[發明專利]一種光伏并網發電系統高效輸出的控制方法

無效

• 申請號: 200810028401.2
• 申請日: 2008-05-30
• 公開（公告）號: CN101291070A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 周志文;李民英;李曙明
• 申請（專利權）人: 廣東志成冠軍集團有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司
• 代理人: 彭長久

技術領域

本發明涉及一種光伏并網發電系統高效輸出的控制方法，尤其針對多個逆變模塊的輸出效率的控制。

背景技術

光伏并網發電技術是最近幾年興起來的新技術，與傳統煤電、油電相比，具有環保、無能源消耗等諸多優點，成為今后發展的重點。但是作為電子產品同樣存在可靠性、可維護性的相關問題。

目前市面上較為流行的光伏發電系統均采用的是單機工作，即光伏陣列只能為一臺并網逆變器供電，不能同時為多臺并網逆變器供電，原因是在最大功率跟蹤上采用的是分散式控制手段，因此不能實現光伏陣列共用。當用戶需要進行擴容時只能采用增加光伏陣列與并網逆變器的容量來完成，這樣明顯增加了二次投入成本。并且采用單機工作明顯增加了系統工作維護量。當單機工作在低負載狀態時，轉換效率明顯低下。

隨著光伏發電系統的普及化中小型光伏發電系統進入家庭及村莊，光伏并網逆變器的模塊化設計將成為今后中小型光伏發電的趨勢。

發明內容

本發明的目的在于提供一種避免采用模塊均流輸出而導致低功率轉換效率低的問題，能使光伏并網發電系統整機始終工作在最大效率狀態的功率輸出的控制方法。

本發明是一種光伏并網發電系統高效輸出的控制方法，其中該光伏并網發電系統包括至少一組光伏陣列、一個集中顯示控制模塊和兩組及兩組以上并網逆變模塊，該集中顯示控制模塊通過將并網總功率/并網逆變模塊單模塊額定功率，獲得整數N；然后，對各并網逆變模塊進行控制，使第1號-第N號并網逆變模塊處于滿負荷工作狀態，第(N+1)號并網逆變模塊受MPPT調節控制，將大于(N+1)號的并網逆變模塊全部關閉。

當整個系統的并網逆變模塊的額定總功率遠大于實際可并網的總功率時，若所有并網逆變模塊皆處于工作狀態(即采用模塊均流輸出的方案)，將出現低功率轉換效率低的問題。通過本發明的功率輸出的控制方法，可以實時根據并網總功率的大小，使相對應數量的并網逆變模塊處于滿負荷的工作狀態，關閉其他多余的并網逆變模塊，從而提高整個系統的工作效率。另外，在取整數N的時候，可能尚余部分不足單模塊額定功率的功率，由于要進行MPPT調節，為避免不讓工作于滿負載狀態的并網逆變模塊執行MPPT調節從而產生低功率轉換效率低的問題，因此由另一塊非滿載工作的并網逆變模塊，即(N+1)號模塊受MPPT調節控制，從而實現將MPPT調節時所產生的不足模塊額定功率的部分功率并入電網。運用該集中式最大功率跟蹤控制方式，可以避免傳統分散式最大功率跟蹤控制所帶來的相互干擾的問題，能夠實現最優最大功率跟蹤控制。對光伏發電系統來說具有非常實用的使用價值，避免了傳統單機工作的一些缺點，在任何狀態均可獲得最大的轉換效率，能最大程度的利用太陽能，由于可采用模塊化設計進而縮短了維護時間，增強了使用的靈活性。

附圖說明

圖1為本發明涉及的光伏并網發電系統各部分的連接關系圖；

圖2為本發明中最大功率點跟蹤控制的調節流程；

圖3為本發明中實現高效率輸出的控制流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明主要包括至少一組光伏陣列1、一集中顯示控制模塊2和兩組及兩組以上并網逆變模塊3，各光伏陣列1及各模塊間通過光伏直流母線4實現電能的傳輸，通過通信母線5實現信號數據的傳輸，各并網逆變模塊3輸出電能至電網母線6，其中：

該光伏陣列1輸出電能至光伏直流母線4，輸出信號數據至通信母線5及從通信母線5獲取控制信號數據；

該集中顯示控制模塊2用于集中最大功率點跟蹤(MPPT)控制、最大效率控制、SPI通信及顯示。主是對各個光伏陣列1進行MPPT控制，根據光伏陣列1電能的大小，控制開啟或關閉并網逆變模塊3，從而來進行最大效率控制，完成與每個并網逆變模塊3的數據通信，以及集中顯示系統工作參數；

該并網逆變模塊3將從光伏直流母線4獲得的光伏陣列1的輸出電能直接轉換成交流電，并輸入到電網母線6，其并入電網功率的大小受集中顯示控制模塊2的控制，其運行的參數及數據通過通信母線5輸送至集中顯示控制模塊2。

所述的集中顯示控制模塊2主要由SPI通信模塊201、信號采集控制模塊202、并網功率計算模塊203、集中MPPT控制模塊204、最大效率控制模塊205、狀態控制及顯示模塊206和電源207組成；其中：