一种防止光伏组串并联失配的方法及组串式逆变器系统技术方案

本发明专利技术公开了一种防止光伏组串并联失配的方法及组串式逆变器系统。所述方法，包括：实时确定同一接入组合内各路光伏组串的第一离散度；根据所述第一离散度确定对应的主最大功率点跟踪电路的第二离散度；在所述第二离散度超过设定的第一阈值时，按照设定的调整策略调整最大功率点跟踪电路与光伏组串的接入组合，使各路主最大功率点跟踪电路的第二离散度小于设定的第一阈值。本发明专利技术解决目前组串式逆变器无法应对因随机性遮挡等原因导致的并联失配的问题，达到了通过光伏组串的动态匹配减少光伏组串并联失配导致的功率损失，进而提高发电量的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及光伏发电
，尤其涉及一种防止光伏组串并联失配的方法及组串式逆变器系统。
技术介绍
太阳能因具有可再生、随处可得、就近供电、运行成本低及无污染等优点，已经成为新能源领域中技术相对成熟以及开发利用水平较高的新型能源之一。组串(PVString)是由光伏电池组件(PhotoVoltaicModule)串联而成，而光伏电池组件是由电池单体(cell)经过有效串联后严密封装而成。多路组串并联接入逆变器，用于吸收太阳光能并将太能光能转化成电能，成为逆变器的有效输入。由于组串长期安装于室外环境中，可能发生由于鸟粪、树叶或云等随机性遮挡而导致某路组串的输出功率下降。目前，采用组串式逆变器减少并联失配的影响，但是，由于每路光伏组串接入最大功率点跟踪电路的组合是固定的，因此，对于某些因随机性事件引起的遮挡而导致的光伏组串的并联失配情况仍然无法解决。
技术实现思路
本专利技术提供一种防止光伏组串并联失配的方法及组串式逆变器系统，以实现提供一种减少功率损失的光伏组串动态分组的方式。第一方面，本专利技术实施例提供了一种防止光伏组串并联失配的方法，包括：实时确定同一接入组合内各路光伏组串的第一离散度；根据所述第一离散度确定对应的主最大功率点跟踪电路的第二离散度；在所述第二离散度超过设定的第一阈值时，按照设定的调整策略调整最大功率点跟踪电路与光伏组串的接入组合，使各路主最大功率点跟踪电路的第二r>离散度小于设定的第一阈值。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种组串式逆变器系统，包括：主控单元，用于实时确定同一接入组合内各路光伏组串的第一离散度，根据所述第一离散度确定对应的主最大功率点跟踪电路的第二离散度，在所述第二离散度超过设定的第一阈值时，按照设定的调整策略调整最大功率点跟踪电路与光伏组串的接入组合，使各路主最大功率点跟踪电路的第二离散度小于设定的第一阈值；最大功率点跟踪电路，与所述主控单元电连接，用于获取光伏组串的各个工作点对应的输出参数，并将所述输出参数发送至所述主控单元；转换开关，用于连接光伏组串与最大功率点跟踪电路，用于根据所述主控单元的接入组合，切换所述最大功率点跟踪电路接入的光伏组串。本专利技术通过实时确定同一接入组合内各路光伏组串的第一离散度，根据所述第一离散度确定对应的主最大功率点跟踪电路的第二离散度，在所述第二离散度超过设定的第一阈值时，按照设定的调整策略调整最大功率点跟踪电路与光伏组串的接入组合，使各路主最大功率点跟踪电路的第二离散度小于设定的第一阈值，解决目前组串式逆变器无法应对因随机性遮挡等原因导致的并联失配的问题，达到了通过光伏组串的动态匹配减少光伏组串并联失配导致的功率损失，进而提高发电量的效果。附图说明图1a是本专利技术实施例一中的一种防止光伏组串并联失配的方法的流程图；图1b是本专利技术实施例一中的一种防止光伏组串并联失配的方法中光伏组串与最大功率点跟踪电路的接入组合示意图；图2是本专利技术实施例二中的另一种防止光伏组串并联失配的方法的流程图；图3是本专利技术实施例三中的一种组串式逆变器系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1a为本专利技术实施例一提供的一种防止光伏组串并联失配的方法的流程图，本实施例可适用于解决因随机性事件引起的遮挡而导致的光伏组串的并联失配的情况，该方法可以由防止光伏组串并联失配的装置来执行，所述防止光伏组串并联失配的装置被配置于组串式逆变器中。所述防止光伏组串并联失配的方法具体包括如下步骤：步骤110、实时确定同一接入组合内各路光伏组串的第一离散度。其中，光伏组串指在光伏发电系统中，由设定数量的组件串联组成的直流电压的输出单元。如图1b所示的光伏组串与最大功率点跟踪电路的接入组合示意图。每路光伏组串通过转换开关内的N组触点与N路最大功率点跟踪电路(MPPT)连接。接入组合指光伏组串与最大功率点跟踪电路的接入关系。此处的接入关系指哪一路光伏组串接入哪一路最大功率点跟踪电路(MPPT)。例如，若预先规定同一时刻同一主最大功率点跟踪电路接入的光伏组串的数量不超过4路，同一时刻检测最大功率点跟踪电路接入的光伏组串的数量不超过1路。那么，可以采用排列组合的方式确定6路光伏组串、2路主最大功率点跟踪电路和1路检测最大功率点跟踪电路的接入组合情况。通过定义M×N阶状态矩阵S表示光伏组串与最大功率点跟踪电路的接入情况，M代表光伏组串数量，N代表最大功率点跟踪电路数量，矩阵元素的取值由下述公式定义。第一离散度指各路光伏组串在各个工作点的离散化程度。可以通过多种方式表征各路光伏组串的第一离散度。例如，可以在当前工作点下，定义光伏组串的输出参数之间的欧式距离为光伏组串之间的离散度，用D表示。例如，光伏组串A的最大工作点处的输出参数为(Ua，Ia)，光伏组串B的最大工作点处的输出参数为(Ub，Ib),则光伏组串A和光伏组串B之间的离散度可以用如下公式表示。DAB=(Ua-Ub)2+(Ia-Ib)2---(2)]]>在计算得到光伏组串A和同一路最大功率点跟踪电路中其他光伏组串的离散度的基础上，可以通过如下公式计算得到光伏组串A的离散度。DA=ΣI=1NDAIN-1,---(3)]]>其中，I≠A，N为当前时刻光伏组串A所接入的某路最大功率点跟踪电路所进入光伏组串的数量。由此可知，获取当前时刻同一接入组合内各路光伏组串的输出电压和输出电流；根据所述输出电压和输出电流确定在同一工作点处且同一接入组合内各路光伏组串之间的欧式距离；根据当前光伏组串与其余光伏组串的欧式距离确定当前光伏组串的第一离散度。步骤120、根据所述第一离散度确定对应的主最大功率点跟踪电路的第二离散度。其中，第二离散度为同一时刻同一路主最大功率点跟踪电路所接入的各路光伏组串之间的接近程度。例如，主控单元可以通过如下公式确定第二离散度。DM=Σi=1NDiN,---(4)]]>其中，N为当前时刻当前路主最大功率点跟踪电路所接入的光伏组串的数量，Di为当前路主最大功率点跟踪电路中光伏组串的离散度。根据在当前时刻接入同一主最大功率点跟踪电路的各路光伏组串的当前工作点最接近(第一离散度最接近)的原则，对各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止光伏组串并联失配的方法，其特征在于，包括：实时确定同一接入组合内各路光伏组串的第一离散度；根据所述第一离散度确定对应的主最大功率点跟踪电路的第二离散度；在所述第二离散度超过设定的第一阈值时，按照设定的调整策略调整最大功率点跟踪电路与光伏组串的接入组合，使各路主最大功率点跟踪电路的第二离散度小于设定的第一阈值。

