光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法，包括以下步驟：按照設(shè)定的時間間隔采集光伏逆變器輸出的光伏電壓序列；對所述光伏電壓序列進(jìn)行分析，獲取正態(tài)分布的參數(shù)值；以及根據(jù)所述正態(tài)分布的參數(shù)值確定光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率的相對大小。本發(fā)明可以通過光伏逆變器自身采樣光伏電壓序列，并根據(jù)光伏電壓序列的正態(tài)分布的參數(shù)值來評估光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤工作效率的情況。
【專利說明】光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟 蹤（MPPT)效率的評估方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 光伏發(fā)電作為一種主要新能源，正被廣泛使用。光伏逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的 最主要的電力設(shè)備，承擔(dān)著將光伏電池板的直流電轉(zhuǎn)化為交流電并網(wǎng)發(fā)電功能，對于光伏 發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的多少直接關(guān)系到整個光伏電站的經(jīng)濟(jì)利益。光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟 蹤（MPPT)的效率將直接影響整個光伏電站的總發(fā)電量。目前而言評估光伏逆變器的MPPT 效率只能通過第三方的儀器來完成，而缺乏通過光伏逆變器本身對效率進(jìn)行評估的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有光伏逆變器的MTTP效率只能通過第三 方儀器進(jìn)行評估的缺陷，提供一種通過對光伏逆變器自身輸出的光伏電壓序列進(jìn)行正態(tài)分 析來評估MTTP效率的方法和系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟 蹤效率的評估方法，包括以下步驟：
[0005] S1、按照設(shè)定的時間間隔采集光伏逆變器輸出的光伏電壓序列；
[0006] S2、對所述光伏電壓序列進(jìn)行分析，獲取正態(tài)分布的參數(shù)值；
[0007] S3、根據(jù)所述正態(tài)分布的參數(shù)值確定光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率的相對大 小。
[0008] 在根據(jù)本發(fā)明所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法中，所述步驟S2 中獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的期望值；所述步驟S3中計算期望值與所述光 伏逆變器陣列開路電壓的比值，并得到該比值與預(yù)設(shè)比值的差值，確定差值小的光伏逆變 器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率1?。
[0009] 在根據(jù)本發(fā)明所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法中，所述預(yù)設(shè)比 值為0.8。
[0010] 在根據(jù)本發(fā)明所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法中，所述步驟S2 中獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的方差值；所述步驟S3中確定方差值小的光伏 逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率高。
[0011] 在根據(jù)本發(fā)明所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法中，所述步驟S2 中獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的期望值和概率值；所述步驟S3中確定期望值 預(yù)設(shè)偏差范圍內(nèi)的累計概率值大的光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率高。
[0012] 本發(fā)明還提供了一種光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估系統(tǒng)，包括：電壓獲 取模塊，用于按照設(shè)定的時間間隔采集光伏逆變器輸出的光伏電壓序列；正態(tài)分析模塊，用 于對所述光伏電壓序列進(jìn)行分析，獲取正態(tài)分布的參數(shù)值；以及效率評估模塊，用于根據(jù)采 集的光伏逆變器的光伏電壓序列確定光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率的相對大小。
[0013] 在根據(jù)本發(fā)明所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估系統(tǒng)中，所述正態(tài)分 析模塊獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的期望值；所述效率評估模塊計算期望值與 所述光伏逆變器陣列開路電壓的比值，并得到該比值與〇. 8的差值，確定差值小的光伏逆 變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率高。
[0014] 在根據(jù)本發(fā)明所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估系統(tǒng)中，所述預(yù)設(shè)比 值為0.8。
