专利名称：一种穿越电压降额区间方法
技术领域：
本发明涉及一种穿越降额区间方法，尤其涉及一种穿越电压降额区间方法。
背景技术：
太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分，其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作或输送到电网发电；太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本；但是由于太阳能的直接输出一般都是直流电源，为能向交流负载或交流电网提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用逆变器。此外为了扩大输入电压范围，通常逆变器需要増加DC-DC变换环节；但是由于太阳能电池板(PV)输出特性最大功率点的电压约是开路电压的80%，为了避免逆变器启动时电压过高，通常的做法是在太阳能电池板(PV)输出侧并联一路开关管串联启动电阻电路。开始启动时，逆变器检测到太阳能电池板(PV)电压过高，则导通开关管，启动电阻工作，太阳能电池板(PV)输出降低到一定电压后，逆变器开始发电工作，然后关断开关管，启动电阻停止工作；由于太阳能电池板(PV)电压受到太阳光照等因素的影响而时时变化，在逆变器正常工作吋，若太阳能电池板(PV)电压过高，则逆变器会进入输入电压降额模式，来保障逆变器的安全运行；此时存在一种情况，逆变器随着电压降额，降额将会导致太阳能电池板(PV)电压的进ー步升高， 从而导致新的降额，形成一种恶性循环，最终导致逆变器过压保护关机或未工作在最佳エ 作点。
发明内容
本发明针对上述不足，研究一种穿越电压降额区间方法，此方法是通过控制启动电阻的工作，将逆变器的工作电压从降额区间转变到正常的电压工作区间或转变到稳定的最佳电压工作点，从而避免逆变器关机，使太阳能电池板(PV)上的能量最大可能的输出到电网或负载中去。本发明的技术方案一种穿越电压降额区间的方法，包括太阳能电池板(PV)、逆变器、启动电阻、电网， 所述太阳能电池板是将太阳能转化为电能，送往蓄电池中存储起来，或用来推动负载工作； 所述逆变器把直流电能转变成交流电，所述逆变器具有太阳能电池板最大功率跟踪(MPPT) 功能，首先太阳能电池板(PV)将自身变化的电压、功率通过坐标轴显示，逆变器通过坐标轴将随太阳能电池板(PV)变化的曲线显示在坐标轴上，然后观察坐标轴上显示的曲线，当太阳能电池板(PV)电压、功率显示在降额曲线上，此时通过在太阳能电池板(PV)与逆变器之间接入启动电阻，通过控制启动电阻，使得太阳能电池板(PV)输出功率等于逆变器的输出功率加上启动电阻功率。当逆变器的输出功率加上启动电阻功率大于太阳能电池板(PV)输出的最大功率吋，通过减小与太阳能电池板(PV)并联的等效电阻来降低太阳能电池板(PV)输出电压，使得逆变器工作在降额曲线以下的区域内，然后断开启动电阻，逆变器会继续响应减少与太阳能电池板(PV)并联的等效电阻来弥补启动电阻断开的影响，之后通过逆变器在太阳能控制器(MPPT)功能的作用下追踪至太阳能电池板(PV)最佳工作电压和功率点。本发明有益效果本发明结构简単，操作方便，通过控制启动电阻的工作，将逆变器的工作电压从降额区间转变到正常的电压工作区间或转变到稳定的电压工作点，从而避免逆变器关机，使太阳能电池板(PV)上的能量最大可能的输出到电网或负载中去。
图1为本发明结构示意图。图2为本发明实施例一工作过程控制曲线示意图。图3为本发明实施例ニ工作过程控制曲线示意图。其中:1、PV曲线；2、降额曲线。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进ー步的描述。如图1至图3所示，本发明ー种穿越电压降额区间的方法，包括太阳能电池板 (PV)、逆变器、启动电阻、电网，所述太阳能电池板是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作，或输送到电网发电；所述逆变器是把直流电能转变成交流电， 所述太阳能电池板(PV)将自身变化的电压、功率通过坐标轴显示，逆变器通过坐标轴将随太阳能电池板(PV)变化的曲线显示在坐标轴上，然后观察坐标轴上显示的曲线，当太阳能电池板(PV)电压、功率显示在降额曲线2上，此时通过在太阳能电池板(PV)与逆变器之间接入启动电阻；通过控制启动电阻，使得太阳能电池板(PV)输出功率等于逆变器的输出功率加上启动电阻功率；所述逆变器的输出功率加上启动电阻功率若大于太阳能电池板 (PV)输出的最大功率吋，通过减小与太阳能电池板(PV)并联的等效电阻来降低太阳能电池板(PV)输出电压，使得逆变器工作在降额曲线2以下的区域内，然后断开启动电阻，让启动电阻停止工作，但是逆变器会继续响应减少与太阳能电池板(PV)并联的等效电阻来弥补启动电阻断开的影响，之后通过逆变器在太阳能控制器(MPPT)功能的作用下追踪至太阳能电池板(PV)最佳工作电压和功率点。实施例一如图2所示，横坐标表示电压，纵坐标表示功率，首先设定逆变器初始工作点是B， 因为该点太阳能电池板(PV)曲线在降额曲线2之上，所以逆变器需要降额运行，响应降额要求后，逆变器会转移工作在点C位置上，但该点太阳能电池板(PV)曲线仍然在降额曲线2 之上，需继续响应降额要求，形成恶性循环，最终导致输出功率为零，逆变器过压保护关机。 