[发明专利]一种光伏控制系统及其IV曲线扫描方法

说明书

本申请提供了一种光伏控制系统及其IV曲线扫描方法，从多个光伏优化器组串的任一个光伏优化器组串中选取部分光伏优化器组成第一扫描组，从另一光伏优化器组串中选取部分伏优化器组成第二扫描组；对第一扫描组和第二扫描组中光伏优化器连接的光伏组件同时进行IV曲线扫描；在同一光伏优化器组串内轮换第一扫描组和第二扫描组内的光伏优化器；再同时对第一扫描组和第二扫描组进行IV曲线扫描，直至第一扫描组和第二扫描组所在的光伏优化器组串完成全部光伏组件的IV曲线扫描。各个光伏优化器组串之间并行进行IV曲线扫描，而各光伏优化器组串内串行进行IV曲线扫描，减少了同时进行IV曲线扫描的光伏优化器的数量，会对输出功率的影响较小。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏控制系统及其IV曲线扫描方法。

背景技术

光伏发电系统通常由多个光伏组件和逆变器等设备构成，多个光伏组件中相互串联的光伏组件构成的一个组串。根据单个光伏组件的开路电压(open circuit voltage，Voc)的不同以及逆变器的输入电压的不同，各组串中包含的光伏组件数量也不同。若各组串的最大功率点不一致，或存在性能较差的光伏组件，将会造成逆变器输出功率降低，进而影响发电功率，严重时甚至会导致正常的光伏组件向性能较差的光伏组件输送电流，形成热斑。

现有的技术方案通过调节逆变器的母线电压可以获得整个组串的伏安特性曲线即电流-电压曲线(current-voltage curve，IV曲线)，经过智能诊断算法，能够检测出组串的老化程度和运行状态，如旁路二极管短路、组串被遮挡等。使用IV曲线扫描可以增大光伏发电系统的发电量，降低运营维护成本。

光伏优化器时近年来兴起的一种安装在光伏组件和逆变器之间的最大功率点跟踪(maximum power point tracking，MPPT)装置，可消除光伏组件的串并联失配，并具有单个光伏组件的IV曲线扫描功能。

现有技术中对于接有光伏优化器的光伏发电系统，一般通过控制各光伏优化器来同时实现对于全部光伏组件的IV曲线扫描，会导致光伏发电系统的输出功率波动较大，影响并网功率稳定性。

发明内容

本申请提供的一种光伏控制系统及其IV曲线扫描方法，用以解决在进行IV曲线扫描时光伏发电系统输出功率波动较大的问题。

第一方面，本申请提供了一种光伏控制系统，具体可以包括多个光伏优化器组串和一个逆变器。一个逆变器可以包括多个前级升压单元、一个后级逆变单元(具体可以是后级DC/AC逆变单元)和一个控制器。其中，一个控制器可以分别与多个前级升压单元和一个后级逆变单元连接，多个前级升压单元可以分别与一个后级逆变单元连接，具体地，各前级升压单元的输出端可以连接后级DC/AC逆变单元的输入端，后级DC/AC逆变单元的输出端可以与电网的输入端连接。多个前级升压单元中的每一个前级升压单元可以与多个光伏优化器组串中一个光伏优化器组串连接，具体地，多个光伏优化器组串中的每一个光伏优化器组串一一对应连接多个前级升压单元中的一个前级升压单元的输入端。多个光伏优化器组串中的每一个光伏优化器组串可以包括串联的多个光伏优化器，多个光伏优化器中的每一个光伏优化器用于与至少一个光伏组件连接。光伏优化器和逆变器中的前级升压单元主要用于实现光伏组件的最大功率追踪，逆变器中的后级DC/AC逆变单元主要用于将直流电能转换为与电网同频的交流电能，从而实现并网发电。各光伏优化器组串中包含的光伏优化器数量可以相同，或者，各光伏优化器组串中包含的光伏优化器数量也可以不相同，在此不做限定。

具体地，在逆变器中的控制器可以对第一扫描组和第二扫描组中光伏优化器连接的光伏组件同时进行IV曲线扫描，其中，多个光伏优化器组串的任一个光伏优化器组串中可以选取部分光伏优化器组成第一扫描组，多个光伏优化器组串的另一个光伏优化器组串中可以选取部分伏优化器组成第二扫描组。控制器还可以在同一光伏优化器组串内轮换第一扫描组和第二扫描组内的光伏优化器，再同时对第一扫描组和第二扫描组进行IV曲线扫描，直至第一扫描组和第二扫描组所在的光伏优化器组串完成全部光伏组件的IV曲线扫描。