[0015] 在根據(jù)本發(fā)明所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估系統(tǒng)中，所述正態(tài)分 析模塊獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的方差值；所述效率評估模塊確定方差值小 的光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率高。
[0016] 在根據(jù)本發(fā)明所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估系統(tǒng)中，所述正態(tài)分 析模塊獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的期望值和概率值；所述效率評估模塊確定 期望值預(yù)設(shè)偏差范圍內(nèi)的累計概率值大的光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率高。
[0017] 實(shí)施本發(fā)明的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法，具有以下有益效果： 本發(fā)明可以通過采樣光伏逆變器的光伏電壓序列，并根據(jù)光伏電壓序列的正態(tài)分布的參數(shù) 值來評估光伏逆變器的MPPT效率，能夠通過光伏逆變器自身很好的比較MPPT工作效率的 情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：
[0019] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的光伏逆變器MPPT效率的評估方法的流程圖；
[0020] 圖2為同等測試條件下光伏逆變器的輸出功率曲線圖；
[0021] 圖3為同等測試條件下光伏逆變器的PV電壓序列值與陣列開路電壓的比值曲線 圖；
[0022] 圖4a和4b分別為同等測試條件下光伏逆變器的PV電壓序列的正態(tài)概率分布圖；
[0023] 圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光伏逆變器MPPT效率的評估系統(tǒng)的模塊示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025] 請參閱圖1，為根據(jù)本發(fā)明的光伏逆變器MPPT效率的評估方法的流程圖。如圖1 所示，該實(shí)施例提供的光伏逆變器MPPT效率的評估方法，包括以下步驟：
[0026] 首先，在步驟S1中，按照設(shè)定的時間間隔采集光伏逆變器輸出的PV(光伏）電壓 序列。在光伏逆變器工作時，按照一定的時間間隔采集光伏逆變器輸出的PV電壓，即光伏 逆變器母線的輸出電壓。該時間間隔優(yōu)選為30秒。在該步驟中可以分別獲取兩個不同光 伏逆變器的PV電壓序列進(jìn)行存儲以比較其MPPT效率的相對大小，也可以在同一光伏逆變 器中記錄不同時間段內(nèi)的PV電壓序列以進(jìn)行比較。
[0027] 隨后，在步驟S2中，對步驟S1獲得的光伏電壓序列進(jìn)行分析，獲取光伏電壓序列 正態(tài)分布的參數(shù)值。該正態(tài)分布的參數(shù)值包括但不限于期望值、方差值和概率值。
[0028] 最后，在步驟S3中，根據(jù)步驟S2獲得的正態(tài)分布的參數(shù)值確定光伏逆變器的MPPT 效率的相對大小。在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，可以根據(jù)正態(tài)分布的參數(shù)值來確定兩個 不同光伏逆變器的MPPT效率高低。在本發(fā)明的另一些優(yōu)選實(shí)施例中，也可以根據(jù)正態(tài)分布 的參數(shù)值來確定同一光伏逆變器不同時間段內(nèi)的MPPT效率高低，例如比較昨天與今天的 MPPT效率高低。
[0029] 下面對本發(fā)明的光伏逆變器MPPT效率的評估方法的具體實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行說明。在 本發(fā)明的第一個優(yōu)選實(shí)施例中，前述步驟S2中獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的 期望值。相應(yīng)地，步驟S3中計算期望值與光伏逆變器陣列開路電壓的比值，并得到該比值 與預(yù)設(shè)比值的差值，確定差值小的光伏逆變器的MPPT效率高。該預(yù)設(shè)比值優(yōu)選為0.8。在 本實(shí)施例中，期望值與光伏逆變器陣列開路電壓的比值代表了光伏逆變器的PV電壓序列 值與陣列開路電壓的比值的平均概況。
[0030] 在本發(fā)明的第二個優(yōu)選實(shí)施例中，前述步驟S2中獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括 正態(tài)分布的方差值。相應(yīng)地步驟S3中確定方差值小的光伏逆變器的MPPT效率高。
[0031] 在本發(fā)明的第三個優(yōu)選實(shí)施例中，前述步驟S2中獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括 正態(tài)分布的期望值和概率值。步驟S3中確定期望值預(yù)設(shè)偏差范圍內(nèi)的累計概率值大的光 伏逆變器的MPPT效率高。例如，期望值為640時可以計算620-660內(nèi)的PV電壓序列的正 態(tài)分布的累計概率值。
[0032] 本發(fā)明以光伏逆變器A和光伏逆變器B為例對前述三個實(shí)施例的評估方法進(jìn)行驗 證。在同等測試條件下，如光照和負(fù)載等情況相同，檢測這2個光伏逆變器的輸出功率，具 體如圖2所示。并在相同的時間間隔點(diǎn)依據(jù)本發(fā)明按照設(shè)定的時間間隔如20秒采集光伏 逆變器輸出的PV電壓序列，并通過前述三個優(yōu)選實(shí)施例的方法比較光伏逆變器A和光伏逆 變器B的MPPT效率的相對大小。圖2中橫軸為PV電壓序列的采樣時間點(diǎn)，堅軸為輸出功 率。從圖2中可知，光伏逆變器A的輸出功率普遍高于光伏逆變器B的輸出功率。由于處 于同等的實(shí)驗條件下，輸出功率高的光伏逆變器的MPPT效率也較高。
