WO2021047389A1 - 组串式逆变器的控制方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种组串式逆变器的控制方法、装置、系统及存储介质,属于光伏技术领域。所述方法包括:在对一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制无需进行IV曲线扫描的一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压的变化,且变化趋势与进行IV曲线扫描的一路或多路第一直流/直流升压电路的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递增关系。如此,对于进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路,这些直流/直流升压电路两端的压差不会一直处于比较高的状态,从而可以降低这些直流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流,也就可以避免这些直流/直流升压电路由于输入电感上的纹波电流过大而触发过流保护。

Description

组串式逆变器的控制方法、装置、系统及存储介质
本申请要求于2019年09月09日提交的申请号为201910848724.4、发明名称为“组串式逆变器的控制方法、装置、系统及存储介质”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及光伏技术领域,特别涉及一种组串式逆变器的控制方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
光伏发电系统是指将太阳能转换为电能,并将转换后的电能输送至电网的一种发电系统。光伏发电系统包括多个光伏组串,每个光伏组串包括串联的多个光伏组件,光伏组件是由多个太阳能电池片封装而成的直流电源。光伏组串的电流-电压(current-voltage,IV)曲线用于指示当光伏组串的输出电压从开路电压减小至短路电压时,光伏组串的输出电流与输出电压之间的关系。通过光伏组串的IV曲线可以诊断光伏组串的健康状态,从而为光伏组串的运维提供依据。因此,在通过光伏发电系统向电网供电的过程中,需要获取各个光伏组串的IV曲线。其中,获取光伏组串的IV曲线的过程通常称为IV曲线扫描过程。
如图1所示,光伏发电系统100包括多个光伏组串101和组串式逆变器102。图1中示出了一个组串式逆变器102,光伏发电系统100可以包括多个图1所示的组串式逆变器102。如图1所示,组串式逆变器102包括多路直流/直流升压电路1021和一个逆变电路1022。每路直流/直流升压电路1021的输入端与两个光伏组串101的输出端连接。多路直流/直流升压电路1021的输出端并联之后与逆变电路1022的输入端连接,逆变电路1022的输出端用于向电网供电。对于每路直流/直流升压电路1021而言,该路直流/直流升压电路1021的输入电压即为连接的光伏组串的输出电压,因此,可以通过控制该路直流/直流升压电路1021的输入电压变化来获取与该路直流/直流升压电路1021连接的光伏组串的IV曲线,也即是,控制该路直流/直流升压电路1021进行IV曲线扫描。
相关技术中,如果需要扫描图1中的第1路直流/直流升压电路1021连接的光伏组串的IV曲线,先获取第1路直流/直流升压电路1021连接的两个光伏组串并联之后的开路电压和短路电压。控制第1路直流/直流升压电路1021的输入电压从开路电压减小至短路电压。在第1路直流/直流升压电路1021的输入电压变化的过程中,检测并记录第1路直流/直流升压电路1021的输入电流。根据第1路直流/直流升压电路1021的输入电压变化过程中的第1路直流/直流升压电路1021的输入电流,绘制与第1路直流/直流升压电路1021连接的光伏组串的IV曲线。在扫描第1路直流/直流升压电路1021连接的光伏组串的IV曲线的过程中,控制图1中除第1路直流/直流升压电路1021之外的其他路直流/直流升压电路1021的输入电压为0,也即是其他路直流/直流升压电路1021不向逆变电路103输出功率。
上述获取IV曲线的过程中,由于其他路直流/直流升压电路不向逆变电路输出功率,导 致逆变电路向电网中输送的功率比正常工作时输出的功率小很多,从而致使扫描IV曲线的过程中光伏发电系统的发电量损失较为严重。
发明内容
本申请提供了一种组串式逆变器的控制方法、装置、系统及存储介质,可以避免IV曲线扫描过程中光伏发电系统的发电量损失过多。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种组串式逆变器的控制方法,该组串式逆变器包括一路或多路第一直流/直流升压电路、一路或多路第二直流/直流升压电路、以及逆变电路,一路或多路第一直流/直流升压电路是指进行电流-电压IV曲线扫描的直流/直流升压电路,一路或多路第二直流/直流升压电路是指不进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路,该方法包括:
在控制一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制逆变电路的输出功率为参考功率;在控制一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压的变化,一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压的变化趋势与一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递增关系。其中,非严格单调递增是指自变量增大时,因变量可以变大也可以保持不变。
本申请实施例提供的组串式逆变器的控制方法至少可以实现以下技术效果:
(1)在扫描IV曲线的过程中,控制组串式逆变器包括的逆变电路的输出功率为参考功率,同时控制组串式逆变器包括的一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压的变化。也即是,在扫描IV曲线的过程中,对于无需进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路,这些直流/直流升压电路仍然向逆变电路输送电量,从而可以避免IV曲线扫描过程中光伏发电系统的发电量损失过多。
(2)在扫描IV曲线的过程中,控制组串式逆变器包括的逆变电路的输出功率为参考功率,如此,即使对组串式逆变器中的光伏组串进行IV曲线扫描,光伏发电系统向电网输送的电能的功率也是固定的,保证了电网的正常工作。
(3)对这一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程,通常是通过控制这一路或多路第一直流/直流升压电路的输入电压从参考开路电压变化至参考短路电压来实现的。由于直流/直流升压电路的输出电压通常高于该路直流/直流升压电路的输入电压,因此,在对这些第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,如果控制逆变电路的输入端的母线电压固定,那么逆变电路的输入端的母线电压需要大于这些第一直流/直流升压电路的参考开路电压,导致在对这些直流/直流升压电路的输入电压进行扫描的过程中,逆变电路的输入端的母线电压一直处于比较高的状态,从而导致这些第一直流/直流升压电路在进行IV曲线扫描过程中扫描至参考短路电压附近时,这些第一直流/直流升压电路两端的压差较大,而这些第一直流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流与输入电感两端的电压差呈正相关关系,从而导致这些第一直流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流较大,进而容易触发输入电感的过流保护,在触发过流保护之后,这些第一直流/直流升压电路将自动断开,以使扫V曲线扫描过程无法继续进行。
