光伏发电功率控制方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种光伏发电功率控制方法和系统，其中，方法包括：获取光伏电池功率-电压拟合曲线；对光伏电池输出电流和输出电压进行采样，得到样本点的电流ipv和电压vpv，计算功率Ppv；对光伏电池功率-电压拟合曲线进行采样，得到样本点(v1,P1)和(v2,P2)；若(vpv,Ppv)满足误差条件，则以(vpv,Ppv)代替(v1,P1)，重新拟合光伏电池功率-电压曲线，并按照电压值大小从小到大重新排列采样点(v1,P1)和(v2,P2)；否则，对光伏电池输出电流ipv和输出电压vpv进行重新采样；根据重新排列后的样本点(v1,P1)和(v2,P2)获取实时光伏电池功率-电压曲线；接收功率指令，在光伏电池功率-电压曲线上查询所述功率指令指示的功率值对应的电压，设为电压参考值；根据所述电压参考值和升压电路电感电流对升压电路进行电压电流双闭环控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏发电
，特别是涉及一种光伏发电功率控制方法和系统。
技术介绍
随着世界经济的快速发展，能源需求正日益增长。传统石油等能源不仅日益匮乏， 更带来温室效应等环境问题。以光伏发电为代表的新能源是一种清洁的、可再生能源，在全 世界范围内获取快速发展。为了更好地利用光伏发电资源，其控制非常关键。现有技术对 光伏电池给出了详细的数学建模，给出了任意光照、温度下的光伏电池功率电压关系式。在 光伏发电功率控制方面，主要有最大功率跟踪控制和恒功率控制。最大功率跟踪控制采用 的方法主要是短路电流法、扰动观测法、电导增量法等；而恒功率控制采用的方法主要是基 于牛顿二次插值的光伏定功率控制技术和扰动观测法等。 现有方法虽然能够较准确地反映光伏电池功率电压关系的部分信息，但难以反映 光伏电池所处环境的光照、温度，以及当前环境下各电压对应的光伏输出功率，导致光伏发 电效率低，不利于光伏发电的高效利用与进一步发展。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术光伏发电效率低的问题，光伏发电功率控制方法和 系统。 -种光伏发电功率控制方法，包括以下步骤： 根据光伏电池输出电流和输出电压计算光伏电池输出功率，根据输出电压和输出 功率获取光伏电池功率-电压拟合曲线；其中，所述光伏电池功率-电压拟合曲线描述光伏 电池功率与电压之间的对应关系； 对光伏电池输出电流和输出电压进行采样，得到样本点的电流ipv和电压V pv，根据 所述电流ipv和电压V pv计算样本点功率P pv;对光伏电池功率-电压拟合曲线进行采样，得 至1J样本点（Vl，Pi)和（V2，P 2); 判断（V，Ppv)是否满足设定的误差条件；若满足，则以（ V，Ppv)代替（V1J1),重 新拟合光伏电池功率-电压曲线，并按照电压值大小从小到大重新排列采样点（V 1J1)和 (v2, P2);否则，对光伏电池输出电流ipv和输出电压V pv进行重新采样，并重复本步骤； 根据重新排列后的样本点（Vl，P1)和（v2, P2)获取实时光伏电池功率-电压曲线； 接收功率指令，在光伏电池功率-电压曲线上查询所述功率指令指示的功率值对 应的电压，设为电压参考值； 根据所述电压参考值和升压电路电感电流对升压电路进行电压电流双闭环控制； 其中，所述升压电路是连接到所述光伏电池，用于放大光伏电池的输出电压的电路。 -种光伏发电功率控制系统，包括： 拟合模块，用于根据光伏电池输出电流和输出电压计算光伏电池输出功率，根据 输出电压和输出功率获取光伏电池功率-电压拟合曲线；其中，所述光伏电池功率_电压拟 合曲线描述光伏电池功率与电压之间的对应关系； 采样模块，用于对光伏电池输出电流和输出电压进行采样，得到样本点的电流ipv 和电压Vpv，根据所述电流ipv和电压V pv计算样本点功率P pv;对光伏电池功率-电压拟合曲 线进行采样，得到样本点（VuP1)和（V 2, PJ ; 判断模块，用于判断（vpv，Ppv)是否满足误差条件；若满足，则以（v pv，Ppv)代替 (Vl，P1)，重新拟合光伏电池功率-电压曲线，并按照电压值大小从小到大重新排列采样点 (V 1J1)和（v2，P2);否贝1J，对光伏电池输出电流ipv和输出电压Vpv进行重新采样，并继续执 行判断模块的功能； 获取模块，用于根据重新排列后的样本点（Vl，P 1)和（v2, P2)获取实时光伏电池功 率-电压曲线； 查询模块，用于接收功率指令，在光伏电池功率-电压曲线上查询所述功率指令 指示的功率值对应的电压，设为电压参考值； 控制模块，用于根据所述电压参考值和升压电路电感电流对升压电路进行电压电 流双闭环控制；其中，所述升压电路是连接到所述光伏电池，用于放大光伏电池的输出电压 的电路。 