un experto en la técnica puede entender que el convertidor 100 puede ser en una forma mostrada en la FIGURA 8. Específicamente, como se muestra en la FIGURA 8, el convertidor 100 incluye una unidad de ajuste 101, una unidad de obtención 102, una unidad de determinación 103 y una unidad de procesamiento 104.

La unidad de ajuste 101 se configura para controlar una tensión de salida del string fotovoltaico para cambiar desde una primera tensión de punto final de un primer intervalo de tensiones a una segunda tensión de punto final del primer intervalo de tensiones según una primera regla prestablecida. La unidad de obtención 102 se configura para obtener una corriente del string fotovoltaico en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico, para escanear una primera curva IV.

La unidad de ajuste 101 se configura además para controlar la tensión de salida del string fotovoltaico para cambiar desde una tercera tensión de punto final de un segundo intervalo de tensiones a una cuarta tensión de punto final del segundo intervalo de tensiones según una segunda regla prestablecida. La unidad de obtención 102 se configura además para obtener una corriente del string fotovoltaico en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico, para escanear la segunda curva IV.

La unidad de determinación 103 se configura para determinar, en función de la primera curva IV y la segunda curva IV, si la curva paramétrica escaneada actualmente está afectada por un cambio de luz. Específicamente, la unidad de determinación 103 se configura para: cuando un valor absoluto de una diferencia entre los valores de parámetro correspondientes de un mismo punto de tensión que están en la primera curva IV y la segunda curva IV es menor que un umbral prestablecido, determinar que la curva IV escaneada actualmente no está afectada por el cambio de luz.

La unidad de procesamiento 104 se configura para procesar la primera curva IV y la segunda curva IV cuando se determina que la curva escaneada actualmente no está afectada por el cambio de luz, para obtener un final curva IV. La unidad de procesamiento 104 se configura además para enviar una señal anormal cuando se determina que la curva escaneada actualmente está afectada por el cambio de luz.

En una implementación específica, por ejemplo, la unidad de ajuste 101 puede ser implementada por un circuito de CC/CC 101. La unidad de obtención 102 puede ser implementada por un circuito de muestreo 20, y la unidad de determinación 103 y la unidad de procesamiento 104 puede ser implementada por un controlador 50.

Una realización de esta solicitud proporciona además un soporte de almacenamiento informático, configurado para almacenar instrucciones de software informático usadas por el convertidor mostrado en la FIGURA 8. Las instrucciones de software informático incluyen un programa diseñado para realizar la realización de método anterior. El programa almacenado se ejecuta, para implementar escaneo de curva IV en un string fotovoltaico, y además determinar si una curva IV está afectada por el cambio de luz.

Un experto en la técnica puede entender claramente, con el propósito de una descripción conveniente y breve, para un proceso de trabajo detallado de los aparatos y las unidades anteriores, se puede referencia a un proceso correspondiente en las realizaciones de método anteriores, y en esta memoria no se describen de nuevo detalles.

Además, las unidades funcionales en las realizaciones de esta solicitud se pueden integrar en una unidad de procesamiento, o cada una de las unidades puede existir físicamente sola, o dos o más unidades se integran en una unidad. La unidad integrada puede implementarse en forma de hardware, o puede implementarse en forma de hardware además de una unidad funcional de software.

Las realizaciones en esta memoria descriptiva se describen todas de manera progresiva, para partes iguales o similares en las realizaciones, se puede hacer referencia a estas realizaciones, y cada realización se enfoca en una diferencia respecto otras realizaciones. El método divulgado en las realizaciones corresponde al aparato divulgado en las realizaciones, y por lo tanto se describe de manera relativamente breve. Para partes relacionadas, se puede hacer referencia a descripciones del aparato.

Se debe observar que, para una descripción breve, las realizaciones de método anteriores se representan como serie de acciones. Sin embargo, un experto en la técnica debe apreciar que esta solicitud no se limita al orden descrito de las acciones, porque según esta solicitud, algunas etapas pueden realizarse en otros órdenes o simultáneamente.

Una secuencia de las etapas del método en las realizaciones de esta solicitud se pueden ajustar, combinar o eliminar en función de un requisito real.

Implementaciones de esta solicitud pueden combinarse aleatoriamente, para lograr diferentes efectos técnicos.

