一種最大功率點(diǎn)全局掃描方法、逆變器及光伏系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┮环N最大功率點(diǎn)全局掃描方法、逆變器及光伏系統(tǒng)，首先判斷是否需要進(jìn)行全局掃描；當(dāng)需要進(jìn)行全局掃描時，對所述光伏系統(tǒng)中逆變器的母線電壓進(jìn)行判斷、最大功率點(diǎn)掃描及處理；然后對DC/DC變換器的工作狀態(tài)進(jìn)行處理；再對多路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描；以找到每個PV陣列的最大功率點(diǎn)，當(dāng)所述最大功率點(diǎn)全局掃描結(jié)束后，再實(shí)現(xiàn)對所述多路PV輸入逆變器的正常MPPT掃描，解決了現(xiàn)有技術(shù)缺少對多路PV輸入的逆變器進(jìn)行全局掃描的問題，提高了發(fā)電量，降低系統(tǒng)控制邏輯。
【專利說明】一種最大功率點(diǎn)全局掃描方法、逆變器及光伏系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏逆變【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種最大功率點(diǎn)全局掃描方法、逆變器及光伏系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，為了解決由于塵土、遮擋、老化等原因?qū)е碌母鱾€光伏模塊功率不匹配的問題，通常為每個光伏組串都增加MPPT (max power point tracking,最大功率點(diǎn))掃描，以確保每個光伏組串工作于最大功率點(diǎn)，保證電池板的輸出功率最大，提高系統(tǒng)整體效率。
[0003]同時為了保證系統(tǒng)能夠在光照不足的情況下發(fā)電，現(xiàn)有技術(shù)通常采用圖1所示的逆變器101，逆變器101中包括多路PV陣列輸入(PVl至PVN)，多路DC/DC變換器IlUDC/AC變換器112、濾波模塊113，每個DC/DC變換器111分別與一路PV陣列相連，而每路PV陣列由多個光伏組串并聯(lián)，每個組串受到遮擋，老化不同，因此可能存在多個最大功率點(diǎn)，因此需要尋找多路PV輸入逆變器的每一路PV陣列的最大功率點(diǎn)，故需要增加全局掃描，即對逆變器的每路PV陣列進(jìn)行全工作電壓范圍掃描，找出最大功率點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種最大功率點(diǎn)全局掃描方法、逆變器及光伏系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)缺少對多路PV輸入的逆變器進(jìn)行全局掃描的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下:
[0006]—種最大功率點(diǎn)全局掃描方法,應(yīng)用于光伏系統(tǒng)中多路PV輸入的逆變器,所述逆變器中包括分別與所述多路PV輸入相連的多路DC/DC變換器和控制器；所述最大功率點(diǎn)全局掃描方法包括:
[0007]所述控制器判斷是否需要進(jìn)行全局掃描；
[0008]當(dāng)需要進(jìn)行全局掃描時，所述控制器對所述逆變器的母線電壓進(jìn)行處理；
[0009]所述控制器對所述DC/DC變換器的工作狀態(tài)進(jìn)行處理；
[0010]所述控制器對所述多路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描。
[0011]優(yōu)選的，所述控制器對所述逆變器的母線電壓進(jìn)行處理的步驟包括:
[0012]所述控制器判斷所述逆變器的母線電壓是否大于預(yù)設(shè)值；
[0013]當(dāng)所述逆變器的母線電壓大于預(yù)設(shè)值時，所述控制器進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描，直至所述逆變器的母線電壓小于等于所述預(yù)設(shè)值；
[0014]當(dāng)所述逆變器的母線電壓小于等于所述預(yù)設(shè)值時，所述控制器設(shè)置所述母線電壓等于所述預(yù)設(shè)值。
[0015]優(yōu)選的，所述控制器對所述DC/DC變換器的工作狀態(tài)進(jìn)行處理的步驟為:所述控制器控制所述逆變器中的全部所述DC/DC變換器進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0016]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)值大于電網(wǎng)電壓峰值。
[0017]優(yōu)選的，所述控制器對所述多路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描的步驟包括:
[0018]所述控制器分別對所述多路PV輸入中的每一路輸入單獨(dú)進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描。
[0019]優(yōu)選的，所述控制器對所述多路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描的步驟包括:
[0020]所述控制器對所述多路PV輸入中需要進(jìn)行全局掃描的輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描。
[0021]優(yōu)選的，還包括:
[0022]對所述多路PV輸入進(jìn)行的最大功率點(diǎn)全局掃描結(jié)束后，所述控制器對所述多路PV輸入同時進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描。
