一种光伏组串及其串联控制方法、装置及光伏系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光伏组串及其串联控制方法、装置及光伏系统，所述光伏组串包括：至少两个光伏组件单元；所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元包括至少一块光伏组件，以实现通过控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统，能够改变所述光伏组串中接入光伏系统的光伏组件的数量。本发明专利技术提供的方案能够实现光伏组串的光伏组件串联数的可调。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组串及其串联控制方法、装置及光伏系统
本专利技术涉及控制领域，尤其涉及一种光伏组串及其光伏组件单元的串联控制方法、装置及光伏系统。
技术介绍
现有的光伏系统中，首先由N块光伏组件串联组成光伏组串，光伏组串再进行并联构成光伏系统，根据《光伏发电站设计规范》(GB50797-2012)，光伏组件的串联数量N确定方式如下，光伏组件在当地昼间极端气温下的最大开路电压不超过系统中所使用设备的最大允许电压以及光伏组串的最大功率工作电压的变化范围应该在逆变器的最大功率跟踪(MPPT)电压范围内：式中：kv——光伏组件的开路电压温度系数；kv，——光伏组件的工作电压温度系数；N——光伏组件的串联数(N取整数)；t——光伏组件工作条件下的极限低温(℃)；t’——光伏组件工作条件下的极限高温(℃)；Vdcmax——逆变器允许的最大直流输入电压(V)；Vmpptmin——逆变器MPPT电压最大值(V)；Vmpptmax——逆变器MPPT电压最小值(V)；Voc——光伏组件的开路电压(V)；Vpm——光伏组件的工作电压(V)；常规光伏系统中所使用设备的最大允许电压Vdcmax为1000V或1500V；光伏组件的开路电压温度系数kv和光伏组件的工作电压温度系数k’v为负值，一般可视为定值；光伏组件的开路电压Voc、光伏组件的工作电压Vpm根据所选用的光伏组件的型号而定。故光伏系统设计过程中，当所选用的组件型号确定后，光伏组件的串联数N主要受光伏组件的工作温度t、t’影响。光伏组件工作条件下的极限低温t取安装地点的历史最低气温，一般小于25℃，故t值越小，N的最大值越小；光伏组件工作条件下的极限高温t’取安装地点的历史最高气温加上25℃(经验值)，一般大于25℃，故t’值越小，N的最小值越大；在除热带以外的大部分地区，历史最高气温和最低气温相差较大，夏天的平均气温显著高于冬天，在夏天满足于光伏系统设计的组串数N，因为冬天的低温须减小N，以使系统满足设计要求。在昼夜温差大的地方，在白天光照较好时满足于光伏系统设计的组串数N，因为晚上的低温须减小N，以使系统满足设计要求。在特定项目的光伏系统设计中，光伏组串数N值的减小，使得相同的光伏系统装机容量下，光伏组串数量增加，使得汇流电缆、直流配电元器件使用量及安装工程量增大。此外，光伏组件逐渐向大型化发展，使得单块光伏组件的开路电压Voc、工作电压Vpm增大，N值得取值范围变小，在西藏等地方昼夜温差较大的使得N值得取值范围进一步减小，某些项目难于取得满足光伏系统设计要求的N值，限制了光伏的使用，也对逆变设备的提出了更高的要求。现有的光伏组串的确定方法，利用大气和地理数据，精确的确定光伏组件的串联数量，但其光伏组串的光伏组件串联数为确定值，同一光伏系统在不同天气环境情况下光伏组件串联数不可调，无法实现光伏系统根据天气变化的实现最优化输出。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种光伏组串及其光伏组件单元的串联控制方法、装置及光伏系统，以解决现有技术中无法实现光伏组串的光伏组件串联数为确定值且不可调的问题。本专利技术一方面提供一种光伏组串，包括：至少两个光伏组件单元；所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元包括至少一块光伏组件，以实现通过控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统，能够改变所述光伏组串中接入光伏系统的光伏组件的数量。可选地，所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据第一预定环境温度对应的光伏组件最大串联数量确定，以实现在不同的环境温度下，使所述光伏组串中不同数量的光伏组件接入光伏系统；所述第一预定环境温度包括至少两个环境温度，所述第一预定环境温度中所包括的环境温度的数量与所述光伏组串所包括的光伏组件单元的数量相对应。可选地，所述至少两个光伏组件单元中，一个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量为所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度中最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量；其余光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度按照温度高低排序后的每两个相邻的环境温度对应的光伏组件最大串联数量的差值确定。可选地，所述光伏组串包括：第一光伏组件单元、第二光伏组件单元、第三光伏组件单元和第四光伏组件单元；所述第一预定环境温度包括第一环境温度、第二环境温度、第三环境温度和第四环境温度；所述第一环境温度为当地历史最低气温；和/或，所述第二环境温度为当地冬季白天最低气温；和/或，所述第三环境温度为当地春季和/或秋季白天最低气温；和/或，所述第四环境温度为当地夏季白天最低气温。可选地，所述第一光伏组件单元由Nmax1块光伏组件串联组成，所述第二光伏组件单元由ΔN1块光伏组件串联组成，所述第三光伏组件单元由ΔN2块光伏组件串联组成，所述第四光伏组件单元由ΔN3块光伏组件串联组成；Nmax1为第一环境温度对应的第一光伏组件最大串联数；ΔN1为第二环境温度对应的第二光伏组件最大串联数Nmax2与第一环境温度对应的第一光伏组件最大串联数Nmax1之差，其中，第一环境温度小于第二环境温度；ΔN2为第三环境温度对应的第三光伏组件最大串联数Nmax3与第二环境温度对应的第二光伏组件最大串联数Nmax2之差，其中，第二环境温度小于第三环境温度；ΔN3为第四环境温度对应的第四光伏组件最大串联数Nmax4与第三环境温度对应的光伏组件最大串联数Nmax3之差，其中，第三环境温度小于第四环境温度。可选地，所述光伏组串还包括开关，用于控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统，以改变所述光伏组串中接入光伏系统的光伏组件的数量。