因此,在本申请实施例中,在扫描IV曲线的过程中,控制组串式逆变器包括的第二直流/直流升压电路的输出电压的变化。由于组串式逆变器包括的第二路直流/直流升压电路的输出 电压也即是逆变电路的输入端的母线电压,因此,在扫描IV曲线的过程中,逆变电路的输入端的母线电压是变化的,且变化趋势与一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递增关系。因此,在一路或多路第一直流/直流升压电路的输入电压从参考开路电压减小至短路开路电压的过程中,逆变电路的输入端的母线电压也是呈现变小的趋势的,如此,对于进行IV曲线扫描的第一直流/直流升压电路,这些第一直流/直流升压电路两端的压差不会一直处于比较高的状态,从而可以降低这些第一直流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流,也就可以避免这些第一直流/直流升压电路由于输入电感上的纹波电流过大而触发过流保护,从而保证了在进行IV曲线扫描过程中,组串式逆变器的正常工作。
在一种可能的示例中,在对一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电的变化,包括:在对一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,对于一路或多路第二直流/直流升压电路中任一路第二直流/直流升压电路,根据该任一路第二直流/直流升压电路每个时刻上的输出电压的参考值,调整同一时刻时该任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值,直至每个时刻上该任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值与同一时刻上的输出电压的参考值之间的差值的绝对值小于差值阈值。其中,该任一路第二直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的各个时刻上的输出电压的参考值的变化趋势和这一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压在各个时刻上的变化趋势呈现非严格单调递增关系。
由于一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势是预先设置的,因此,可以预先根据IV曲线扫描过程中的输入电压的变化情况,设置无需进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路的输出电压的参考值,以便于后续在进行IV曲线扫描时,直接根据预先设置的输出电压的参考值调整无需进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路的输出电压的实际值,以实现控制无需进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路的输出电压的的变化,提高了IV曲线扫描过程中的控制效率。
在一种可能的示例中,根据任一路第二直流/直流升压电路每个时刻上的输出电压的参考值,调整同一时刻时任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值,包括:
对于IV曲线扫描过程中任一时刻,如果任一时刻上的输出电压的参考值和任一时刻时该任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值之间的差值大于参考阈值,则增大该任一路第二直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率;或者,如果任一时刻时该任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值和任一时刻上的输出电压的参考值之间的差值大于参考阈值,则减小该任一路第二直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率。
在本申请实施例中,由于无需进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路仍然向逆变电路输送电量,因此,可以通过调整这些直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率,来调整这些直流/直流升压电路的输出电压的变化,提高了IV曲线扫描过程中的控制效率。
在一种可能的示例中,该方法还包括:在控制组串式逆变器包括的一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描之前,获取这一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的多个时刻上需要满足的电压值;对于多个时刻中任意第一时刻和第二时刻,如果一路或多路第一直流/直流升压电路的输入电压在第一时刻上需要满足的电压值大于在第二时刻上需要满足的电压值,则设置该任一路第二直流/直流升压电路的在第一时刻上的输出电 压的参考值大于或等于在第二时刻上的输出电压的参考值。
通过上述过程,可以预先配置无需进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路的输出电压的参考值,以便于后续在进行IV曲线扫描时,实现控制无需进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路的输出电压的变化,提高了IV曲线扫描过程中的控制效率。
在一种可能的示例中,该方法还包括:在控制一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制一路或多路第一直流/直流升压电路的开关频率的变化,开关频率的的变化趋势与一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递减关系。
为了进一步减小进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流,在IV曲线扫描的过程中,还可以控制这些直流/直流升压电路的开关频率变化,避免了这些直流/直流升压电路由于输入电感上的纹波电流过大而触发过流保护,保证了在进行IV曲线扫描过程中,组串式逆变器的正常工作。
在一种可能的示例中,控制一路或多路第一直流/直流升压电路中每路第一直流/直流升压电路的开关频率的变化,包括:对于一路或多路第一直流/直流升压电路中任一路第一直流/直流升压电路,在IV曲线扫描过程中的多个时刻上的任一时刻,如果该任一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的输入电压小于上一时刻时任一路第一直流/直流升压电路的输入电压,则将任一时刻时任一路第一直流/直流升压电路的开关频率调整至大于或等于上一时刻时任一路第一直流/直流升压电路的开关频率;或者,如果任一时刻时任一路第一直流/直流升压电路的输入电压大于上一时刻时任一路第一直流/直流升压电路的输入电压,则将任一时刻时任一路第一直流/直流升压电路的开关频率调整至小于或等于上一时刻时任一路第一直流/直流升压电路的开关频率。
通过上述示例,在进行IV曲线扫描的过程中,可以快速实现对直流/直流升压电路的开关频率的调节,提高了IV曲线扫描过程中的控制效率。
在一种可能的示例中,该方法还包括:在这一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描之前,获取组串式逆变器包括的每路直流/直流升压电路的最大输入功率;确定组串式逆变器包括的各路直流/直流升压电路中每路直流/直流升压电路的最大输入功率的和;将确定的加和值与功率损耗系数相乘,得到理论输出功率;根据理论输出功率确定参考功率,参考功率与理论输出功率之间的差值小于功率阈值。
在本申请实施例中,可以通过上述示例确定IV曲线扫描过程中逆变电路的输出功率需要满足的参考功率,从而可以避免IV曲线扫描过程中,光伏发电系统的发电量损失过多。
第二方面,提供了一种组串式逆变器的控制方法,该组串式逆变器包括一路或多路第一直流/直流升压电路、一路或多路第二直流/直流升压电路、以及逆变电路,一路或多路第一直流/直流升压电路是指进行电流-电压IV曲线扫描的直流/直流升压电路,一路或多路第二直流/直流升压电路是指不进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路,该方法包括:
在控制一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制逆变电路的输出功率为参考功率;在控制一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制一路或多路第一直流/直流升压电路的开关频率的变化,开关频率的的变化趋势与一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递 减关系。