[0023]優(yōu)選的，還包括:
[0024]對所述多路PV輸入中的每一路PV輸入進(jìn)行的最大功率點(diǎn)全局掃描結(jié)束后，所述控制器對該路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描。
[0025]一種逆變器，所述逆變器中包括分別與多路PV輸入相連的多路DC/DC變換器和控制器；所述控制器采用上述任一所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法進(jìn)行全局掃描。
[0026]一種光伏系統(tǒng)，所述光伏系統(tǒng)中的逆變器包括分別與多路PV輸入相連的多路DC/DC變換器和控制器；所述控制器采用上述任一所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法進(jìn)行全局掃描。
[0027]本申請?zhí)峁┮环N最大功率點(diǎn)全局掃描方法，首先判斷是否需要進(jìn)行全局掃描；當(dāng)需要進(jìn)行全局掃描時，對所述逆變器的母線電壓進(jìn)行判斷、最大功率點(diǎn)掃描及處理；然后對DC/DC變換器的工作狀態(tài)進(jìn)行處理；再對多路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描；以找到每個PV陣列的最大功率點(diǎn)，當(dāng)所述最大功率點(diǎn)全局掃描結(jié)束后，再實(shí)現(xiàn)對所述多路PV輸入的正常MPPT掃描，解決了現(xiàn)有技術(shù)缺少對多路PV輸入的逆變器進(jìn)行全局掃描的問題，提高了發(fā)電量，降低系統(tǒng)控制邏輯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本申請實(shí)施例提供的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖；
[0030]圖2為本申請另一實(shí)施例提供的一種光伏發(fā)電系統(tǒng)不意圖；
[0031]圖3為本申請另一實(shí)施例提供的一種最大功率點(diǎn)全局掃描方法流程圖；
[0032]圖4為本申請另一實(shí)施例提供的一種最大功率點(diǎn)全局掃描方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0034]本發(fā)明提供了一種最大功率點(diǎn)全局掃描方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)缺少對所述多路PV輸入進(jìn)行全局掃描的問題。
[0035]具體的，如圖2所示，所述最大功率點(diǎn)全局掃描方法應(yīng)用于光伏系統(tǒng)中多路PV輸入(PVl至PVN)的逆變器101，逆變器101中包括分別與所述多路PV輸入相連的多路DC/DC變換器111、DC/AC變換器112、濾波模塊113及控制器114 ;控制器114分別與所述多路PV輸入及多路DC/DC變換器111相連；所述最大功率點(diǎn)全局掃描方法如圖3所示，包括:
[0036]S101、控制器判斷是否需要進(jìn)行全局掃描；
[0037]當(dāng)接收到全局掃描指令后，則判斷此時需要進(jìn)行全局掃描；所述全局掃描指令可以為自我判斷或隨機(jī)或者定時產(chǎn)生的指令，具體可以使其應(yīng)用環(huán)境而定，此處不做限定。
[0038]S102、當(dāng)需要進(jìn)行全局掃描時，所述控制器對所述逆變器的母線電壓Vbus進(jìn)行處理；
[0039]當(dāng)圖2中的多路PV輸入PVl至PVN中存在電壓過高的情況時，則相應(yīng)的DC/DC變換器111不需工作，從而導(dǎo)致MPPT掃描與全局掃描需要來回切換，導(dǎo)致邏輯復(fù)雜。此時需要先對所述逆變器101的母線電壓Vbus進(jìn)行判斷、最大功率點(diǎn)掃描及處理，為步驟S103做準(zhǔn)備工作。
[0040]S103、所述控制器對所述DC/DC變換器的工作狀態(tài)進(jìn)行處理；
[0041]圖2中的DC/DC變換器111可能處于的工作狀態(tài)包括:當(dāng)DC/DC變換器111為升壓變換器時，其工作狀態(tài)為升壓狀態(tài)，當(dāng)DC/DC變換器111為降壓變換器時，其工作狀態(tài)為降壓狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)不需要升壓也不需要降壓時，DC/DC變換器111可以不進(jìn)入工作狀態(tài)，即不工作。
[0042]控制器114對每路DC/DC變換器111的工作狀態(tài)進(jìn)行處理，可以避免因DC/DC變換器111在不同的工作狀態(tài)間來回切換，從而避免復(fù)雜的邏輯判斷。
[0043]S104、所述控制器對所述多路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描。
[0044]對所述多路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描，以找到每個DC/DC變換器的最大功率點(diǎn)，當(dāng)所述最大功率點(diǎn)全局掃描結(jié)束后，再實(shí)現(xiàn)對所述多路PV輸入的正常MPPT掃描，解決了現(xiàn)有技術(shù)缺少對所述多路PV輸入的逆變器進(jìn)行全局掃描的問題，同時提高了發(fā)電量，降低系統(tǒng)控制邏輯復(fù)雜度。
[0045]優(yōu)選的,如圖4所示,所述最大功率點(diǎn)全局掃描方法包括:
[0046]S101、所述控制器判斷是否需要進(jìn)行全局掃描；
