逆变器、集散式汇流箱、限功率控制系统和方法技术方案

一种逆变器、集散式汇流箱、限功率控制系统和方法，提高通信可靠性。限功率控制系统包括：多个集散式汇流箱，其中，多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的一端与多个电池板组件中的一个或更多个电池板组件连接以从所连接的电池板组件接收功率输入；以及逆变器，经由直流母线与多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的另一端连接，逆变器包括：接收单元，用于接收功率控制指令；限功率控制单元，用于基于功率控制指令改变直流母线电压，以基于直流母线电压的改变使所述多个集散式汇流箱调整输出功率，集散式汇流箱包括：电压检测单元，用于检测直流母线电压；功率控制单元，用于基于检测得到的直流母线电压的改变来调整自身输出功率。

Inverter, distributed collector box, power limiting control system and method

An inverter, a distributed collector box, a power limiting control system and a method are provided to improve communication reliability. The power limit control system includes a plurality of distributed confluence boxes, in which one end of each distributed flow box in a plurality of distributed flow boxes is connected to one or more battery board components in a plurality of battery board components to receive power input from the connected battery board components; and a inverter, via a DC bus and a plurality of ones. At the other end of a distributed confluence box in a distributed confluence box, the inverter consists of a receiving unit, used for receiving power control instructions; a power limit control unit, which is used to change the DC bus voltage based on power control instructions, to adjust the output of the multiple distributed flow box based on a change of DC bus voltage. Power, distributed flow box includes: voltage detection unit, used to detect DC bus voltage; power control unit, used to adjust the output power of the DC bus voltage based on the change of the DC bus voltage.