[0033] 通過本發(fā)明的第一個優(yōu)選實(shí)施例，首先分別獲取了光伏逆變器A和光伏逆變器B 的PV電壓序列，再得到這兩個PV電壓序列的正態(tài)分布的期望值。其中光伏逆變器A的期 望值為628,光伏逆變器B的期望值為593,光伏逆變器陣列開路電壓為800V，經(jīng)過計算期望 值與光伏逆變器陣列開路電壓的比值，得到光伏逆變器A的比值為更接近于0. 8,也就是說 光伏逆變器A的比值與0. 8的差值更小，因此根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例的方法確定光伏逆變器 A的MPPT效率高。該結(jié)果也可以從圖3中同等測試條件下光伏逆變器的PV電壓序列值與 陣列開路電壓的比值的曲線圖看出。圖3中橫軸為PV電壓序列的采樣時間點(diǎn)，堅軸為前述 比值。從圖3中可知，光伏逆變器A的PV電壓序列值與陣列開路電壓的比值的整體情況更 接近于0.8。該結(jié)果與輸出功率的檢測結(jié)果一致。
[0034] 通過本發(fā)明的第二個優(yōu)選實(shí)施例，首先分別獲取了光伏逆變器A和光伏逆變器B 的PV電壓序列，再得到這兩個PV電壓序列的正態(tài)分布的方差值。如下表1中所示：
[0035] 表格 1
[0036]

【權(quán)利要求】
1. 一種光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法，其特征在于，包括以下步驟： 51、 按照設(shè)定的時間間隔采集光伏逆變器輸出的光伏電壓序列； 52、 對所述光伏電壓序列進(jìn)行分析，獲取正態(tài)分布的參數(shù)值； 53、 根據(jù)所述正態(tài)分布的參數(shù)值確定光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率的相對大小。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法，其特征在于： 所述步驟S2中獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的期望值； 所述步驟S3中計算期望值與所述光伏逆變器陣列開路電壓的比值，并得到該比值與 預(yù)設(shè)比值的差值，確定差值小的光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率高。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法，其特征在于， 所述預(yù)設(shè)比值為0.8。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法，其特征在于： 所述步驟S2中獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的方差值； 所述步驟S3中確定方差值小的光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率高。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估方法，其特征在于： 所述步驟S2中獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的期望值和概率值； 所述步驟S3中確定期望值預(yù)設(shè)偏差范圍內(nèi)的累計概率值大的光伏逆變器的最大功率 點(diǎn)跟蹤效率1?。
6. -種光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估系統(tǒng)，其特征在于，包括： 電壓獲取模塊，用于按照設(shè)定的時間間隔采集光伏逆變器輸出的光伏電壓序列； 正態(tài)分析模塊，用于對所述光伏電壓序列進(jìn)行分析，獲取正態(tài)分布的參數(shù)值； 效率評估模塊，用于根據(jù)采集的光伏逆變器的光伏電壓序列確定光伏逆變器的最大功 率點(diǎn)跟蹤效率的相對大小。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估系統(tǒng)，其特征在于， 所述正態(tài)分析模塊獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的期望值；所述效率評估模塊計 算期望值與所述光伏逆變器陣列開路電壓的比值，并得到該比值與0.8的差值，確定差值 小的光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率高。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估系統(tǒng)，其特征在于， 所述預(yù)設(shè)比值為0.8。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估系統(tǒng)，其特征在于， 所述正態(tài)分析模塊獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的方差值；所述效率評估模塊確 定方差值小的光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率高。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光伏逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤效率的評估系統(tǒng)，其特征在于， 所述正態(tài)分析模塊獲取的正態(tài)分布的參數(shù)值包括正態(tài)分布的期望值和概率值；所述效率評 估模塊確定期望值預(yù)設(shè)偏差范圍內(nèi)的累計概率值大的光伏逆變器的最大功率點(diǎn)跟蹤效率 商。
【文檔編號】G01R31/00GK104280629SQ201410386133
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】羅梅林 申請人:深圳市匯川技術(shù)股份有限公司