[发明专利]一种光伏发电系统及其功率控制方法与功率优化器

说明书

本发明提供一种光伏发电系统的功率控制方法及功率优化器，在光伏发电系统需要限制输出功率时，由于逆变器限制其输出电流大小，会使直流母线电压以及各个功率优化器的输出电压上升，因此，功率优化器通过将自身的输出电压与相应的阈值进行比较，控制自身的运行模式根据其输出电压进行实时切换，相比于现有技术中基于通信的控制方式，响应更迅速，可靠性更高。

技术领域

本发明涉及光伏发电系统的功率控制技术领域，特别涉及一种光伏发电系统及其功率控制方法与功率优化器。

背景技术

在光伏发电系统中，当逆变器发生过温故障时，需要调整功率，使其运行在降功率模式；或者，当电网对馈电有调度需求时，也需要降低逆变器的输出功率，例如中压并网光伏系统中的限电、离网光伏系统中的负荷降低等情况；此外，当电网发生故障导致交流电压迅速降低时，还需要逆变器按照电网指令要求调制输出的有功和无功功率，满足LVRT(Lowvoltage ride through，低电压穿越)的要求。

在安装有功率优化器的光伏发电系统中，由于系统输出功率的控制由功率优化器通过MPPT(Maximumpower point traking，最大功率点跟踪)来实现，其逆变器只进行逆变；因此，当光伏发电系统由于上述某种原因而需要进行降额运行时，则需要通过逆变器或者上位机发送相应指令给功率优化器，使功率优化器进入限功率运行模式，从而降低光伏发电系统的运行功率。

但是采用通信控制功率优化器进行功率调制的方式，会受限于通信的速率和可靠性，在需要光伏发电系统迅速响应降额要求的场合，比如LVRT要求几十ms内完成有功功率降额和恢复，几乎成为不可能完成的任务。

发明内容

本发明提供一种光伏发电系统及其功率控制方法与功率优化器，以解决现有技术中通信控制的速率低及可靠性低的问题。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种光伏发电系统的功率控制方法，应用于光伏发电系统的功率优化器，所述光伏发电系统的功率控制方法包括：

获取功率优化器自身的输出电压；

将所述输出电压与相应的阈值进行比较；

若所述输出电压大于零且小于等于第一阈值，则控制所述功率优化器运行于限流模式；

若所述输出电压大于所述第一阈值且小于等于第二阈值，则控制所述功率优化器运行于最大功率点跟踪MPPT模式；

若所述输出电压大于所述第二阈值，则控制所述功率优化器运行于限功率模式或者直通模式，或者控制所述功率优化器先运行于限功率模式、待满足预设条件之后再运行于直通模式。

优选的，在所述将所述输出电压与相应的阈值进行比较之后，还包括：

若所述输出电压大于第三阈值，则控制所述功率优化器待机；所述第三阈值小于等于Vh/N，其中，Vh为光伏发电系统的最大允许直流母线电压，N为所述功率优化器所在光伏组串中功率优化器的串联个数。

优选的，控制所述功率优化器运行于直通模式，包括：

控制所述功率优化器的占空比，在预设时长内从当前运行模式下的占空比逐渐减小至零，使所述功率优化器运行于直通模式。

优选的，在所述获取功率优化器自身的输出电压之后，还包括：

判断所述输出电压的变化率是否大于第四阈值；

若所述输出电压的变化率大于所述第四阈值，则控制所述功率优化器运行于直通模式。

优选的，还包括：

获取功率优化器自身的输出电流；

判断所述输出电流的变化率是否大于第五阈值；