一种具备倾斜特性保护的集成光伏组件功率控制方法技术

本发明专利技术公开了光伏发电领域内的一种具备倾斜特性保护的集成光伏组件功率控制方法，集成光伏组件包括多个结构相同的光伏发电组，每个光伏发电组包括一块光伏电池板和一个DC/DC变换器，光伏电池板采集到的能量经DC/DC变换器发出，功率控制方法包括以下步骤：步骤1）DC/DC变换器接受来自光伏发电组的能量，利用非线性MPPT算法控制光伏组件实现最大功率输出；步骤2）通过DC/DC变换器对光伏板输出的能量进行限压限流保护，DC/DC变换器的输出端电压电流关系曲线设定为倾斜直线；步骤3）通过倾斜直线和最大功率曲线相互配合实现光伏电池板的能量安全输出，本发明专利技术提高了光伏发电组件工作的稳定性，可用于太阳能发电中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光伏组件控制方法，特别涉及一种光伏组件功率控制方法。
技术介绍
在分布式光伏系统中，DC/DC控制器除具有MPPT功能外，一般都具有限压和限流的保护功能，避免器件遭到过电压或过电流的损坏。限压和限流控制一般与太阳光的照射方向、区域强度以及阴影等外界因素有关，因此，在极端恶劣条件下光伏组件系统中所有组件将全部工作于保护算法下，MPPT算法全部失效，输出功率不仅大幅度下降，单个组件的输出功率也将变得不可控，系统稳定性变差。一个短暂的干扰信号作用下，系统的工作状态将发生改变，组件输出功率发生不可预期的变化。这种变化通过通讯网络传送至上位机，易使得上位机发生误判从而进行错误的调度；传统的分布式光伏系统启动时，大功率的逆变器将先把直流母线电容预充电到启动电压，逆变器预充电电路体积较大，或者由前端DC/DC进行电容预充电，当部分组件由于完全遮蔽不能启动，逆变器将不能启动，能源的转换效率低，同时逆变器直流侧工作电压的设计对光伏电池板功率输出的影响也有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具备倾斜特性保护的集成光伏组件功率控制方法，提高电路工作的稳定性。本专利技术的目的是这样实现的：一种具备倾斜特性保护的集成光伏组件功率控制方法，所述集成光伏组件包括多个结构相同的光伏发电组，每个光伏发电组包括一块光伏电池板和一个DC/DC变换器，光伏电池板产生的能量经DC/DC变换器发出，其特征在于，所述功率控制方法包括以下步骤：步骤1)DC/DC变换器接受来自光伏发电组的能量，利用非线性MPPT算法控制光伏组件实现最大功率输出；步骤2)通过DC/DC变换器对光伏板输出的能量进行限压限流保护，DC/DC变换器的输出端电压电流关系曲线设定为倾斜直线；步骤3)通过倾斜直线和最大功率曲线相互配合实现光伏电池板的能量安全输出。作为本专利技术的进一步限定，步骤2)限压限流的具体方法为：步骤a)采集光伏电池板输出的电压和电流；步骤b-1)若集成光伏组件由多个光伏发电组并联而成，根据采集到的电压电流建立xy坐标系，x轴为电压值，y轴为电流值，光伏电池板输出的恒定功率在该坐标系中显示为反比例函数曲线；建立倾斜限流曲线，该曲线方程为：y＝Imax-kiu·x (1)恒定功率曲线与倾斜限流曲线的交点： X m i n = I m a x - I m a x 2 - 4 · k i u · P i 2 · k i u - - - ( 2 ) ]]>其中y是DC/DC输出电流限流设定值，x是采样到的输出电压值，Imax为DC/DC输出电流最大值，Pi为单个光伏发电组输出功率，kiu为并联模式下倾斜限流曲线斜率，0.01≤kiu≤0.1，当检测到x＜Xmin时，退出MPPT控制模式，进入限流控制模式，按照式(1)设定限流值；建立倾斜限压曲线，该曲线方程为：y＝b-kuu·x (3)其中:b＝kuu·Umax (4)恒定功率曲线与倾斜限压曲线的交点： X m a x = b + b 2 - 4 · k u u · P i 2 · k u u - - - ( 5 ) ]]>其中，y是DC/DC输出电压限压设定值，x为采样的输出电流值，Umax为DC/DC输出电压最大值，Pi是单个光伏发电组输出功率，kuu为并联模式下倾斜限压曲线斜率，10≤kuu≤100，当x＞Xmax时，退出MPPT控制，进入限压控制模式，按照式(3)设定限压值；步骤b-2)若集成光伏组件由多个光伏发电组串联而成，根据采集到的电压电流建立xy坐标系，x轴为电流值，y轴为电压值，光伏电池板输出的恒定功率在该坐标系中显示为反比例函数曲线；建立倾斜限压曲线，该曲线方程为：y＝Umax-kui·x (6)恒定功率曲线与倾斜限压曲线的交点： X m i n = U m a x - 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具备倾斜特性保护的集成光伏组件功率控制方法，所述集成光伏组件包括多个结构相同的光伏发电组，每个光伏发电组包括一块光伏电池板和一个DC/DC变换器，光伏电池板产生的能量经DC/DC变换器发出，其特征在于，所述功率控制方法包括以下步骤：步骤1)DC/DC变换器接受来自光伏发电组的能量，利用非线性MPPT算法控制光伏组件实现最大功率输出；步骤2)通过DC/DC变换器对光伏板输出的能量进行限压限流保护，DC/DC变换器的输出端电压电流关系曲线设定为倾斜直线；步骤3)通过倾斜直线和最大功率曲线相互配合实现光伏电池板的能量安全输出。