在本申请实施例中,在IV曲线扫描的过程中,可以单独控制这些直流/直流升压电路的开关频率变化,对逆变电路的输入端的母线电压无需控制,同样可以避免了这些直流/直流升压电路由于输入电感上的纹波电流过大而触发过流保护,保证了在进行IV曲线扫描过程中,组串式逆变器的正常工作。
第三方面,提供了一种组串式逆变器的控制装置,该装置具有实现上述第一方面中组串式逆变器的控制方法行为的功能。该装置包括至少一个模块,该至少一个模块用于实现上述第一方面或第二方面所提供的组串式逆变器的控制方法。
第四方面,提供了一种组串式逆变器的控制器,该控制器被配置为执行上述第一方面或方面所提供的组串式逆变器的控制方法。
第五方面,提供了一种组串式逆变器的控制系统,该系统包括组串式逆变器和控制器;
控制器与组串式逆变器包括的各路直流/直流升压电路中每路直流/直流升压电路连接,控制器被配置为执行上述第一方面或第二方面所提供的组串式逆变器的控制方法。
第六方面,提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或第二方面提供的组串式逆变器的控制方法。
第七方面,提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面或第二方面提供的组串式逆变器的控制方法。
上述第二方面、第三方面、第四方面、第五方面、第六方面以及第七方面所获得的技术效果与第一方面中对应的技术手段获得的技术效果近似,在这里不再赘述。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种光伏发电系统的示意图;
图2是本申请实施例提供的一种IV曲线的示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种光伏发电系统的示意图;
图4是本申请实施例提供的另一种光伏发电系统的示意图;
图5是本申请实施例提供的一种直流/直流升压电路的示意图;
图6是本申请实施例提供的一种组串式逆变器的控制系统示意图;
图7是本申请实施例提供的一种组串式逆变器的控制方法流程图;
图8是本申请实施例提供的一种验证结果示意图;
图9是本申请实施例提供的一种组串式逆变器的控制装置示意图;
图10是本申请实施例提供的另一种组串式逆变器的控制装置示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
在对本申请实施例提供的获取IV曲线的方法进行解释说明之前,先对本申请实施例涉及的应用场景进行解释说明。
光伏发电产业在近年来得到迅猛发展。一个光伏发电系统包括光伏组串、逆变器、变压器、线缆等多个部件。光伏组串能够将太阳光照的能量转化为电能,光伏组串的健康状态直接决定了光伏发电系统能够发出多少电能。在温度、光照强度一定的情况下,光伏组串的输出电流随输出电压的变化情况,可以绘制为IV曲线。
健康的光伏组串的IV曲线为抛物线形,如图2所示。通过控制光伏组串的输出电压从开路电压扫描到短路电压,可以绘制出光伏组串的输出电流与输出电压之间的曲线关系,这一技术也即是即光伏组串的IV曲线扫描技术。如果光伏组串已经损坏,或光伏组串受到遮挡,IV曲线会发生畸变。因此,通过IV曲线可以诊断光伏组串的健康状态,为光伏组串的运维提供依据。
目前光伏产业界应用获取IV曲线的技术可分为离线IV曲线扫描技术和在线IV曲线扫描技术两种。其中,离线IV曲线扫描技术需要运维人员人工携带IV检测仪到光伏组串旁,将光伏组串与逆变器断开,再将光伏组串接入IV曲线仪进行检测。由于需要人工逐个对每路光伏组串进行检测,整个电站的检测时间非常长。并且,由于需要将光伏组串与逆变器断开,检测期间光伏发电系统功率损失较大。
与离线IV曲线扫描技术不同,在线IV曲线扫描技术利用逆变器实现对所接入光伏组串的IV曲线扫描,避免人工巡检改接线的繁琐工序,扫描期间光伏发电系统功率损失大幅减小。针对采用不同类型的逆变器的光伏发电系统,在线IV曲线扫描技术又可以进一步细分为基于组串式逆变器的在线IV曲线扫描技术和基于集中式逆变器的在线IV曲线扫描技术。
基于组串式逆变器的在线IV曲线扫描技术适用于基于组串式逆变器的光伏发电系统。图3是本申请实施例提供的另一种光伏发电系统的示意图。如图3所示,该光伏发电系统包括多个组串式逆变器、交流汇流箱/开关盒以及变压器。每个组串式逆变器的直流侧与光伏组串相连。每个组串式逆变器的交流侧与交流汇流箱/开关盒连接,交流汇流箱/开关盒与变压器连接,变压器通过交流线缆向电网供电。
对于与每个组串式逆变器连接的光伏组串,可以通过控制该组串式逆变器的输入电压,起到扫描该光伏组串输出电压的效果,实现获取该光伏组串的IV曲线。
另外,图3所示的光伏发电系统仅仅以2个组串式逆变器进行举例说明,本申请实施例并不限定光伏发电系统包括的组串式逆变器的数量。
基于集中式逆变器的在线IV曲线扫描技术适用于基于集中式逆变器的光伏发电系统。图4是本申请实施例提供的另一种光伏发电系统的示意图。如图4所示,该光伏发电系统包括一个集中式逆变器和多个直流汇流箱。每个直流汇流箱与多个光伏组串连接。由于光伏发电系统中的只有一个集中式逆变器,因此集中式逆变器通常部署在一个独立的机房内,导致集中式逆变器与光伏组串之间的电气距离较远,无法直接对光伏组串的输出电压进行控制,因此需要在光伏组串出口处接入光伏优化器,利用光伏优化器控制光伏组串的输出电压,实现对光伏组串的IV曲线扫描。由于需要在光伏发电系统中额外接入光伏优化器,导致光伏发电 系统结构更为复杂、成本也有所增加。并且,需要集中式逆变器与光伏优化器进行协同控制,非常依赖集中式逆变器与光伏优化器间的远程准确通信,控制策略复杂且容易受到通信干扰。
由图3和图4所示的光伏发电系统可知,基于组串式逆变器的在线IV曲线扫描技术具有附加成本低、运维效率高、发电量损失少等显著优点,因此基于组串式逆变器的在线IV曲线扫描技术是实现IV曲线扫描的最优技术方案,也是目前光伏产业界主流的IV曲线扫描方案。本申请实施例提供的获取IV曲线的方法就应用于上述图3所示的光伏发电系统中。另外,图3所示的光伏发电系统中与每个组串式逆变器连接的各个部件的电路结构如图1所示,在此不再详细赘述。
此外,随着光伏产业的持续发展,为了进一步降低光伏发电系统的度电成本,提升光伏发电系统中的逆变器的容配比成为业界光伏发电系统设计的主流趋势。对于组串式逆变器,实现高容配比的一种业界常用方式为,采用Y端子并联连接两路光伏组串后接入组串式逆变器的一路直流/直流升压电路的输入接口。这样,该路直流/直流升压电路的输入功率成倍的增加,因此组串式逆变器的容配比就提高了。
图5是本申请实施例提供的一种直流/直流升压电路的示意图。如图5所示,该直流/直流升压电路包括输入电容C in、输入电感L in、电力电子组合开关、输出电容C out等主要元件。
接入Y端子后,由于Y端子所接入的光伏组串为两路并联,其短路电流大幅增加,在进行IV曲线扫描时,就需要每路直流/直流升压电路能够实现更大短路电流的IV曲线扫描。在进行IV曲线扫描时,在短路电流附近,直流/直流升压电路的输入电流i pv较大,直流/直流升压电路的输入电感L in上的纹波电流i L也较大,这样非常容易触发过流保护。通过增加输入电感L in的感量,可以有效减小输入电感L in上的纹波电流i L,避免触发过流保护。但这会显著增加成本。本申请就是为了解决这一问题,提出一种控制组串式逆变器的方法、装置、控制器及系统,以实现在不额外增加输入电感L in成本的前提下,减小IV曲线扫描时输入电感L in的纹波电流。
图6是本申请实施例提供的一种组串式逆变器的控制系统示意图。如图6所示,该系统600包括组串式逆变器601、多个光伏组串602、控制器603、数据存储器604和上位机605。组串式逆变器601包括多路直流/直流升压电路6011和逆变电路6012。每路直流/直流升压电路6011的输出端并联之后与逆变电路6012的输入端连接。每路直流/直流升压电路6011的输入端通过Y端子连接两路光伏组串602。
如图6所示,组串式逆变器601中的每路直流/直流升压电路6011和逆变电路6012均与控制器603连接。上位机605与控制器603和数据存储器604均连接。控制器603还与数据存储器604连接。上位机605用于向控制器603发送扫描指令,控制器603用于在接收到扫描指令时向直流/直流升压电路6011和逆变电路6012输入控制信号,以实现本申请实施例提供的获取IV曲线的方法。数据存储器604用于存储控制器603从直流/直流升压电路6011和逆变电路6012采集的数据。上位机605还用于从数据存储器604处获取数据,以绘制IV曲线。