[0047]S1021、當(dāng)需要進(jìn)行全局掃描時，所述控制器判斷所述逆變器的母線電壓Vbus是否大于預(yù)設(shè)值；
[0048]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)值大于電網(wǎng)電壓峰值。
[0049]S1022、當(dāng)所述逆變器的母線電壓Vbus大于預(yù)設(shè)值時，所述控制器進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描，直至所述逆變器的母線電壓Vbus小于等于所述預(yù)設(shè)值；
[0050]當(dāng)所述逆變器的母線電壓Vbus大于預(yù)設(shè)值時，不進(jìn)行S103步驟，而是對所述逆變器的母線電壓Vbus進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描，直至所述逆變器的母線電壓Vbus小于等于所述預(yù)設(shè)值。
[0051]S1023、當(dāng)所述逆變器的母線電壓Vbus小于等于所述預(yù)設(shè)值時，所述控制器設(shè)置所述母線電壓Vbus等于所述預(yù)設(shè)值。
[0052]當(dāng)所述逆變器的母線電壓Vbus小于等于所述預(yù)設(shè)值時，所述控制器對所述逆變器的母線電壓Vbus進(jìn)行強(qiáng)制升壓，設(shè)置所述母線電壓Vbus等于所述預(yù)設(shè)值。
[0053]S103、所述控制器對所述DC/DC變換器的工作狀態(tài)進(jìn)行處理；
[0054]優(yōu)選的，所述控制器控制所述逆變器中的全部所述DC/DC變換器進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0055]當(dāng)所述光伏系統(tǒng)中逆變器的母線電壓Vbus小于等于所述預(yù)設(shè)值時，提高所述母線電壓Vbus，強(qiáng)制所有DC/DC變換器進(jìn)入相應(yīng)的工作狀態(tài)，以減少系統(tǒng)對于掃描狀態(tài)的切換。
[0056]S104、所述控制器對所述多路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描。
[0057]優(yōu)選的，步驟S104包括:
[0058]所述控制器分別對所述多路PV輸入中的每一路輸入單獨(dú)進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描。
[0059]具體的，當(dāng)需要進(jìn)行全局掃描時，可以分別對所述多路PV輸入一路一路的進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描，如首先對PVl進(jìn)行全局掃描，當(dāng)PVl掃描結(jié)束后對PV2進(jìn)行掃描，PV2結(jié)束后繼續(xù)對后續(xù)PV輸入進(jìn)行掃描，直至所有PV掃描完畢。且所述控制器對全部PV輸入進(jìn)行全局掃描的順序可以任意設(shè)置，此處不做具體限定，視其應(yīng)用環(huán)境而定。
[0060]或者，步驟S104包括:
[0061]所述控制器對所述多路PV輸入中需要進(jìn)行全局掃描的輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描。
[0062]所述控制器也可以分別對所述多路PV輸入中的某一路或某幾路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描，然后對其他路PV輸入進(jìn)行MPPT掃描。
[0063]值得說明的是，當(dāng)全部所述多路PV輸入進(jìn)入全局掃描時，則所述控制器讀取所有此時MPPT的電壓及功率信號，保持電壓給定不變，快速進(jìn)行全局掃描；如單路進(jìn)行全局掃描時，則僅僅一路MPPT進(jìn)行全局掃描，其他進(jìn)行正常的MPPT掃描。
[0064]另外，假設(shè)有某些路所述DC/DC變換器并聯(lián)，則將并聯(lián)到一起的等效為一路，再與另外路數(shù)看成獨(dú)立的輸入。如假設(shè)所述逆變器中共有4路所述DC/DC變換器與所述多路PV輸入相連，其中兩路并聯(lián)，另外兩路獨(dú)立，則將并聯(lián)的兩路等效為一路，再對三路獨(dú)立進(jìn)行全局掃描。
[0065]優(yōu)選的，所述最大功率點(diǎn)全局掃描方法還包括:
[0066]對所述多路PV輸入進(jìn)行的最大功率點(diǎn)全局掃描結(jié)束后,對所述多路PV輸入同時進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描。
[0067]考慮全局掃描持續(xù)時間非常短，當(dāng)所述最大功率點(diǎn)全局掃描方法完成上述步驟后，使所述多路PV輸入同時進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描，進(jìn)而減小功率波動及對電網(wǎng)沖擊。
[0068]優(yōu)選的，所述最大功率點(diǎn)全局掃描方法還包括:
[0069]對所述多路PV輸入中的每一路PV輸入進(jìn)行的最大功率點(diǎn)全局掃描結(jié)束后,對該路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描。
[0070]當(dāng)PVi(l〈 = i<N)進(jìn)行的最大功率點(diǎn)全局掃描結(jié)束后，可以立即進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描，此時將增加一定的發(fā)電量，較易出現(xiàn)功率波動及母線波動；考慮全局掃描持續(xù)時間非常短，當(dāng)所述最大功率點(diǎn)全局掃描方法完成上述步驟后，使所述多路PV輸入同時進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描，進(jìn)而可以減小功率波動及對電網(wǎng)沖擊；當(dāng)然也可以混合處理，此處不做具體限定。
