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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏,具体涉及特殊情境下的光伏优化器处理方法。
技术介绍
1、在光伏
上,目前大多数逆变器为组串逆变器,一个逆变器可接入多个光伏组串,每个光伏组串独立工作,每一个光伏组串由多个光伏电池串联组成,一个光伏电池都挂载一个优化器。
2、优化器通过实时监测和控制光伏组串的电压和电流等参数,以实现最大功率输出和最高能源利用率。逆变器和优化器的内部集成了mppt追踪功能模块,以稳定光伏组串的发电效率。通过逆变器和优化器相互配合,确保光伏组串的输出功率控制在最优的输出功率中,使整个光伏组串达到最佳发电效率工作点。
3、在特殊情境下,所述特殊情境包括多个光伏组串早上开机后的一段时间内和晚上多个光伏组串关机前的一段时间内以及阴雨天气等光照极弱的条件下,并在每个光伏电池都挂载一个优化器的前提下,且在逆变器和优化器的内部集成了mppt追踪功能模块的基础上。光伏组串在特殊情境下会出现以下情况:
4、1)在早上刚开机的一段时间和晚上要关机的前一段时间内,由于光照强度较弱且优化器自身具有功耗,所以优化器的优化效果相对较差。受到mppt追踪功能的影响,此时优化器有可能因为响应不及时,从而将光伏组串的输出关闭,导致光伏组串旁路无输出,从而降低光伏系统的整体效率,更加减少发电量。
5、2)由于逆变器的局限性,其并不清楚此时是否处于阴雨天气,依然由于其工作原理会周期性地向上拉取电流,但此时光照极弱,光伏组串带载能力极弱,受到mppt追踪功能的影响,逆变器向上拉取电流会导致光伏组串输出电压快速下降,
6、可以看出mppt追踪功能在特殊情境下,很容易找不到最大功率点,导致优化器的电参数在反复跳变造成输出不稳定;直流侧电流和电压调节的调节响应速度慢,且受到环境因素的影响比较大;通过改变逆变器的参数其控制更复杂,且容易使逆变器工作不稳定。而采用通讯协议与控制策略只适用于部分范围的光伏优化器,受限较大。
技术实现思路
1、第一方案提供一种特殊情境下的光伏优化器处理方法,以稳定特殊情境下的光伏优化器的正常输出状态。
2、第一方案,特殊情境下的光伏优化器处理方法包括:一个逆变器连接有多个光伏组串,每个光伏组串由多个光伏电池串联组成,每个光伏电池都挂载一个优化器所述优化器功能包括mppt追踪功能;还包括:
3、s1,按照预设周期对每个优化器进行检测,并得到每个优化器的电参数,所述电参数包括电流i,功率p和电压v:
4、
5、其中,m表示为优化器的数量,n表示为当前周期数;im,n,pm,n和vm,n分别表示每个优化器当前周期的电流,功率和电压;
6、s2,根据所述电参数实时计算电参数的变化趋势,所述电参数的变化趋势包括电流变化趋势δi和功率变化趋势δp;
7、所述电流变化趋势δi表示为每个光伏组串相邻周期间的电流之差:
8、
9、所述功率变化趋势δp表示为每个优化器相邻周期间的功率之差:
10、
11、s3,根据第一预设判断条件判断所述每个优化器电参数的变化趋势,以判断优化器是否处于所述特殊情境下,以选择并控制每个优化器的工作状态,所述优化器的工作状态包括正常输出和关闭mppt追踪功能;
12、s4,若优化器的工作状态处于关闭mppt追踪功能情况下,则采用电压闭环pi控制方式优化所述优化器的电参数。
13、效果:在特殊情境下,当任一个光伏优化器采用mppt追踪功能时,会造成优化器响应不及时,因此此时需要关闭mppt追踪功能,并且采用电压闭环pi控制方式优化所述优化器的电参数。电压闭环pi控制方式相比mppt追踪功能对占空比的调整更加灵敏,响应速度更快,精度更高,能有效避免因电压波动以及外部因素引起的电流波动,输入和输出更加稳定。使用电压闭环pi控制方式在特殊情境下控制优化器的电参数,,是微调该情境下的优化器较好的方式。
14、优选地,所述第一预设判断条件为:
15、其中,b为第一预设功率阈值,c为第一预设电流阈值,d为预设连续周期阈值。
16、效果:当满足第一预设判断条件时,可以选择并控制优化器的工作状态。并且设置的第一预设功率阈值和第一预设电流阈值是光照强度弱,且容易使优化器受到mppt追踪功能影响导致优化器输出不稳定的情况而设定的。而预设连续周期阈值,这是为了消除误差,有可能光伏优化器只是短时间地因为外界因素被遮挡而导致功率和电流相对减少的情况。通过第一预设判断条件准确地判断光伏优化器的工作状态,能够保证光伏优化器在极低误差的情况下能够判断光伏优化器是否处于特殊情境,以更好地在电压闭环pi控制方式和mppt追踪功能中进行相应地切换,保证光伏优化器基本上处于最佳的工作状态。
17、优选地,所述第一预设功率阈值b=15w,所述第一预设电流阈值c=0.5a,所述预设连续周期阈值d=10,所述预设周期为1min。
18、效果:所述阈值都是较为准确且精确地能判定出此时光伏优化器是否处于特殊情境,以是否相应地切换mppt追踪功能和电压闭环pi控制方式,达到光伏优化器基本上处于最佳的工作状态的目的。
19、优选地,当满足所述第一预设判断条件时,优化器处于所述特殊情境下,并选择且控制优化器的工作状态为关闭mppt追踪功能;当未满足所述第一预设判断条件时,优化器未处于所述特殊情境下,并选择且控制优化器的工作状态为正常输出。