【技术特征摘要】
1.一种具备倾斜特性保护的集成光伏组件功率控制方法，所述集成光伏组件包括多个结构相同的光伏发电组，每个光伏发电组包括一块光伏电池板和一个DC/DC变换器，光伏电池板产生的能量经DC/DC变换器发出，其特征在于，所述功率控制方法包括以下步骤：步骤1)DC/DC变换器接受来自光伏发电组的能量，利用非线性MPPT算法控制光伏组件实现最大功率输出；步骤2)通过DC/DC变换器对光伏板输出的能量进行限压限流保护，DC/DC变换器的输出端电压电流关系曲线设定为倾斜直线；步骤3)通过倾斜直线和最大功率曲线相互配合实现光伏电池板的能量安全输出。2.根据权利要求1所述的一种具备倾斜特性保护的集成光伏组件功率控制方法，步骤2)限压限流的具体方法为：步骤a)采集光伏电池板输出的电压和电流；步骤b-1)若集成光伏组件由多个光伏发电组并联而成，根据采集到的电压电流建立xy坐标系，x轴为电压值，y轴为电流值，光伏电池板输出的恒定功率在该坐标系中显示为反比例函数曲线；建立倾斜限流曲线，该曲线方程为：y＝Imax-kiu·x (1)恒定功率曲线与倾斜限流曲线的交点： X m i n = I m a x - I max 2 - 4 · k i u · P i 2 · k i u - - - ( 2 ) ]]>其中y是DC/DC输出电流限流设定值，x是采样到的输出电压值，Imax为DC/DC输出电流最大值，Pi为单个光伏发电组输出功率，kiu为并联模式下倾斜限流曲线斜率，0.01≤kiu≤0.1，当检测到x＜Xmin时，退出MPPT控制模式，进入限流控制模式，按照式(1)设定限流值；建立倾斜限压曲线，该曲线方程为：y＝b-kuu·x (3)其中:b＝kuu·Umax (4)恒定功率曲线与倾斜限压曲线的交点： X m a x = b + b 2 - 4 · k u u · P i 2 · k u u - ...

【专利技术属性】
技术研发人员：史旺旺，蔡晓宇，杨俊伟，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32