控制器603可以是一个微处理器(microprocessor Unit,MPU)、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC)或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。
数据存储器604可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only Memory,CD-ROM)或其它光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质,但不限于此。数据存储器604可以是独立存在,通过通信线缆与控制器603相连接。数据存储器604也可以控制器603集成在一起。
其中,数据存储器604还可以用于存储执行本申请方案的程序代码,并由控制器603来控制执行。控制器603用于执行数据存储器604中存储的程序代码。程序代码中可以包括一个或多个软件模块。本申请实施例提供的系统可以通过控制器603以及数据存储器604中的程序代码中的一个或多个软件模块,来获取用于绘制IV曲线的数据,并通过上位机605来绘制IV曲线。
需要说明的是,图6所示的系统仅仅以一个组串式逆变器为例进行说明,对于光伏发电系统中的其他组串式逆变器,均可通过图6所示的系统来获取IV曲线,在此就不再一一说明。
图7是本申请实施例提供的一种组串式逆变器的控制方法流程图。如图7所示,该方法包括如下步骤:
步骤701:控制器控制一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描。
在本申请实施例中,为了后续便于说明,将组串式逆变器中需要进行电流-电压IV曲线扫描的直流/直流升压电路称为第一直流/直流升压电压,将无需进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路称为第二直流/直流升压电路。
如图6所示,当控制器接收到上位机发送的扫描指令时,控制器即可通过步骤701对组串式逆变器包括的一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描。
其中,控制这一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的实现方式可以为:控制器控制这一路或多路第一直流/直流升压电路中每路第一直流/直流升压电路的输入电压从参考开路电压变化至参考短路电压,获取这一路或多路第一直流/直流升压电路中每路第一直流/直流升压电路的输入电流随输入电压的变化情况,用于绘制这一路或多路第一直流/直流升压电路中每路第一直流/直流升压电路所连接的光伏组串的IV曲线。
在一种可能的实现方式中,可以将每路第一直流/直流升压电路的输入电压从参考开路电压变化至参考短路电压的过程划分出多个时刻,如此,对于这一路或多路第一直流/直流升压电路中任一路第一直流/直流升压电路,控制器可以控制多个时刻中每个时刻该第一直流/直流升压电路的输入电压,以实现控制该路第一直流/直流升压电路的输入电压从参考开路电压变化至参考短路电压。
此时,控制器可以在每个时刻控制该第一直流/直流升压电路的输入电压之后,采集该路第一直流/直流升压电路的输入电流,以实现获取该路第一直流/直流升压电路的输入电流随输入电压的变化情况。
此外,如图6所示,控制器在采集到该路第一直流/直流升压电路在多个时刻中每个时刻 上的输入电流之后,便可将每个时刻的输入电压和每个时刻采集的输入电流存储在数据存储器。如此,上位机便可根据数据存储器中存储的每个时刻的输入电压和每个时刻的输入电流绘制该路第一直流/直流升压电路所连接的光伏组串的IV曲线。
在本申请实施例中,控制器在获取IV曲线的过程中,可以对组串式逆变器包括的直流/直流升压电路中的一个直流/直流升压电路进行扫描。也可以对一批直流/直流升压电路同时进行扫描。比如,组串式逆变器包括20路直流/直流升压电路,控制器可以选择先对第1路至第8路直流/直流升压电路进行扫描。在对第1路至第8路直流/直流升压电路扫描结束之后,选择第9路至第16路直流/直流升压电路继续进行扫描。在对第9路至第16路直流/直流升压电路扫描结束之后,选择第17路至第20路直流/直流升压电路继续进行扫描,以完成对组串式逆变器包括的全部直流/直流升压电路的扫描工作。
由于每路第一直流/直流升压电路连接的光伏组串包括的光伏组件可能不同,导致每路第一直流/直流升压电路所连接的光伏组串的开路电压也可能不同。因此,控制器在扫描IV曲线的过程中,针对每路第一直流/直流升压电路的参考开路电压可能不同。其中,针对每路第一直流/直流升压电路的参考开路电压可以预先配置。比如,控制器在扫描各路第一直流/直流升压电路之前,先通过电压测试仪器获取每路第一直流/直流升压电路的开路电压,可以将每路第一直流/直流升压电路的开路电压直接作为该路第一直流/直流升压电路的参考开路电压,也可以在该路第一直流/直流升压电路的开路电压一定范围内选取一个电压作为该路第一直流/直流升压电路的参考开路电压,本申请实施例对此不做具体限定。
另外,每路第一直流/直流升压电路的参考短路电压可以相同。比如,均设置为接近0V的一个电压值。
如果当前同时对一批直流/直流升压电路进行扫描,也即是,当前需要对多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描,由于针对每路第一直流/直流升压电路的参考开路电压可能不同,而针对每路第一直流/直流升压电路的参考短路电压相同,这种场景下,为了便于控制扫描过程中的逆变电路和第二直流/直流升压电路,可以控制多路第一直流/直流升压电路中每路第一直流/直流升压电路的输入电压从参考开路电压变化至参考短路电压所需的扫描时间相同。
在一种可能的实现方式中,可以根据每路第一直流/直流升压电路的参考开路电压和参考短路电压,以及预先设置的扫描时间,确定每路第一直流/直流升压电路的扫描频率,如此,当控制器按照确定的扫描频率扫描每路第一直流/直流升压电路的输入电压时,便可实现多路第一直流/直流升压电路中每路第一直流/直流升压电路的输入电压从参考开路电压变化至参考短路电压所花费的扫描时间相同。
比如,当前需要对第1路至第3路直流/直流升压电路的输入电压进行扫描,假设第1路至第3路直流/直流升压电路的参考开路电压分别为100V、90V和80V,参考短路电压均为0V,此时,可以将第1路直流/直流升压电路的扫描频率设置为10V/秒,将第2路直流/直流升压电路的扫描频率设置为9V/秒,将第3路直流/直流升压电路的扫描频率设置为8V/秒。当按照设置的三个扫描频率分别扫描第1路至第3路直流/直流升压电路时,可以实现在10秒内完成这3路直流/直流升压电路的IV曲线扫描工作。
步骤702:控制器在控制这一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制逆变电路的输出功率为参考功率。
在本申请实施例中,为了避免在获取IV曲线的过程中,光伏发电系统对电网供电不稳定,控制器在控制这一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,可以控制逆变电路的输出功率为参考功率。
需要说明的是,本申请实施例对控制逆变电路的输出功率为参考功率的实现方式不做限定。任何控制逆变电路的输出功率的方式均可以应用至本申请实施例中。比如,可以通过控制逆变电路中d轴电流的方式来控制逆变电路的输出功率。
另外,步骤702中的参考功率是预先配置的。在一种可能的实现方式中,配置参考功率的过程可以为:获取组串式逆变器包括的每路直流/直流升压电路的最大输入功率;确定组串式逆变器包括的各路直流/直流升压电路中每路直流/直流升压电路的最大输入功率的和;将确定的加和值与功率损耗系数相乘,得到理论输出功率;根据理论输出功率确定参考功率,参考功率与理论输出功率之间的差值小于功率阈值。
上述功率阈值可以根据组串式逆变器的额定功率确定。比如,步骤702中的参考功率可以通过下述公式来表示:
|p ref(t)-Σp j(t0)·α|<p norm·ε
其中,p ref(t)用于指示参考功率。Σp j(t0)用于指示组串式逆变器包括的各路直流/直流升压电路中每路直流/直流升压电路的最大输入功率的和。α为大于0且小于或等于1的数值。p norm为组串式逆变器的额定功率。ε为预设的百分比,可以为小于或等于15%的一个百分比。
比如,ε为0,用于指示参考功率与理论输出功率一致。此时,参考功率还可以通过下述公式来确定:
Figure PCTCN2020111435-appb-000001
