[发明专利]一种光伏发电系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种光伏发电系统及其控制方法，所述光伏发电系统包括光伏组件、控制器和清洗装置；所述控制器跟踪光伏组件当前最大输出功率P_max，并将光伏组件当前最大输出功率P_max和光伏组件正常工作状态下最大输出功率的波动范围R进行实时比较；当P_max超出波动范围R时，启动洗装置对光伏组件表面进行清洗。本发明能有效提高光伏组件的发电效率。

技术领域

本发明属于太阳能光伏技术领域，具体涉及一种光伏发电系统及其控制方法。

背景技术

作为一种清洁能源，太阳能具有广阔的发展前景，而现有的光伏发电技术存在以下问题：常规的MPPT(最大功率点跟踪)技术是通过控制光伏组件的工作电压或者工作电流，使光伏组件工作在最大功率点，获得最大输出功率。但是当光伏组件堆积较多灰尘或出现故障时，常规MPPT算法将出现多个峰值，存在无法寻优到全局优解的问题。而且，光伏组件表面在长期使用过程累积大量灰尘，降低光伏组件的发电效率。

因此，有必要研究一种能够针对上述问题，提高光伏组件的发电效率的光伏发电系统及其控制方法。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种光伏发电系统及其控制方法，能有效提高光伏组件的发电效率，

本发明所采用的技术方案如下：

一方面，提供一种光伏发电系统，包括光伏组件、控制器和清洗装置；所述控制器跟踪光伏组件当前最大输出功率P_max，并将光伏组件当前最大输出功率P_max和光伏组件正常工作状态下最大输出功率的波动范围R进行实时比较；当P_max超出波动范围R时，启动洗装置对光伏组件表面进行清洗。

所述光伏组件可以实现将光能转换成电能并输出、储存；所述控制器控制光伏组件按当前最大输出功率P_max输出相应的电压值。

进一步地，所述波动范围R根据经验取值，可通过实际测试得到，将一块全新、功能正常的光伏组件放置在不同的天气环境下，多次测试其在不同天气环境下最大输出功率的变化，并对所得的所有值进行统计分析，将最佳天气环境下平均最大输出功率作为波动范围R的上限值，最差天气环境下平均最大输出功率作为波动范围R的下限值。

进一步地，所述控制器包括MPPT控制器，所述控制器通过MPPT控制器跟踪当前最大输出功率P_max；所述光伏组件经DC-DC变换器为负载供电；所述MPPT控制器的输入端连接光伏组件的输出端，MPPT控制器的输出端连接DC-DC变换器的控制端。

所述MPPT控制器对光伏组件的工作状态进行采集，跟踪其当前最大输出功率，根据其当前最大输出功率对应的电压值来控制DC-DC变换器的占空比从而调节光伏组件输出电压的大小。

进一步地，所述清洗装置包括用于向所述光伏组件喷水的喷水装置和用于刷洗所述光伏组件上表面的雨刷装置；在清洗过程中喷水装置和雨刷装置一同工作，保证了清洁力度。

进一步地，所述喷水装置包括喷嘴、水管及水龙头，喷嘴位于光伏组件旁(本实施例中喷嘴位于光伏组件下方中央处)，水管的一端套接水龙头，另一端与喷嘴通过螺纹连接(另一端通过内螺丝连接喷嘴的外螺丝)。

进一步地，所述雨刷装置包括一个护套(或两个护套)、雨刷片、雨刷杆及微型电机，所述一个护套沿光伏组件的一侧边(或两个护套分别沿光伏组件相对的两侧边)安装于光伏组件上；护套内设有卡接槽，所述雨刷杆的一端卡接于护套(或两端分别卡接于两个护套)的卡接槽内；雨刷杆的端部与护套内卡接槽之间设有弹性抵压件；所述微型电机与雨刷杆驱动连接；雨刷片安装于雨刷杆下方，紧贴光伏组件上表面；正常情况下雨刷杆位于光伏组件的一端。当控制器给出清洗命令时，水龙头开启，喷嘴向光伏组件喷水，电机启动，带动雨刷杆沿着卡接槽从光伏组件一端往另一端来回移动，确保清洗干净。