[發明專利]光伏并網逆變器的掃描方法及裝置

在審

• 申請號: 202210465214.0
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114938201A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 張繼征;劉起洋;陳子棟
• 申請（專利權）人: 帝森克羅德集團有限公司
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10;H02S40/30;H02S40/32
• 代理公司: 北京卓愛普專利代理事務所(特殊普通合伙) 11920
• 代理人: 王玉松

本發明提出一種光伏并網逆變器的掃描方法，包括以下步驟：控制一路或多路光伏陣列的升壓電路的Uout從Umax按照δU逐漸降低至Umin；在Uout逐漸降低的過程中進行采樣：對Umax和對應的I進行第一次采樣，之后Uout每降低δU，對一路或多路光伏陣列的Iout和Uout進行一次采樣；記錄每次采樣的Uout及其對應的Iout；當Uout降低至Umin以下時停止采樣。本發明的技術方案可以在掃描過程中獲取精度可控的伏安特性曲線，極大地減少了后期數據處理過程的擬合計算量，進而提高對光伏系統的最大功率跟蹤的效率。

技術領域

本發明涉及逆變器技術領域，具體涉及一種光伏并網逆變器的掃描方法及裝置。

背景技術

在全球能源需求不斷升高，傳統能源價格居高不下以及環境問題關注度不斷提升的背景下，全球光伏產業和太陽能市場正急速成長。由于光伏電池的工作狀態較大地受光照強度、溫度等環境條件及負載變化等因素的影響，光伏發電系統必然會因這些因素的變化而使其輸出電壓、功率產生較大的波動，如果對此不加以有效的控制，將會導致系統運行的不穩定及輸出電能的質量下降，在大容量的分布式光伏并網發電系統中這種現象會更嚴重。現有技術中常用的檢測設備為IV測試儀，其通過對光伏組件進行模擬太陽光照射，模擬其在太陽光照射下的工作情況，從而對光伏組件的電學性能進行測試。傳統的IV測試儀采用多項式擬合算法對掃描得到的采樣點進行擬合得到IV特性曲線，這種算法的精度受限于擬合點數和多項式次數，在對精度要求高的情況下對微控制器（MCU）的計算速度有一定要求；另一種較為普遍的算法是太陽能電池指數模型擬合，但該算法計算量大，過程復雜，難以植入到微控制器中。而且，采用IV測試儀獲取伏安特性曲線的過程需要被掃描的光伏組件或陣列處于離線狀態，極大地影響光伏系統的工作效率。

發明內容

基于以上技術問題，第一方面，本發明提出一種光伏并網逆變器的掃描方法，所述光伏并網逆變器在預先設定的時間段內對一路或多路光伏陣列進行掃描，所述掃描方法包括以下步驟：

控制所述一路或多路光伏陣列的升壓電路的輸出電壓Uout從開路電壓Umax按照可調幅值δU逐漸降低至最小輸出電壓Umin；

在所述輸出電壓Uout逐漸降低的過程中按照如下方法進行采樣：

對所述開路電壓Umax和對應的開路電流I進行第一次采樣，

之后所述輸出電壓Uout每降低所述可調幅值δU，對所述一路或多路光伏陣列的輸出電流Iout和所述輸出電壓Uout進行一次采樣；

記錄每次采樣的輸出電壓Uout及其對應的輸出電流Iout；

當所述輸出電壓Uout降低至所述最小輸出電壓Umin以下時停止采樣。

另一方面，本發明還提出一種光伏并網逆變器的掃描裝置，所述光伏并網逆變器的掃描裝置包括至少一個處理器；以及存儲器，其存儲有指令，當通過至少一個處理器來執行該指令時，實施上述方法中所有的步驟。

另一方面，本發明還提出一種光伏并網逆變器，所述光伏并網逆變器包括上述光伏并網逆變器的掃描裝置。

本發明的技術方案可以在掃描過程中獲取精度可控的伏安特性曲線，極大地減少了后期數據處理過程的擬合計算量，進而提高對光伏系統的最大功率跟蹤的效率。

附圖說明

圖1：一些實施方式的光伏陣列等效電路；

圖2：一些實施方式的光伏并網逆變器原理圖；

圖3：一些實施方式的伏安特性曲線掃描原理圖；

圖4：一些實施方式的伏安特性曲線掃描的流程。

具體實施方式

本發明涉及如圖1的光伏陣列，由多個光伏組件組成，其光伏組件主要包括基于半導體PN結上接受太陽光照產生光生伏特效應將光能轉換成電能的能量轉換器件。光伏陣列的輸出特性是一個非線性曲線。