[發(fā)明專(zhuān)利]光伏電池陣列局部可重構(gòu)電氣系統(tǒng)的重構(gòu)優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210558810.X
• 申請(qǐng)日: 2012-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103049035A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戚軍;張曉峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05F1/67
• 分類(lèi)號(hào): G05F1/67;H02N6/00
• 代理公司: 杭州天正專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強(qiáng)

1.一種光伏電池陣列局部可重構(gòu)電氣系統(tǒng)的重構(gòu)優(yōu)化方法，其特征在于：所述光伏電池陣列包括由固定結(jié)構(gòu)部分與可重構(gòu)部分組成，

所述固定結(jié)構(gòu)部分的光伏陣列包含M組串聯(lián)著的光伏組件組，每組光伏組件組的兩端接口并聯(lián)可重構(gòu)部分的任意若干個(gè)光伏組件；所述可重構(gòu)部分包括N塊光伏組件，N塊光伏組件將被分成M組后分別并聯(lián)到與之對(duì)應(yīng)的固定結(jié)構(gòu)的M組光伏組件組的外部接口上；

每個(gè)光伏組件串聯(lián)有一個(gè)防逆二極管，固定結(jié)構(gòu)部分的光伏陣列中每組并聯(lián)光伏組件組先串聯(lián)一個(gè)電流互感器后并聯(lián)一個(gè)旁路二極管和一個(gè)電壓互感器，可重構(gòu)部分的光伏陣列中每個(gè)光伏組件串聯(lián)一個(gè)電流互感器；

光伏陣列運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)于可重構(gòu)部分光伏陣列中的光伏組件，通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)量光伏組件的端電壓以及流過(guò)的電流，根據(jù)光伏組件的數(shù)學(xué)模型快速估算出每個(gè)光伏組件的短路電流I_sci，i=1，2，3，……，N；對(duì)于固定結(jié)構(gòu)部分光伏陣列中的光伏組件，通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)量每組并聯(lián)光伏組件組的端電壓和總電流，根據(jù)并聯(lián)光伏組件組的等效模型快速估算出每組光伏組件組的合成短路電流I_scj，j=1，2，3，……，M；

所述重構(gòu)優(yōu)化方法包括以下步驟：

(1)采集電壓和電流信號(hào)；當(dāng)重構(gòu)優(yōu)化啟動(dòng)時(shí)間到或者串聯(lián)光伏組件組的端電壓之間出現(xiàn)超出預(yù)設(shè)差值時(shí)，啟動(dòng)光伏陣列重構(gòu)優(yōu)化；

(2)根據(jù)固定結(jié)構(gòu)部分光伏組件組的端電壓及通過(guò)每組并聯(lián)光伏組件的總電流測(cè)量值，計(jì)算每組光伏組件組的短路電流值I_scj，j=1，2，3，……，M，并按短路電流從大到小的順序?qū)夥M件組進(jìn)行排序；

(3)根據(jù)可重構(gòu)部分光伏組件的端電壓和電流測(cè)量值，計(jì)算每個(gè)光伏組件的短路電流值I_sci，i=1，2，3，……，N，并按短路電流從大到小的順序?qū)夥M件進(jìn)行排序；

(4)計(jì)算重構(gòu)后光伏陣列中串聯(lián)著的每組并聯(lián)光伏組件組的短路電流目標(biāo)值I_sc，計(jì)算公式為重構(gòu)的目標(biāo)是使每組光伏組件的短路電流之和盡可能接近該目標(biāo)值I_sc；

(5)檢查固定結(jié)構(gòu)部分是否有光伏組件組的短路電流之和超過(guò)重構(gòu)后的目標(biāo)值I_sc，如果是，則取消對(duì)該組光伏組件組繼續(xù)分配可重構(gòu)部分的光伏組件，設(shè)定下次啟動(dòng)重構(gòu)優(yōu)化程序的時(shí)間T為第一時(shí)間閾值，否則設(shè)定下次啟動(dòng)重構(gòu)優(yōu)化程序的時(shí)間T為第二時(shí)間閾值，即下次重構(gòu)程序由光伏組件端電壓差值過(guò)大這個(gè)條件來(lái)啟動(dòng)，所述第二時(shí)間閾值比所述第一時(shí)間閾值大；

(6)每次為固定結(jié)構(gòu)部分的短路電流之和尚未達(dá)到目標(biāo)值I_sc的光伏組件組分別分配一塊從可重構(gòu)部分挑選的待分配的光伏組件；分配過(guò)程中，如果有光伏組件組的短路電流之和超過(guò)設(shè)定的目標(biāo)值，則采取兩種措施：1)?保持此次分配不變，但立即停止下一次對(duì)該光伏組件組再分配光伏組件；2)?撤銷(xiāo)最近分配的一塊光伏組件，替代為剩余待分配光伏組件中使該光伏組件組短路電流超過(guò)目標(biāo)值I_sc的短路電流最小的光伏組件，此后立即停止下一次對(duì)該光伏組件組再分配光伏組件；上述分配過(guò)程循環(huán)進(jìn)行，直至所有可重構(gòu)光伏陣列部分的光伏組件分配完畢。

(7)形成當(dāng)前運(yùn)行條件下的光伏陣列重構(gòu)優(yōu)化策略，并將重構(gòu)信號(hào)釋放到電力連接開(kāi)關(guān)的切換控制系統(tǒng)中，將可重構(gòu)部分光伏組件準(zhǔn)確并聯(lián)到固定結(jié)構(gòu)光伏陣列中對(duì)應(yīng)的光伏組件組兩端。