【技术实现步骤摘要】
逆变器、集散式汇流箱、限功率控制系统和方法
本申请涉及发电领域，更具体地讲，涉及光伏发电领域中的逆变器、集散式汇流箱、限功率控制系统和方法。
技术介绍
能源是人类赖以生存的物质基础，化石能源的有限性和大量开采利用导致能源短缺和环境污染的问题日益加重，太阳能作为当前最为清洁和利用前景的可再生能源之一，其利用受到世界各地的普遍关注。集散式光伏发电解决方案采用最大功率点跟踪(MPPT)寻优及集中并网发电形式，通过前置多个MPPT控制优化器来实现多路MPPT寻优功能，并在汇流后采用集中式逆变器逆变以实现高效的光伏发电解决方案。与传统的集中式逆变方案和组串式逆变方案相比，集散式光伏发电解决方案的发电收益更高且成本更低。集散式汇流箱设置有MPPT控制软件和DC/DC升压电路，以对所连接的至少一个电池板组件进行MPPT的分散跟踪，从而降低因组件参数不一致、局部阴影、仰角差异等因素导致的效率损失。此外，所述DC/DC升压电路可使直流输入电压升高，由此降低直流线缆传输线损。集散式光伏发电解决方案中所采用的逆变器通常为集中式逆变器，它可将前级的多个集散式汇流箱的输出接至后级的该逆变器的直流输入端，实现集中逆变。处于后级的逆变器工作于直流稳压状态，并网功率受前级的多个汇流箱的控制，因此不能通过传统的方法限功率(即，通过限制逆变器并网电流来实现限功率)。如果按照传统的方法对并网电流进行限制，则所述多个集散式汇流箱仍然会以最大功率点的功率进行进行输出，当所述多个集散式汇流箱的输出功率大于逆变器限制功率值时，直流母线电压不受控，逆变器的电压环失效，所述多个集散式汇流箱的多余的能量会直接堆积在逆变器的直流支撑电容上，形成电压势能。如果所述多个集散式汇流箱的输出功率之和与逆变器功率限制值相差太大，则会出现电压过冲，容易造成设备损坏。针对这一问题，现有的集散式光伏系统的限功率方法一般为：上位机给逆变器下达限功率指令，逆变器通过通信以功率百分比的形式向各个集散式汇流箱发送指令，各个集散式汇流箱按照各自接收到的限功率百分比来限制自己的输出功率。然而，由于各个集散式汇流箱所连接的电池板组件辐照度不同、组串配置不同，有的集散式汇流箱输入能量较大，其功率会被限制，而有的汇流箱输入能量较小，尚未达到功率限制值，限功率不准确将造成发电量损失。此外，在现有的针对上述问题的解决方案中，限功率指令需要通过通信传输，但由于集散式系统中集散式汇流箱数量较多，通信可靠性低，会出现通信故障而使集散式汇流箱功率不受控的现象。并且，集散式汇流箱在收到限功率指令后，会将集散式汇流箱直流输入电压(即，电池板组件的输出电压)下调，这将导致电池板组件电流上升，DC/DC电路转换效率降低。
技术实现思路
为解决现有技术中的上述问题，本申请提供了一种能够提高通信可靠性和集散式光伏系统的电路转换效率并准确实现目标限制功率的逆变器、集散式汇流箱、限功率控制系统和方法。根据本专利技术的实施例，提供了一种逆变器，用于经由直流母线与多个集散式汇流箱连接。所述逆变器包括：接收单元，用于接收功率控制指令；限功率控制单元，用于基于功率控制指令改变直流母线电压，以基于直流母线电压的改变使所述多个集散式汇流箱调整输出功率。所述限功率控制单元具体可包括：比较模块，用于将所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和与功率控制指令中指定的阈值功率进行比较；限功率控制模块，用于在所述比较模块确定所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和大于所述阈值功率时，降低直流母线电压以触发所连接的每个集散式汇流箱降低输出功率，在所述比较模块确定所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和小于所述阈值功率时，升高直流母线电压以触发所连接的每个集散式汇流箱提高输出功率。所述逆变器还可包括：功率恢复单元，用于在所述限功率控制单元基于功率控制指令改变直流母线电压后经过了预定计时时间之后，将改变后的直流母线电压恢复为预设的工作电压。根据本专利技术的另一实施例，提供了一种集散式汇流箱，用于一端与多个电池板组件中的一个或多个电池板组件连接以从所连接的电池板组件接收功率输入，另一端经由直流母线与逆变器连接。所述集散式汇流箱包括：电压检测单元，用于检测直流母线电压；功率控制单元，用于基于所述电压检测单元检测得到的直流母线电压的改变来调整自身输出功率。所述电压检测单元可按照预设时间间隔检测直流母线电压，所述功率控制单元可当所述电压检测单元检测到在预定时间段内直流母线电压的电压改变值在预设范围内时，通过改变内部的电压环输出限幅值来调整所连接的电池板组件输出电流，从而调整该集散式汇流箱的输出功率。所述功率控制单元可包括：第一功率控制子模块，用于当所述电压检测单元检测到直流母线电压上升时，通过增加内部的电压环输出限幅值来增大所连接的电池板组件输出电流，从而增大该集散式汇流箱的输出功率；第二功率控制子模块，用于当所述电压检测单元检测到直流母线电压下降时，通过减小内部的电压环输出限幅值来降低所连接的电池板组件输出电流，从而降低该集散式汇流箱的输出功率。根据本专利技术的另一实施例，提供了一种限功率控制系统，包括：多个集散式汇流箱以及逆变器，其中，所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的一端与多个电池板组件中的一个或更多个电池板组件连接以从所连接的电池板组件接收功率输入，并且所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的另一端经由直流母线与所述逆变器连接，所述集散式汇流箱可为以上所描述的任意集散式汇流箱，所述逆变器可为以上所描述的任意逆变器。根据本专利技术的另一实施例，提供了一种限功率控制方法，用于限功率控制系统，所述限功率控制系统包括多个集散式汇流箱以及逆变器，所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的一端与多个电池板组件中的一个或更多个电池板组件连接，并且所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的另一端经由直流母线与逆变器连接，所述方法包括：由逆变器接收功率控制指令；由逆变器基于接收到的功率控制指令改变直流母线电压；由每个集散式汇流箱检测直流母线电压，并基于直流母线电压的改变来调整输出功率。由逆变器基于接收到的功率控制指令改变直流母线电压的步骤可包括：由逆变器将所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和与功率控制指令中指定的阈值功率进行比较，在所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和大于所述阈值功率时，逆变器降低直流母线电压以触发所连接的每个集散式汇流箱降低输出功率，在所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和小于所述阈值功率时，逆变器升高直流母线电压以触发所连接的每个集散式汇流箱提高输出功率。由每个集散式汇流箱检测直流母线电压，并基于直流母线电压的改变来调整输出功率的步骤可包括：由集散式汇流箱按照预设时间间隔检测直流母线电压，并且当检测到在预定时间段内直流母线电压的电压改变值在预设范围内时，由集散式汇流箱通过改变内部的电压环输出限幅值来调整所连接的电池板组件输出电流，从而调整该集散式汇流箱的输出功率。所述由集散式汇流箱通过改变内部的电压环输出限幅值来调整所连接的电池板组件输出电流，从而调整该集散式汇流箱的输出功率的步骤可包括：当集散式汇流箱检测到直流母线电压上升时，集散式汇流箱通过增加内部的电压环输出限幅值来增大所连接的电池板组件输出电流，从而增大该集散式汇流箱的输出功率，当集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逆变器，用于经由直流母线与多个集散式汇流箱连接，其特征在于，所述逆变器包括：接收单元，用于接收功率控制指令；限功率控制单元，用于基于功率控制指令改变直流母线电压，以基于直流母线电压的改变使所述多个集散式汇流箱调整输出功率。