【技术特征摘要】
1.一种防止光伏组串并联失配的方法，其特征在于，包括：
实时确定同一接入组合内各路光伏组串的第一离散度；
根据所述第一离散度确定对应的主最大功率点跟踪电路的第二离散度；
在所述第二离散度超过设定的第一阈值时，按照设定的调整策略调整最大
功率点跟踪电路与光伏组串的接入组合，使各路主最大功率点跟踪电路的第二
离散度小于设定的第一阈值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实时确定同一接入组合内各
路光伏组串的第一离散度，包括：
获取当前时刻同一接入组合内各路光伏组串的输出电压和输出电流；
根据所述输出电压和输出电流确定在同一工作点处且同一接入组合内各路
光伏组串之间的欧式距离；
根据当前光伏组串与其余光伏组串的欧式距离确定当前光伏组串的第一离
散度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照设定的调整策略调整最
大功率点跟踪电路与光伏组串的接入组合，包括：
在存在一路所述主最大功率点跟踪电路的第二离散度大于设定的第一阈值
时，判断所述检测最大功率点跟踪电路是否接入光伏组串；
若是，则使所述检测最大功率点跟踪电路恢复至未接入光伏组串的状态，
依次将超过所述第一阈值的主最大功率点跟踪电路包括的各路光伏组串接入所
述检测最大功率点跟踪电路以确定最大功率点，并根据设定规则对所有光伏组
串执行重新分组操作，其中，所述设定规则包括选择同一主最大功率点跟踪电
路对应的接入组合中第二离散度最小的接入组合，且同一路最大功率点跟踪电

\t路接入光伏组串的数量不超过预设的接入容量；
若否，则将大于所述第一阈值的主最大功率点跟踪电路中第一离散度最大
的光伏组串接入所述检测最大功率点跟踪电路。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照设定的调整策略调整最
大功率点跟踪电路与光伏组串的接入组合，包括：
在存在至少两路所述主最大功率点跟踪电路的第二离散度大于设定的第一
阈值时，依次将超过所述第一阈值的主最大功率点跟踪电路包括的各路光伏组
串接入所述检测最大功率点跟踪电路，以确定各路光伏组串的最大功率点；
根据设定规则对所有光伏组串执行重新分组操作，其中，所述设定规则包
括选择同一主最大功率点跟踪电路对应的接入组合中第二离散度最小的接入组
合，且同一路最大功率点跟踪电路接入光伏组串的数量不超过预设的接入容量。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在调整接入组合之后，
还包括：
判断检测最大功率点跟踪电路是否接入光伏组串，若是，则实时获取接入
检测最大功率点跟踪电路的光伏组串的工作点，根据所述光伏组串当前工作点
的第一离散度以及所述光伏组串上一状态接入的主最大功率点跟踪电路中剩余
光伏组串的第一离散度，确定所述光伏组串上一状态接入的主最大功率点跟踪
电路的第二离散度；
若所述光伏组串上一状态接入的主最大功率点跟踪电路的第二离散度在设
定的时间长度内均小于所述第一阈值，则将所述光伏组串恢复接入所述上一状
态接入的主最大功率点跟踪电路，使所述检测最大功率点跟踪电路恢复至未接
入光伏组串的状态。
6.一种组串式逆变器系统，其特征在于，包括：
主控单元，用于实时确定同一接入组合内各路光伏组串的第一离散度，根
据所述第一离散度确定对应的主最大功率点跟踪电路的第二离散度，在所述第
二离散度超过设定的第一阈值时，按照设定的调整策略调...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢帅，钱立伟，
申请(专利权)人：中兴能源天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12