[发明专利]在电池串组中实现将光伏组件接入或移除的切换方法

说明书

本发明涉及到在电池串组中实现将光伏组件接入或移除的切换方法，电池串组包括串联连接的多个光伏组件，每一个光伏组件均配置有将光伏组件耦合至到电池串组中的接入开关和将光伏组件从电池串组中屏蔽的移除开关。瞬态短接一次或多次待切换的光伏组件所属的电池串组提供的串级电压，待切换的光伏组件配置的处理器侦测电池串组是否发生瞬态短接事件，藉由侦测到的瞬态短接事件作为判断从电池串组中将光伏组件接入或移除的依据，能够控制组件在正常接入的工作模式或屏蔽的移除模式之间切换。

技术领域

本发明主要涉及到光伏发电领域，确切的说，是涉及到在含有光伏电池的应用场合中采用可控制光伏组件接通或关断的切换模块，能够根据实际情况决定切换模块在接通组件的正常接入工作模式或屏蔽光伏组件的移除模式等之间切换。

背景技术

个体光伏组件输出往往不足以提供实际功率需求，因此必须以串联并联的方式构成光伏组件阵列来满足设计要求。在选取光伏组件构成阵列时，通常会遇到由于串并联的各个组件的电性参数不一致或串组发生部分或间歇性的遮蔽或老化等因素而导致串并联后的输出功率小于单个组件输出功率之和的情况，专业术语称之为失配损失，随着光伏电站运行年限的增加，它将不同程度得影响整个电站的实际发电量。传统的集中式光伏发电系统由于受到周边建筑物、云朵位置、邻近障碍物的大小等不可预见的因素，将导致光伏组件阵列的功率造成难以估计的损失。因此，近年来国内外学者针对上述局部阴影产生的光伏阵列功率多峰的问题进行了多种全局最大功率点的研究探索取得了一些显著成果，但仍然无法使所有光伏组件工作在各自的最大功率点处，没有彻底解决因局部阴影遮挡问题带来的串组的整体功率的损失。对于集中光伏发电系统，由于只有一个能量变换环节从直流到直流的电压转换，控制时既要考虑跟踪电池板最大功率点，又要保证电网输出电压的幅值相位和正弦度，控制较为复杂逆变器多路输入使用同一个MPPT，不能识别串并联支路光伏组件的差异，会大幅度降低发电效率，因此对于光伏组件参数的离散性或太阳辐射条件的差异造成的能量损失是无能为力的。同时，在串联连接时若电流不匹配，会造成阵列工作在某一状态下时，阵列内个别光伏组件处于反向偏置形成热斑，在并联联接时若电压不匹配，会造成组件阵列工作在某一状态下时，阵列内形成环流热斑和环流都会使串并联联接中的个别组件处于消耗功率的状态，并可能损害组件寿命,特别当光伏组件阵列无法工作在均匀的光照下，产生的失配损失就更大,组件通过接线盒中旁通二极管的连接可将工作异常的电池串旁通，部分减少电池或组件之间的电流不匹配带来的功率损失，但无法消除因电池串组中任意一块低电流的电池组件所带来的电流匹配问题。

功率优化器的发电提升和电站的实际情况有很大关系，如在平坦地面无障碍物遮挡的大型电站和分布式光伏电站两者的提升比例是不相同的，刚投运的光伏电站和并网运行有一定年数的电站安装功率优化器的提升比例也是不相同的，因此有必要通过实际的场景来进行实验，积累数据进行串组分析，可为电站的优化运行提供有益的参考。增加优化器后的全年光伏出力增益，在不同的辐照下提升的比例是不同的。由于阵列中的光伏组件特性不一致容易造成电流失配问题，导致系统的整体发电效率大幅下降。为解决此问题行业内提出了分布式光伏功率优化器的阵列架构，为解决光伏阵列串联组件的电流失配问题提供了新的途径。功率优化器可以在电池组件出厂时直接与电池组件集成为配套的成套电力设备，功率优化器还可以单独另行在安装到电池组件上。对于业界而言，新建的光伏电站采用功率优化器与电池组件集成的方案比较节省成本，对于已经存在的旧有光伏电站的升级改造则需要在原有的组件上去额外地安装附加的功率优化器。安全工作模式或最大功率点追踪模式或休眠模式，是需要考虑的问题，无论是检修还是初次上电或安装等情况，都需要在正常工作模式和安全模式之间切换以保障工作人员或业主的安全。

发明内容

在一个可选的非限制性的实施例中，本申请公开了一种用于光伏组件的功率优化器在不同工作模式之间切换的方法，其特征在于任意一个电池串组均包括串联连接的多个光伏组件，每一个光伏组件均配置有用于执行最大功率点追踪的功率优化器，每一个电池串组中各个光伏组件各自所对应的功率优化器串联连接构成一个链路从而提供串级电压；