【技术特征摘要】
1.一种逆变器，用于经由直流母线与多个集散式汇流箱连接，其特征在于，所述逆变器包括：接收单元，用于接收功率控制指令；限功率控制单元，用于基于功率控制指令改变直流母线电压，以基于直流母线电压的改变使所述多个集散式汇流箱调整输出功率。2.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述限功率控制单元具体包括：比较模块，用于将所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和与功率控制指令中指定的阈值功率进行比较；限功率控制模块，用于在所述比较模块确定所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和大于所述阈值功率时，降低直流母线电压以触发所连接的每个集散式汇流箱降低输出功率，在所述比较模块确定所述多个集散式汇流箱的当前输出功率之和小于所述阈值功率时，升高直流母线电压以触发所连接的每个集散式汇流箱提高输出功率。3.如权利要求1或2所述的逆变器，其特征在于，还包括：功率恢复单元，用于在所述限功率控制单元基于功率控制指令改变直流母线电压后经过了预定计时时间之后，将改变后的直流母线电压恢复为预设的工作电压。4.一种集散式汇流箱，用于一端与多个电池板组件中的一个或多个电池板组件连接以从所连接的电池板组件接收功率输入，另一端经由直流母线与逆变器连接，其特征在于，所述集散式汇流箱包括：电压检测单元，用于检测直流母线电压；功率控制单元，用于基于所述电压检测单元检测得到的直流母线电压的改变来调整自身输出功率。5.如权利要求4所述的集散式汇流箱，其特征在于，所述电压检测单元，用于按照预设时间间隔检测直流母线电压；所述功率控制单元，用于当所述电压检测单元检测到在预定时间段内直流母线电压的电压改变值在预设范围内时，通过改变内部的电压环输出限幅值来调整所连接的电池板组件输出电流，从而调整该集散式汇流箱的输出功率。6.如权利要求5所述的集散式汇流箱，其特征在于，所述功率控制单元包括：第一功率控制子模块，用于当所述电压检测单元检测到直流母线电压上升时，通过增加内部的电压环输出限幅值来增大所连接的电池板组件输出电流，从而增大该集散式汇流箱的输出功率，第二功率控制子模块，用于当所述电压检测单元检测到直流母线电压下降时，通过减小内部的电压环输出限幅值来降低所连接的电池板组件输出电流，从而降低该集散式汇流箱的输出功率。7.一种限功率控制系统，包括：多个集散式汇流箱，其中，所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的一端与多个电池板组件中的一个或更多个电池板组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：马刚，
申请(专利权)人：北京天诚同创电气有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11