可选地，所述开关包括至少两个触点，所述光伏组串中的至少一个光伏组件单元与所述开关的至少一个触点连接，所述开关闭合在不同的触点时能够将所述光伏组串中相应的光伏组件单元接入光伏系统。本专利技术另一方面提供一种用于前述任一所述的光伏组串的光伏组件单元的串联控制方法，其中，所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据第一预定环境温度对应的光伏组件最大串联数量确定；所述第一预定环境温度包括至少两个环境温度，所述第一预定环境温度中所包括的环境温度的数量与所述光伏组串所包括的光伏组件单元的数量相对应；所述方法包括：检测当前环境温度；根据检测到的当前环境温度控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统。可选地，根据检测到的当前环境温度控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统，包括：比较当前环境温度与第二预定环境温度的大小关系，所述第二预定环境温度包括所述第一预定环境温度中的至少一个环境温度；根据所述大小关系确定所述至少两个光伏组件单元中接入光伏系统的光伏组件单元；控制确定的所述至少两个光伏组件单元中接入光伏系统的光伏组件单元接入光伏系统。可选地，所述至少两个光伏组件单元中，一个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量为第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度中最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量；其余光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏组串，其特征在于，包括：至少两个光伏组件单元；所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元包括至少一块光伏组件，以实现通过控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统，能够改变所述光伏组串中接入光伏系统的光伏组件的数量。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组串，其特征在于，包括：至少两个光伏组件单元；所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元包括至少一块光伏组件，以实现通过控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统，能够改变所述光伏组串中接入光伏系统的光伏组件的数量。2.根据权利要求1所述的光伏组串，其特征在于，所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据第一预定环境温度对应的光伏组件最大串联数量确定，以实现在不同的环境温度下，使所述光伏组串中不同数量的光伏组件接入光伏系统；所述第一预定环境温度包括至少两个环境温度，所述第一预定环境温度中所包括的环境温度的数量与所述光伏组串所包括的光伏组件单元的数量相对应。3.根据权利要求2所述的光伏组串，其特征在于，所述至少两个光伏组件单元中，一个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量为所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度中最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量；其余光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度按照温度高低排序后的每两个相邻的环境温度对应的光伏组件最大串联数量的差值确定。4.根据权利要求2或3所述的光伏组串，其特征在于，包括：第一光伏组件单元、第二光伏组件单元、第三光伏组件单元和第四光伏组件单元；所述第一预定环境温度包括第一环境温度、第二环境温度、第三环境温度和第四环境温度；所述第一环境温度为当地历史最低气温；和/或，所述第二环境温度为当地冬季白天最低气温；和/或，所述第三环境温度为当地春季和/或秋季白天最低气温；和/或，所述第四环境温度为当地夏季白天最低气温。5.根据权利要求4所述的光伏组串，其特征在于，所述第一光伏组件单元由Nmax1块光伏组件串联组成，所述第二光伏组件单元由ΔN1块光伏组件串联组成，所述第三光伏组件单元由ΔN2块光伏组件串联组成，所述第四光伏组件单元由ΔN3块光伏组件串联组成；Nmax1为第一环境温度对应的第一光伏组件最大串联数；ΔN1为第二环境温度对应的第二光伏组件最大串联数Nmax2与第一环境温度对应的第一光伏组件最大串联数Nmax1之差，其中，第一环境温度小于第二环境温度；ΔN2为第三环境温度对应的第三光伏组件最大串联数Nmax3与第二环境温度对应的第二光伏组件最大串联数Nmax2之差，其中，第二环境温度小于第三环境温度；ΔN3为第四环境温度对应的第四光伏组件最大串联数Nmax4与第三环境温度对应的光伏组件最大串联数Nmax3之差，其中，第三环境温度小于第四环境温度。6.根据权利要求1-5任一项所述的光伏组串，其特征在于，还包括开关，用于控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统，以改变所述光伏组串中接入光伏系统的光伏组件的数量。7.根据权利要求6所述的光伏组串，其特征在于，所述开关包括至少两个触点，所述光伏组串中的至少一个光伏组件单元与所述开关的至少一个触点连接，所述开关闭合在不同的触点时能够将所述光伏组串中相应的光伏组件单元接入光伏系统。8.一种用于如权利要求1-7任一项所述的光伏组串的光伏组件单元的串联控制方法，其特征在于，所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据第一预定环境温度对应的光伏组件最大串联数量确定；所述第一预定环境温度包括至少两个环境温度，所述第一预定环境温度中所包括的环境温度的数量与所述光伏组串所包括的光伏组件单元的数量相对应；所述方法包括：检测当前环境温度；根据检测到的当前环境温度控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据检测到的当前环境温度控制所述至少两个光伏组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐冬媛，廖俊豪，唐文强，黄猛，刘霞，全建明，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44