[0071]本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了一種逆變器，所述逆變器中包括分別與多路PV輸入相連的多路DC/DC變換器和控制器；所述控制器采用上述任一實(shí)施例所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法進(jìn)行全局掃描。
[0072]所述最大功率點(diǎn)全局掃描方法的具體步驟與上述實(shí)施例相同，此處不再贅述。
[0073]本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了一種光伏系統(tǒng)，所述光伏系統(tǒng)中的逆變器包括分別與多路PV輸入相連的多路DC/DC變換器和控制器；所述控制器采用上述任一實(shí)施例所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法進(jìn)行全局掃描。
[0074]所述最大功率點(diǎn)全局掃描方法的具體步驟與上述實(shí)施例相同，此處不再贅述。
[0075]本發(fā)明中各個實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0076]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種最大功率點(diǎn)全局掃描方法，其特征在于，應(yīng)用于光伏系統(tǒng)中多路PV輸入的逆變器，所述逆變器中包括分別與所述多路PV輸入相連的多路DC/DC變換器和控制器；所述最大功率點(diǎn)全局掃描方法包括: 所述控制器判斷是否需要進(jìn)行全局掃描； 當(dāng)需要進(jìn)行全局掃描時，所述控制器對所述逆變器的母線電壓進(jìn)行處理； 所述控制器對所述DC/DC變換器的工作狀態(tài)進(jìn)行處理； 所述控制器對所述多路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法，其特征在于，所述控制器對所述逆變器的母線電壓進(jìn)行處理的步驟包括: 所述控制器判斷所述逆變器的母線電壓是否大于預(yù)設(shè)值； 當(dāng)所述逆變器的母線電壓大于預(yù)設(shè)值時，所述控制器進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描，直至所述逆變器的母線電壓小于等于所述預(yù)設(shè)值； 當(dāng)所述逆變器的母線電壓小于等于所述預(yù)設(shè)值時，所述控制器設(shè)置所述母線電壓等于所述預(yù)設(shè)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法，其特征在于，所述控制器對所述DC/DC變換器的工作狀態(tài)進(jìn)行處理的步驟為:所述控制器控制所述逆變器中的全部所述DC/DC變換器進(jìn)入工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)值大于電網(wǎng)電壓峰值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法，其特征在于，所述控制器對所述多路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描的步驟包括: 所述控制器分別對所述多路PV輸入中的每一路輸入單獨(dú)進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法，其特征在于，所述控制器對所述多路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描的步驟包括: 所述控制器對所述多路PV輸入中需要進(jìn)行全局掃描的輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)全局掃描。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法，其特征在于，還包括: 對所述多路PV輸入進(jìn)行的最大功率點(diǎn)全局掃描結(jié)束后，所述控制器對所述多路PV輸入同時進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法，其特征在于，還包括: 對所述多路PV輸入中的每一路PV輸入進(jìn)行的最大功率點(diǎn)全局掃描結(jié)束后，所述控制器對該路PV輸入進(jìn)行最大功率點(diǎn)掃描。
9.一種逆變器，其特征在于，所述逆變器中包括分別與多路PV輸入相連的多路DC/DC變換器和控制器；所述控制器采用權(quán)利要求1至8任一所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法進(jìn)行全局掃描。
10.一種光伏系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏系統(tǒng)中的逆變器包括分別與多路PV輸入相連的多路DC/DC變換器和控制器；所述控制器采用權(quán)利要求1至8任一所述的最大功率點(diǎn)全局掃描方法進(jìn)行全局掃描。
【文檔編號】G05F1/67GK104460818SQ201410765809
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】耿后來, 徐清清, 曹金虎, 邢軍, 李浩源, 梅曉東 申請人:陽光電源股份有限公司