其中,N为组串式逆变器包括的直流/直流升压电路的总数量。K为需要扫描IV曲线的直流/直流升压电路的数量,也即步骤701中的一路或多路第一直流/直流升压电路的路数。此时,相当于将组串式逆变器包括的直流/直流升压电路中需要进行IV扫描的直流/直流升压电路所占的比例作为α。
步骤703:控制器在控制这一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压的变化,这一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压变化的变化趋势与这一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递增关系。
非严格单调递增关系是指:如果y与x之间呈现非单调递增关系,那么,当x增大时,y增大或不变。当x减小时,y减小或不变。
需要说明的是,由于组串式逆变器包括各路直流/直流升压电路的输出端是并联的,且各路直流/直流升压电路的输出端并联之后与逆变电路的输入端连接,因此,控制组串式逆变器包括的一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压的变化之后,一路或多路第一直流/直流升压电路的输出电压也相应发生变化,相当于控制逆变电路的输入端的母线电压动态变化。
在这一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程的过程中,由于直流/直流升压电路的输出电压通常高于直流/直流升压电路的输入电压,因此,在对这一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,如果控制逆变电路的输入端的母线电压固定,那么逆变电路的输入端的母线电压需要大于这些第一直流/直流升压电路的参考开路电压,导 致在对这些第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,逆变电路的输入端的母线电压一直处于比较高的状态,从而导致这些第一直流/直流升压电路在进行IV曲线扫描过程中扫描至参考短路电压附近时,这些第一直流/直流升压电路两端的压差较大,而这些第一直流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流与输入电感两端的电压差呈正相关关系,从而导致这些第一直流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流较大,从而容易触发输入电感的过流保护。
所以,在本申请实施例中,在控制这一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压的变化。由于在IV扫描过程中,这些第一直流/直流升压电路的输入电压是呈现变小趋势的,如果一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压的变化趋势与这一路或多路第一直流/直流升压电路的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递增关系,那么逆变电路的输入端的母线电压也整体呈现减小趋势,而不必要一直处于比较高的状态,从而减小这些第一直流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流,也就避免了触发输入电感的过流保护。
在一种可能的实现方式中,步骤703的过程可以为:在控制一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,对于一路或多路第二直流/直流升压电路中任一路第二直流/直流升压电路,根据该路第二直流/直流升压电路每个时刻上的输出电压的参考值,调整同一时刻时该路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值,直至每个时刻上该路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值与同一时刻上的输出电压的参考值之间的差值的绝对值小于差值阈值。
其中,该路第二直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的各个时刻上的输出电压的参考值的变化趋势和一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压在各个时刻上的变化趋势呈现非严格单调递增关系。
上述差值阈值为预先设置的数值,该差值阈值为可以小于3%的参考母线电压的任一数值。
其中,根据该路第二直流/直流升压电路每个时刻上的输出电压的参考值,调整同一时刻时该路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值的实现方式可以为:对于IV曲线扫描过程中任一时刻,如果任一时刻上的输出电压的参考值和任一时刻时该路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值之间的差值大于参考阈值,则增大该路第二直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率;或者,如果任一时刻时该路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值和任一时刻上的输出电压的参考值之间的差值大于参考阈值,则减小该路第二直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率。
也即是,对于没有进行扫描的直流/直流升压电路,可以通过控制这些直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率来控制这些直流/直流升压电路的输出电压。相当于通过通过控制这些直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率来控制逆变电路的输入端的母线电压动态变化。
另外,上述对于组串式逆变器包括的一路或多路第二直流/直流升压电路中任一路第二直流/直流升压电路,该路第二直流/直流升压电路的输出电压在多个时刻中每个时刻上的输出电压的参考值是预先配置的。在一种可能的实现方式中,设置该路第二直流/直流升压电路的输出电压在多个时刻中每个时刻上的输出电压的参考值的过程可以为:在控制组串式逆变器包括的一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描之前,获取这一路或多路第一直流/ 直流升压电路在IV曲线扫描过程中的多个时刻上需要满足的电压值;对于多个时刻中任意第一时刻和第二时刻,如果这一路或多路第一直流/直流升压电路的输入电压在第一时刻上需要满足的电压值大于在第二时刻上需要满足的电压值,则设置该路第二直流/直流升压电路的在第一时刻上的输出电压的参考值大于或等于在第二时刻上的输出电压的参考值。
比如,这一路或多路第一直流/直流升压电路中每路第一直流/直流升压电路的输入电压在多个时刻上需要满足的电压值如表1所示。整个扫描过程中确定了四个时刻,分别标记为第1时刻、第2时刻,第3时刻和第4时刻。对于这一路或多路第一直流/直流升压电路中每路第一直流/直流升压电路的输入电压,在第1时刻需要满足的电压值为Ul(t1),在第2时刻需要满足的电压值为0.5Ul(t1),在第3时刻需要满足的电压值为0.4Ul(t1),在第4时刻需要满足的电压值为0。此时,对于无需扫描的第二直流/直流升压电路中的每路第二直流/直流升压电路的输出电压可以设置表1所示的输出电压的参考值。
如表1所示,在第1时刻,无需IV曲线扫描的第二直流/直流升压电路中的每路第二直流/直流升压电路的输出电压的参考值为Umax(t1)。在第2时刻,无需IV曲线扫描的第二直流/直流升压电路中的每路第二直流/直流升压电路的输出电压的参考值为Umax(t1)。在第3时刻,无需IV曲线扫描的第二直流/直流升压电路中的每路第二直流/直流升压电路的输出电压的参考值为0.75Umax(t1)。在第4时刻,无需IV曲线扫描的第二直流/直流升压电路中的每路第二直流/直流升压电路的输出电压的参考值为0.75Umax(t1)。显然,在扫描过程中,随着进行IV曲线扫描的第一直流/直流升压电路的输入电压减小,无需IV曲线扫描的第二直流/直流升压电路中的每路第二直流/直流升压电路的输出电压的参考值要么减小要么不变。也即是,该多个时刻中每个时刻上的输出电压的参考值的变化趋势和这一路或多路第一直流/直流升压电路中每路第一直流/直流升压电路的输入电压在多个时刻上的变化趋势呈现非严格单调递增关系。