上述光伏发电功率控制方法和系统，通过采用符合约束条件的样本点的电压、功 率值对光伏电池功率-电压拟合曲线进行重新拟合，根据拟合曲线上的最新样本点获取实 时光伏电池功率-电压曲线；在光伏电池功率-电压曲线上查询所述功率指令对应的电压， 作为电压参考值；根据所述电压参考值和升压电路电感电流对升压电路进行电压电流双 闭环控制，能够实时给出光伏电池所处环境的光照和温度值，以及当前环境下光伏电池功 率-电压曲线，有利于光伏发电最大功率或恒功率控制的实施。【附图说明】 图1为一个实施例的光伏发电功率控制方法流程图； 图2为一个实施例的光伏发电功率控制系统结构示意图。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的光伏发电功率控制方法和系统的实施例进行阐述。图1为一个实施例的光伏发电功率控制方法流程图。如图1所示，本专利技术的光伏 发电功率控制方法可包括以下步骤： Sl，根据光伏电池输出电流和输出电压计算光伏电池输出功率，根据输出电压和 输出功率获取光伏电池功率-电压拟合曲线；其中，所述光伏电池功率-电压拟合曲线描述 光伏电池功率与电压之间的对应关系；S2,对光伏电池输出电流和输出电压进行采样，得到样本点的电流ipv和电压Vpv， 根据所述电流ipv和电压V pv计算样本点功率P pv;对光伏电池功率-电压拟合曲线进行采 样，得至1J样本点（Vl，Pi)和<>2，？2); S3,判断（V，Ppv)是否满足设定的误差条件；若满足，则以（ V，Ppv)代替（V1J1), 重新拟合光伏电池功率-电压曲线，并按照电压值大小从小到大重新排列采样点（V 1J1)和 (v2, P2);否则，对光伏电池输出电流ipv和输出电压V pv进行重新采样，并重复本步骤； S4,根据重新排列后的样本点（Vl，P1)和（v 2, P2)获取实时光伏电池功率-电压曲 线； S5,接收功率指令，在光伏电池功率-电压曲线上查询所述功率指令指示的功率 值对应的电压，设为电压参考值； S6，根据所述电压参考值和升压电路电感电流对升压电路进行电压电流双闭环控 制；其中，所述升压电路是连接到所述光伏电池，用于放大光伏电池的输出电压的电路。 在步骤Sl中，可通过对光伏电池输出电流和输出电压进行若干次采样，得到多个 采样点，再根据功率、电压、电流之间的关系获取采样点的功率值，然后，根据采样点的电 压、功率对光伏电池功率-电压曲线进行粗拟合。例如，可对光伏电池输出电流和输出电压 进行两次采样。采样点的数目越多，拟合得到的曲线的准确度越高。 在步骤S2中，对光伏电池输出电流和输出电压进行再次采样，得到一个采样点， 再根据功率、电压、电流之间的关系获取该采样点的功率值。本步骤的采样方法与步骤Sl 类似。 在一个实施例中，步骤S3可包括： 判断样本点的功率Ppv是否满足如下功率约束条件： Ppv-P(Vpv) I > e (1) 式中，P(Vpv)是光伏电池功率-电压拟合曲线上电压Vpv对应的光伏电池输出功 率；e 1为功率误差阈值。 若式⑴不满足，则说明该采样点在原拟合曲线上，无需重新拟合。 在一个实施例中，若式（1)满足，还可判断所述样本点的电压Vpv是否满足如下电 压约束条件： 式中，V1S光伏电池功率_电压拟合曲线上的第1个采样点电压值；V2S光伏电 池功率-电压拟合曲线上的第2个采样点电压值；e 2为电压误差阈值。 若式⑵不满足，则说明新采样点与原采样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏发电功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：根据光伏电池输出电流和输出电压计算光伏电池输出功率，根据输出电压和输出功率获取光伏电池功率‑电压拟合曲线；其中，所述光伏电池功率‑电压拟合曲线描述光伏电池功率与电压之间的对应关系；对光伏电池输出电流和输出电压进行采样，得到样本点的电流ipv和电压vpv，根据所述电流ipv和电压vpv计算样本点功率Ppv；对光伏电池功率‑电压拟合曲线进行采样，得到样本点(v1,P1)和(v2,P2)；判断(vpv,Ppv)是否满足设定的误差条件；若满足，则以(vpv,Ppv)代替(v1,P1)，重新拟合光伏电池功率‑电压曲线，并按照电压值大小从小到大重新排列采样点(v1,P1)和(v2,P2)；否则，对光伏电池输出电流ipv和输出电压vpv进行重新采样，并重复本步骤；根据重新排列后的样本点(v1,P1)和(v2,P2)获取实时光伏电池功率‑电压曲线；接收功率指令，在光伏电池功率‑电压曲线上查询所述功率指令指示的功率值对应的电压，设为电压参考值；根据所述电压参考值和升压电路电感电流对升压电路进行电压电流双闭环控制；其中，所述升压电路是连接到所述光伏电池，用于放大光伏电池的输出电压的电路。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓斌，李鹏，许爱东，雷金勇，于力，马溪原，胡辉勇，胡亚龙，夏杨红，彭勇刚，韦巍，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，南方电网科学研究院有限责任公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：广东;44