从图2明显看出理想的逆变器工作点为A，因为逆变器运行必须沿着太阳能电池板(PV)曲线1运行，但是又不能超过降额曲线2，因此A点是最大功率点，其既能保证逆变器安全エ 作，又能使PV上的能量最大可能的输送到电网或负载中去；要想初始工作点B转移到最佳工作点A，太阳能电池板(PV)需要一段时间内输出更大的功率，逆变器响应降额的要求，不能增大输出功率，但此时可切入启动电阻工作，使得太阳能电池板(PV)输出功率等于逆变器的输出功率加上启动电阻功率；若逆变器的输出功率加上启动电阻功率超过了太阳能电池板(PV)可支持输出的最大功率，则工作点将会转移到最大功率点的左侧曲线上，若转移到D点，逆变器会响应降额要求，迅速减小太阳能电池板(PV)输出并联的等效电阻，进ー 步使太阳能电池板(PV)输出电压降低，使逆变器工作在降额曲线2以下的区域内，这时断开启动电阻，停止其工作，但逆变器动作会继续响应减小太阳能电池板(PV)输出并联的等效电阻，来弥补启动电阻断开的影响，后面逆变器将会在太阳能控制器(MPPT)功能的作用下，稳定到A点工作；若转移到E点，则逆变器动作省去了响应降额要求，直接响应减小太阳能电池板(PV)输出并联的等效电阻，来弥补启动电阻断开的影响，然后在太阳能控制器 (MPPT)功能的作用下，稳定到A点工作。实施例ニ如图3所示，横坐标表示电压，纵坐标表示功率，设定逆变器初始工作点是C，因为该点太阳能电池板(PV)曲线在降额曲线2之上，所以逆变器需要降额运行，响应降额要求后，逆变器会最终稳定在B点工作。从图3明显看出理想的逆变器工作点为A，因为逆变器运行必须沿着太阳能电池板(PV)曲线1运行，但是又不能超过降额曲线2，因此A点是最大功率点，既能保证逆变器安全工作，又能使太阳能电池板(PV)上的能量最大可能的输送到电网或负载中去；要想初始工作点C转移到最佳工作点A，太阳能电池板(PV)需要一段时间内输出更大的功率，逆变器响应降额的要求，不能增大输出功率，但此时可切入启动电阻工作，这样太阳能电池板(PV)输出功率等于逆变器的输出功率加上启动电阻功率，若逆变器的输出功率加上启动电阻功率大于太阳能电池板(PV)可支持输出的最大功率，则工作点将会转移到最大功率点的左侧曲线上，若转移到D点，逆变器会响应降额要求，迅速减小太阳能电池板(PV)输出并联的等效电阻，进ー步使太阳能电池板(PV)输出电压降低，使逆变器工作在降额曲线2以下的区域内，这时断开启动电阻，停止其工作，但逆变器动作会继续响应减小太阳能电池板(PV)输出并联的等效电阻，来弥补启动电阻断开的影响，后面逆变器将会在太阳能控制器(MPPT)功能的作用下，稳定到A点工作；若转移到E点，则逆变器动作省去了响应降额要求，直接响应减小太阳能电池板(PV)输出并联的等效电阻，来弥补启动电阻断开的影响，然后在太阳能控制器(MPPT)功能的作用下，稳定到A点工作；如果设定逆变器初始工作点是F，则会重复实例一中描述的情景，按常规控制方法，将导致逆变器关机保护，按新控制方法，将会稳定到A点工作。
权利要求
1.一种穿越电压降额区间的方法，包括太阳能电池板(PV)、逆变器、启动电阻、电网， 所述太阳能电池板是将太阳能转化为电能，送往蓄电池中存储起来，或用来推动负载工作； 所述逆变器把直流电能转变成交流电，所述逆变器具有太阳能电池板最大功率跟踪(MPPT) 功能，首先太阳能电池板(PV)将自身变化的电压、功率通过坐标轴显示，逆变器通过坐标轴将随太阳能电池板(PV)变化的曲线显示在坐标轴上，然后观察坐标轴上显示的曲线，当太阳能电池板(PV)电压、功率显示在降额曲线上，此时通过在太阳能电池板(PV)与逆变器之间接入启动电阻，通过控制启动电阻，使得太阳能电池板(PV)输出功率等于逆变器的输出功率加上启动电阻功率。
2.根据权利要求1所述的穿越电压降额区间的方法，其特征在于当逆变器的输出功率加上启动电阻功率大于太阳能电池板(PV)输出的最大功率吋，通过减小与太阳能电池板(PV)并联的等效电阻来降低太阳能电池板(PV)输出电压，使得逆变器工作在降额曲线以下的区域内，然后断开启动电阻，逆变器会继续响应减少与太阳能电池板(PV)并联的等效电阻来弥补启动电阻断开的影响，之后通过逆变器在太阳能控制器(MPPT)功能的作用下追踪至太阳能电池板(PV)最佳工作电压和功率点。
全文摘要
本发明公开了一种穿越电压降额区间的方法，所述逆变器具有太阳能电池板最大功率跟踪(MPPT)功能，所述太阳能电池板(PV)将自身变化的电压、功率通过坐标轴显示，逆变器通过坐标轴将随太阳能电池板(PV)变化的曲线显示在坐标轴上，然后观察坐标轴上显示的曲线，当太阳能电池板(PV)电压、功率显示在降额曲线上，此时通过在太阳能电池板(PV)与逆变器之间接入启动电阻动作；通过控制启动电阻，使得太阳能电池板(PV)输出功率等于逆变器的输出功率加上启动电阻功率；本发明结构简单，通过控制启动电阻的工作，将逆变器的工作电压从降额区间转变到正常的电压工作区间或转变到稳定的电压工作点，从而避免逆变器关机。
文档编号G05F1/67GK102545259SQ20121001180
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者徐立平, 景孝凯, 李顺, 韩云龙, 龙秀山 申请人:山亿新能源股份有限公司