表1
多个时刻 输入电压 输出电压的参考值
第1时刻 Ul(t1) Umax(t1)
第2时刻 0.5Ul(t1) Umax(t1)
第3时刻 0.4Ul(t1) 0.75Umax(t1)
第4时刻 0 0.75Umax(t1)
上述表1中的Ul(t1)可以为这一路或多路第一直流/直流升压电路中每路第一直流/直流升压电路的参考开路电压。Umax(t1)可以大于Ul(t1)的任一数值。在使用本申请实施例提供的控制方法时,该Umax(t1)的数值越小越好,因此,可以根据需求设置该Umax(t1)的数值。
另外,为了保证组串式逆变器的正常工作,该Umax(t1)的数值不能超过逆变电路的输入端上的母线电压的耐压值。此外,设置的参考输出电压的最小值不能太低,需要大于与光伏发电系统连接的电网的线电压的幅值。
另外,在本申请实施例中,为了进一步降低扫描过程中第一直流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流,还可以通过下述步骤704控制这一路或多路第一直流/直流升压电路中每路第一直流/直流升压电路的开关频率动态变化。
步骤704:控制器在控制一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制一路或多路第一直流/直流升压电路的开关频率的变化,开关频率的变化趋势与一路或多 路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递减关系。
上述控制一路或多路第一直流/直流升压电路的开关频率动态变化的实现方式可以为:对于这一路或多路第一直流/直流升压电路中任一路第一直流/直流升压电路,在IV曲线扫描过程中的多个时刻任一时刻,如果任一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的输入电压小于上一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的输入电压,则将该任一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的开关频率调整至大于或等于上一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的开关频率。
或者,如果任一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的输入电压大于上一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的输入电压,则将该任一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的开关频率调整至小于或等于上一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的开关频率。
比如,对于任一时刻,该时刻上的开关频率需要调整的数值可以通过下述公式确定:
Fl(t)=F0(t1)[1+0.5(t-t1)/(t2-t1)]
其中,Fl(t)用于指示该时刻上的开关频率需要调整的数值,F0(t1)用于指示在未进行扫描时该路直流/直流升压电路的开关频率。t用于指示当前时刻,t1用于指示扫描开始时刻,t2用于指示扫描结束时刻。
通过上述公式调整该路第一直流/直流升压电路的开关频率可以实现在扫描该路第一直流/直流升压电路的输入电压的过程中,随着输入电压的减小,该路第一直流/直流升压电路的开关频率变大,以减小该路第一直流/直流升压电路的纹波电流。
需要说明的是,在进行IV曲线扫描的过程中,可以单独通过步骤702和步骤703来降低第一直流/直流升压电路的纹波电流。还可以单独通过步骤702和步骤704来降低第一直流/直流升压电路的纹波电流。可选地,还可以通过步骤702至步骤704一起来降低第一直流/直流升压电路的纹波电流。本申请实施例对此不做具体限定。
在本申请实施例中,在扫描IV曲线的过程中,控制组串式逆变器中无需进行IV曲线扫描的一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压动态变化。由于这些一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压也即是逆变电路的输入端的母线电压,因此,在本申请实施例中,在扫描IV曲线的过程中,逆变电路的输入端的母线电压是动态变化的,且该动态变化的变化趋势与需要进行IV曲线扫描的一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递增关系。如此,对于进行IV曲线扫描的第一直流/直流升压电路,这些第一直流/直流升压电路两端的压差不会一直处于比较高的状态,从而可以降低这些第一直流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流,也就可以避免这些第一直流/直流升压电路由于输入电感上的纹波电流过大而触发过流保护,从而保证了在进行IV曲线扫描过程中,组串式逆变器的正常工作。
为了进一步说明本申请实施例提供的组串式逆变器的控制方法的技术效果,对本申请实施例提供的控制方法进行了验证。图8是本申请实施例提供的一种验证结果示意图。对于两路直流/直流升压电路,分别进行IV曲线扫描。对于两路中的一路直流/直流升压电路,在扫描IV曲线的过程中,控制母线电压恒定,并检测该路流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流,实验结果如图8左侧所示。对于两路中的另一路直流/直流升压电路,在扫描IV曲线的过程中,控制母线电压按照本申请实施例提供的方式动态变化,并检测该路流/直流升压 电路中的输入电感上的纹波电流,实验结果如图8左侧所示。这两个实验结果可以表明,在进行IV曲线扫描的过程中,当控制母线电压按照本申请实施例提供的方式动态变化时,可以显著降低该路流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流,从而可以避免触发过流保护。其中,图8中的母线电压也即是上述实施例中的逆变电路的输入端的母线电压。
图9是本申请实施例提供了一种组串式逆变器的控制装置的示意图。组串式逆变器包括一路或多路第一直流/直流升压电路、一路或多路第二直流/直流升压电路、以及逆变电路,一路或多路第一直流/直流升压电路是指进行电流-电压IV曲线扫描的直流/直流升压电路,一路或多路第二直流/直流升压电路是指不进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路,如图9所示,该装置900包括:
第一控制模块901,用于执行图7所示的实施例中的步骤702;
第二控制模块902,用于执行图7所示的实施例中的步骤703;
可选地,第二控制模块902包括:
调整单元,用于在控制一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,对于一路或多路第二直流/直流升压电路中任一路第二直流/直流升压电路,根据该任一路第二直流/直流升压电路每个时刻上的输出电压的参考值,调整同一时刻时该任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值,直至每个时刻上该任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值与同一时刻上的输出电压的参考值之间的差值的绝对值小于差值阈值;
该任一路第二直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的各个时刻上的输出电压的参考值的变化趋势和一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压在各个时刻上的变化趋势呈现非严格单调递增关系。
可选地,调整单元用于:
对于IV曲线扫描过程中任一时刻,如果任一时刻上的输出电压的参考值和任一时刻时该任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值之间的差值大于参考阈值,则增大该任一路第二直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率;或者,
如果任一时刻时该任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值和任一时刻上的输出电压的参考值之间的差值大于参考阈值,则减小该任一路第二直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率。