Todas o algunas de las realizaciones anteriores pueden implementarse mediante el uso de software, hardware, firmware o cualquier combinación de los mismos. Cuando se usa software para implementar las realizaciones, las realizaciones pueden implementarse total o parcialmente en forma de un producto de programa informático. El producto de programa informático incluye una o más instrucciones informáticas. Cuando las instrucciones de programa informático se cargan y ejecutan en un ordenador, el procedimiento o las funciones según esta solicitud se generan total o parcialmente. El ordenador puede ser un ordenador de finalidad general, un ordenador dedicado, una red informática, u otros aparatos programables. Las instrucciones informáticas pueden almacenarse en un soporte de almacenamiento legible por ordenador o pueden transmitirse desde un soporte de almacenamiento legible por ordenador a otro soporte de almacenamiento legible por ordenador. Por ejemplo, las instrucciones informáticas pueden transmitirse desde un sitio web, ordenador, servidor, o centro de datos a otra página web, ordenador, servidor, o centro de datos de manera cableada (por ejemplo, un cable coaxial, una fibra óptica, o una línea digital de abonado) o inalámbrica (por ejemplo, infrarrojos, radio, o microondas). El soporte de almacenamiento legible por ordenador pueden ser cualquier soporte utilizable accesible por un ordenador, o un dispositivo de almacenamiento de datos, tal como un servidor o un centro de datos, que integra uno o más medios utilizables. Los soporte utilizables pueden ser soportes magnéticos (por ejemplo, un disco flexible, un disco duro o una cinta magnética), medios ópticos (por ejemplo, un DVD), medios semiconductores (por ejemplo, una unidad de estado sólido Solid State Disk, SSD), o algo semejante.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un método de escaneo de curva paramétrica para un string fotovoltaico (300), aplicado a un sistema fotovoltaico de generación de potencia (1000), en donde el sistema fotovoltaico de generación de potencia (1000) comprende un convertidor (100) y al menos un string fotovoltaico (300) conectado al convertidor (100), y el método de escaneo comprende:

controlar una tensión de salida del string fotovoltaico (300) para cambiar desde una primera tensión de punto final de un primer intervalo de tensiones a una segunda tensión de punto final del primer intervalo de tensiones según una primera regla prestablecida, y obtener un parámetro de corriente o un parámetro de potencia del string fotovoltaico (300) en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico (300), para escanear una primera curva paramétrica; y

controlar la tensión de salida del string fotovoltaico (300) para cambiar desde una tercera tensión de punto final de un segundo intervalo de tensiones a una cuarta tensión de punto final del segundo intervalo de tensiones según una segunda regla prestablecida, y obtener un parámetro de corriente o un parámetro de potencia del string fotovoltaico (300) en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico (300), para escanear una segunda curva paramétrica, en donde hay una intersección establecida entre el primer intervalo de tensiones y el segundo intervalo de tensiones,

caracterizado por queel método de escaneo comprende además:

la primera tensión de punto final es mayor que la segunda tensión de punto final y la tercera tensión de punto final es menor que la cuarta tensión de punto final; o la primera tensión de punto final es menor que la segunda tensión de punto final y la tercera tensión de punto final es mayor que la cuarta tensión de punto final.

2. El método de escaneo según la reivindicación 1, en donde la primera tensión de punto final es igual a la cuarta tensión de punto final, y/o la segunda tensión de punto final es igual a la tercera tensión de punto final.

3. El método de escaneo según la reivindicación 2, en donde una forma de onda relacionada con el tiempo en el primer intervalo de tensiones es simétrica a una forma de onda relacionada con el tiempo en el segundo intervalo de tensiones.

4. El método de escaneo según la reivindicación 1, en donde la primera regla prestablecida es una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión fija y la segunda regla prestablecida es una regla en la que una tensión sube una diferencia de tensión fija; o la primera regla prestablecida es una regla en la que una tensión sube una diferencia de tensión fija y la segunda regla prestablecida es una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión fija.

5. El método de escaneo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el método de escaneo comprende además:

determinar, en función de la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, si la curva paramétrica escaneada actualmente está afectada por un cambio de luz.