20、效果:通过第一预设判断条件确认优化器是否处于特殊情境,若处于特殊情境,则采用电压闭环pi控制方式,由于mppt追踪功能的微调效果较差且调节响应速度慢,因此切换成电压闭环pi控制方式,该电压闭环pi控制方式的微调效果更好,调节响应速度更迅速。
21、优选地,s4具体为:若优化器当前周期电流im,n小于第二预设电流阈值,则执行第一处理方式;若优化器当前周期电流im,n大于第二预设电流阈值,且小于第三预设电流阈值,则执行第二处理方式;若优化器当前周期电流im,n大于第三预设电流阈值,且小于所述第一预设电流阈值,则执行第三处理方式。
22、效果:通过采用梯度调节方式,根据当前周期电流im,n的不同可以选择不同的处理方式进行对应处理,更好地达到迅速调控优化器电参数的效果。
23、优选地,所述第二电流阈值为0.3a,所述第三电流阈值为0.4a。
24、效果:所述阈值是根据光照强度情况和电压闭环pi方式进行设定的。将光照较弱的情况分为不同等级,每个等级都有阈值限定,当光照极弱时,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.特殊情境下的光伏优化器处理方法,包括一个逆变器连接有多个光伏组串,每个光伏组串由多个光伏电池串联组成,每个光伏电池都挂载一个优化器,所述优化器功能包括MPPT追踪功能,其特征在于,还包括:
2.根据权利要求1所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,所述第一预设判断条件为:其中B为第一预设功率阈值,C为第一预设电流阈值,D为预设连续周期阈值。
3.根据权利要求2所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,所述第一预设功率阈值B=15W,所述第一预设电流阈值C=0.5A,所述预设连续周期阈值D=10,所述预设周期为1min。
4.根据权利要求1或2所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,当满足所述第一预设判断条件时,优化器处于所述特殊情境下,并选择且控制优化器的工作状态为关闭MPPT追踪功能;
5.根据权利要求2所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,S4具体为:
6.根据权利要求5所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,第二电流阈值为0.3A,第三电流阈值为0.4A。
>7.根据权利要求5所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,所述第一处理方式具体为:通过所述电压闭环PI控制方式,将所述优化器当前的周期电压Vm,n降低10%;
8.根据权利要求1,5或7所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,所述电压闭环PI控制方式包括比例控制p和积分控制i,比例控制P=0.0002,积分控制i=0.00005。
9.根据权利要求2所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,执行完S4后,若所述优化器的当前电参数满足则终止所述电压闭环PI控制方式,并开启所述优化器的MPPT追踪功能,回到正常输出状态;反之,继续采用电压闭环PI控制方式控制优化器的电参数;其中,E为第二预设功率阈值。
10.根据权利要求1所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,所述特殊情境包括早上光伏优化器开机后的第一预设时间内,晚上光伏优化器关机前的第二预设时间内以及阴雨天气。
...【技术特征摘要】
1.特殊情境下的光伏优化器处理方法,包括一个逆变器连接有多个光伏组串,每个光伏组串由多个光伏电池串联组成,每个光伏电池都挂载一个优化器,所述优化器功能包括mppt追踪功能,其特征在于,还包括:
2.根据权利要求1所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,所述第一预设判断条件为:其中b为第一预设功率阈值,c为第一预设电流阈值,d为预设连续周期阈值。
3.根据权利要求2所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,所述第一预设功率阈值b=15w,所述第一预设电流阈值c=0.5a,所述预设连续周期阈值d=10,所述预设周期为1min。
4.根据权利要求1或2所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,当满足所述第一预设判断条件时,优化器处于所述特殊情境下,并选择且控制优化器的工作状态为关闭mppt追踪功能;
5.根据权利要求2所述的特殊情境下的光伏优化器处理方法,其特征在于,s4具体为:
6.根据权利要求5所述的特殊情境下的光伏优化器处理方...
【专利技术属性】
技术研发人员:程远,陈洲,张希,王树乐,陈彦冰,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:
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