可选地,如图10所示,该装置900还包括:
第三控制模块903,用于执行图7所示的实施例中的步骤704。
可选地,第三控制模块903用于:
对于一路或多路第一直流/直流升压电路中任一路第一直流/直流升压电路,在IV曲线扫描过程中的多个时刻上的任一时刻,如果任一时刻该时任一路第一直流/直流升压电路的输入电压小于上一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的输入电压,则将任一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的开关频率调整至大于或等于上一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的开关频率;或者,
如果任一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的输入电压大于上一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的输入电压,则将任一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的开关频率调整至小于或等于上一时刻时该任一路第一直流/直流升压电路的开关频率。
可选地,该装置900还包括:
获取模块,用于在控制一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描之前,获取组串式逆变器包括的每路直流/直流升压电路的最大输入功率;
第一确定模块,用于确定组串式逆变器包括的各路直流/直流升压电路中每路直流/直流升压电路的最大输入功率的和;
第二确定模块,用于将确定的加和值与功率损耗系数相乘,得到理论输出功率;
第三确定模块,用于根据理论输出功率确定参考功率,参考功率与理论输出功率之间的差值小于功率阈值。
在本申请实施例中,在扫描IV曲线的过程中,控制组串式逆变器中无需进行IV曲线扫描的一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压动态变化。由于这些一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压也即是逆变电路的输入端的母线电压,因此,在本申请实施例中,在扫描IV曲线的过程中,逆变电路的输入端的母线电压是动态变化的,且该动态变化的变化趋势与需要进行IV曲线扫描的一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递增关系。如此,对于进行IV曲线扫描的第一直流/直流升压电路,这些第一直流/直流升压电路两端的压差不会一直处于比较高的状态,从而可以降低这些第一直流/直流升压电路中的输入电感上的纹波电流,也就可以避免这些第一直流/直流升压电路由于输入电感上的纹波电流过大而触发过流保护,从而保证了在进行IV曲线扫描过程中,组串式逆变器的正常工作。
需要说明的是:上述实施例提供的组串式逆变器的控制装置在进行IV曲线扫描时,仅以上述各功能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模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的组串式逆变器的控制装置与组串式逆变器的控制方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意结合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如:同轴电缆、光纤、数据用户线(digital subscriber line,DSL))或无线(例如:红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如:软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如:数字通用光盘(digital versatile disc,DVD))、或者半导体介质(例如:固态硬盘(solid state disk,SSD))等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中, 上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述为本申请提供的实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

  1. 一种组串式逆变器的控制方法,其特征在于,所述组串式逆变器包括一路或多路第一直流/直流升压电路、一路或多路第二直流/直流升压电路、以及逆变电路,所述一路或多路第一直流/直流升压电路是指进行电流-电压IV曲线扫描的直流/直流升压电路,所述一路或多路第二直流/直流升压电路是指不进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路,所述方法包括:
    在对所述一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制所述逆变电路的输出功率为参考功率以及控制所述一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压的变化,所述一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压的变化趋势与所述一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递增关系。
  2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电的变化,包括:
    对于所述一路或多路第二直流/直流升压电路中任一路第二直流/直流升压电路,根据所述任一路第二直流/直流升压电路每个时刻上的输出电压的参考值,调整同一时刻时所述任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值,直至每个时刻上所述任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值与同一时刻上的输出电压的参考值之间的差值的绝对值小于差值阈值;
    所述任一路第二直流/直流升压电路在所述IV曲线扫描过程中的各个时刻上的输出电压的参考值的变化趋势和所述一路或多路第一直流/直流升压电路在所述IV曲线扫描过程中的输入电压在所述各个时刻上的变化趋势呈现非严格单调递增关系。
  3. 如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述任一路第二直流/直流升压电路每个时刻上的输出电压的参考值,调整同一时刻时所述任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值,包括:
    对于所述IV曲线扫描过程中任一时刻,如果所述任一时刻上的输出电压的参考值和所述任一时刻时所述任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值之间的差值大于所述参考阈值,则增大所述任一路第二直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率;或者,
    如果所述任一时刻时所述任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值和所述任一时刻上的输出电压的参考值之间的差值大于所述参考阈值,则减小所述任一路第二直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率。
  4. 如权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
    控制所述一路或多路第一直流/直流升压电路的开关频率的变化,所述开关频率的变化趋势与所述一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递减关系。
  5. 如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述控制所述一路或多路第一直流/直流升 压电路的开关频率的变化,包括:
    对于所述一路或多路第一直流/直流升压电路中任一路第一直流/直流升压电路,在IV曲线扫描过程中的多个时刻上的任一时刻,如果所述任一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的输入电压小于上一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的输入电压,则将所述任一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的开关频率调整至大于或等于上一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的开关频率;或者,
    如果所述任一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的输入电压大于上一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的输入电压,则将所述任一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的开关频率调整至小于或等于上一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的开关频率。
  6. 如权利要求1至5任一所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
    在对所述一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描之前,获取所述组串式逆变器包括的每路直流/直流升压电路的最大输入功率;
    确定所述组串式逆变器包括的各路直流/直流升压电路中每路直流/直流升压电路的最大输入功率的和;
    将确定的加和值与功率损耗系数相乘,得到理论输出功率;
    根据所述理论输出功率确定所述参考功率,所述参考功率与所述理论输出功率之间的差值小于功率阈值。
  7. 一种组串式逆变器的控制装置,其特征在于,所述组串式逆变器包括一路或多路第一直流/直流升压电路、一路或多路第二直流/直流升压电路、以及逆变电路,所述一路或多路第一直流/直流升压电路是指进行电流-电压IV曲线扫描的直流/直流升压电路,所述一路或多路第二直流/直流升压电路是指不进行IV曲线扫描的直流/直流升压电路,所述装置包括:
    第一控制模块,用于在对所述一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制所述逆变电路的输出功率为参考功率;
    第二控制模块,用于在对所述一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制所述一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压的变化,所述一路或多路第二直流/直流升压电路的输出电压的变化趋势与所述一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递增关系。
  8. 如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第二控制模块包括:
    调整单元,用于在对所述一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,对于所述一路或多路第二直流/直流升压电路中任一路第二直流/直流升压电路,根据所述任一路第二直流/直流升压电路每个时刻上的输出电压的参考值,调整同一时刻时所述任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值,直至每个时刻上所述任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值与同一时刻上的输出电压的参考值之间的差值的绝对值小于差值阈值;
    所述任一路第二直流/直流升压电路在所述IV曲线扫描过程中的各个时刻上的输出电压的参考值的变化趋势和所述一路或多路第一直流/直流升压电路在所述IV曲线扫描过程中的 输入电压在所述各个时刻上的变化趋势呈现非严格单调递增关系。
  9. 如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述调整单元用于:
    对于所述IV曲线扫描过程中任一时刻,如果所述任一时刻上的输出电压的参考值和所述任一时刻时所述任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值之间的差值大于所述参考阈值,则增大所述任一路第二直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率;或者,
    如果所述任一时刻时所述任一路第二直流/直流升压电路的输出电压的实际值和所述任一时刻上的输出电压的参考值之间的差值大于所述参考阈值,则减小所述任一路第二直流/直流升压电路从所连接的光伏组串中抽取的功率。
  10. 如权利要求7至9任一所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
    第三控制模块,用于在对所述一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描的过程中,控制所述一路或多路第一直流/直流升压电路的开关频率的变化,所述开关频率的变化趋势与所述一路或多路第一直流/直流升压电路在IV曲线扫描过程中的输入电压的变化趋势呈现非严格单调递减关系。
  11. 如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述第三控制模块用于:
    对于所述一路或多路第一直流/直流升压电路中任一路第一直流/直流升压电路,在IV曲线扫描过程中的多个时刻上的任一时刻,如果所述任一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的输入电压小于上一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的输入电压,则将所述任一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的开关频率调整至大于或等于上一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的开关频率;或者,
    如果所述任一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的输入电压大于上一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的输入电压,则将所述任一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的开关频率调整至小于或等于上一时刻时所述任一路第一直流/直流升压电路的开关频率。
  12. 如权利要求7至11任一所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
    获取模块,用于在对所述一路或多路第一直流/直流升压电路进行IV曲线扫描之前,获取所述组串式逆变器包括的每路直流/直流升压电路的最大输入功率;
    第一确定模块,用于确定所述组串式逆变器包括的各路直流/直流升压电路中每路直流/直流升压电路的最大输入功率的和;
    第二确定模块,用于将确定的加和值与功率损耗系数相乘,得到理论输出功率;
    第三确定模块,用于根据所述理论输出功率确定所述参考功率,所述参考功率与所述理论输出功率之间的差值小于功率阈值。
  13. 一种组串式逆变器的控制器,其特征在于,所述控制器被配置为执行权利要求1-6任一项所述的方法。
  14. 一种组串式逆变器的控制系统,其特征在于,所述系统包括组串式逆变器和控制器;
    所述控制器与所述组串式逆变器包括的各路直流/直流升压电路中每路直流/直流升压电路连接,所述控制器被配置为执行权利要求1-6任一项所述的方法。
  15. 一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行权利要求1-6任一项所述的方法。
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