6. El método de escaneo según la reivindicación 5, en donde determinar, en función de la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, si la curva paramétrica escaneada actualmente está afectada por un cambio de luz comprende:

comparar la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, para determinar si cambia la intensidad de luz correspondiente a la primera curva paramétrica y la intensidad de luz correspondiente a la segunda curva paramétrica.

7. El método de escaneo según la reivindicación 5 o 6, en donde el método de escaneo comprende además:

si un valor absoluto de una diferencia entre los correspondientes valores de parámetro de un mismo punto de tensión que están en la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica es menor que un umbral prestablecido, determinar que la curva paramétrica escaneada actualmente no está afectada por el cambio de luz.

8. Un convertidor (100), que comprende:

un circuito de CC/CC (101), configurado para controlar una tensión de salida del string fotovoltaico (300) para cambiar desde una primera tensión de punto final de un primer intervalo de tensiones a una segunda tensión de punto final del primer intervalo de tensiones según una primera regla prestablecida; y

un circuito de muestreo (20), configurado para obtener un parámetro de corriente y/o un parámetro de potencia del string fotovoltaico (300) en el proceso en el que cambia el cambio de tensión de salida del string fotovoltaico (300), para escanear una primera curva paramétrica, en donde

el circuito de CC/CC (101) se configura además para controlar la tensión de salida del string fotovoltaico (300) para cambiar desde una tercera tensión de punto final de un segundo intervalo de tensiones a una cuarta tensión de punto final del segundo intervalo de tensiones según una segunda regla prestablecida; y

el circuito de muestreo (20) se configura además para obtener un parámetro de corriente y/o un parámetro de potencia del string fotovoltaico (300) en el proceso en el que cambia la tensión de salida del string fotovoltaico (300), para escanear una segunda curva paramétrica, en donde hay una intersección establecida entre el primer intervalo de tensiones y el segundo intervalo de tensiones,

caracterizado porla primera tensión de punto final es mayor que la segunda tensión de punto final y la tercera tensión de punto final es menor que la cuarta tensión de punto final; o la primera tensión de punto final es menor que la segunda tensión de punto final y la tercera tensión de punto final es mayor que la cuarta tensión de punto final.

9. El convertidor según la reivindicación 8, en donde la primera tensión de punto final es igual a la cuarta tensión de punto final, y/o la segunda tensión de punto final es igual a la tercera tensión de punto final.

10. El convertidor (100) según la reivindicación 9, en donde una forma de onda relacionada con el tiempo en el primer intervalo de tensiones es simétrica a una forma de onda relacionada con el tiempo en el segundo intervalo de tensiones.

11. El convertidor (100) según la reivindicación 8, en donde la primera regla prestablecida es una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión fija y la segunda regla prestablecida es una regla en la que una tensión sube una diferencia de tensión fija; o la primera regla prestablecida es una regla en la que una tensión sube una diferencia de tensión fija y la segunda regla prestablecida es una regla en la que una tensión cae una diferencia de tensión fija.

12. El convertidor según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde el convertidor comprende además un controlador, el controlador se conecta por separado eléctricamente al circuito de muestreo y el circuito de CC/CC, y el controlador se configura para determinar, en función de la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, si la curva paramétrica escaneada actualmente está afectada por un cambio de luz.

13. El convertidor (100) según la reivindicación 12, en donde el controlador (50) se configura para comparar la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica, para determinar si cambia la intensidad de luz correspondiente a la primera curva paramétrica y la intensidad de luz correspondiente a la segunda curva paramétrica.

14. El convertidor (100) según la reivindicación 12 o 13, en donde el controlador (50) se configura para: cuando un valor absoluto de una diferencia entre los valores de parámetro correspondientes de un mismo punto de tensión que están en la primera curva paramétrica y la segunda curva paramétrica es menor que un umbral prestablecido, determinar que la curva paramétrica escaneada actualmente no está afectada por el cambio de luz.

15. Un sistema fotovoltaico de generación de potencia (1000), que comprende una red de energía eléctrica (500) y al menos un string fotovoltaico (300), en donde el sistema fotovoltaico de generación de potencia (1000) comprende además el convertidor (100) según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, un extremo de entrada del convertidor (100) se conecta al por lo menos un string fotovoltaico (300), y un extremo de salida del convertidor (100) se conecta a la red de energía eléctrica (500).