一种光伏组串及其串联控制方法、装置及光伏系统与流程

本发明涉及控制领域，尤其涉及一种光伏组串及其光伏组件单元的串联控制方法、装置及光伏系统。

背景技术：

现有的光伏系统中，首先由n块光伏组件串联组成光伏组串，光伏组串再进行并联构成光伏系统，根据《光伏发电站设计规范》(gb50797-2012)，光伏组件的串联数量n确定方式如下，光伏组件在当地昼间极端气温下的最大开路电压不超过系统中所使用设备的最大允许电压以及光伏组串的最大功率工作电压的变化范围应该在逆变器的最大功率跟踪(mppt)电压范围内：

式中：

kv——光伏组件的开路电压温度系数；

kv，——光伏组件的工作电压温度系数；

n——光伏组件的串联数(n取整数)；

t——光伏组件工作条件下的极限低温(℃)；

t’——光伏组件工作条件下的极限高温(℃)；

vdcmax——逆变器允许的最大直流输入电压(v)；

vmpptmin——逆变器mppt电压最大值(v)；

vmpptmax——逆变器mppt电压最小值(v)；

voc——光伏组件的开路电压(v)；

vpm——光伏组件的工作电压(v)；

常规光伏系统中所使用设备的最大允许电压vdcmax为1000v或1500v；光伏组件的开路电压温度系数kv和光伏组件的工作电压温度系数k’v为负值，一般可视为定值；光伏组件的开路电压voc、光伏组件的工作电压vpm根据所选用的光伏组件的型号而定。故光伏系统设计过程中，当所选用的组件型号确定后，光伏组件的串联数n主要受光伏组件的工作温度t、t’影响。光伏组件工作条件下的极限低温t取安装地点的历史最低气温，一般小于25℃，故t值越小，n的最大值越小；光伏组件工作条件下的极限高温t’取安装地点的历史最高气温加上25℃(经验值)，一般大于25℃，故t’值越小，n的最小值越大；

在除热带以外的大部分地区，历史最高气温和最低气温相差较大，夏天的平均气温显著高于冬天，在夏天满足于光伏系统设计的组串数n，因为冬天的低温须减小n，以使系统满足设计要求。在昼夜温差大的地方，在白天光照较好时满足于光伏系统设计的组串数n，因为晚上的低温须减小n，以使系统满足设计要求。在特定项目的光伏系统设计中，光伏组串数n值的减小，使得相同的光伏系统装机容量下，光伏组串数量增加，使得汇流电缆、直流配电元器件使用量及安装工程量增大。此外，光伏组件逐渐向大型化发展，使得单块光伏组件的开路电压voc、工作电压vpm增大，n值得取值范围变小，在西藏等地方昼夜温差较大的使得n值得取值范围进一步减小，某些项目难于取得满足光伏系统设计要求的n值，限制了光伏的使用，也对逆变设备的提出了更高的要求。

现有的光伏组串的确定方法，利用大气和地理数据，精确的确定光伏组件的串联数量，但其光伏组串的光伏组件串联数为确定值，同一光伏系统在不同天气环境情况下光伏组件串联数不可调，无法实现光伏系统根据天气变化的实现最优化输出。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种光伏组串及其光伏组件单元的串联控制方法、装置及光伏系统，以解决现有技术中无法实现光伏组串的光伏组件串联数为确定值且不可调的问题。

本发明一方面提供一种光伏组串，包括：至少两个光伏组件单元；所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元包括至少一块光伏组件，以实现通过控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统，能够改变所述光伏组串中接入光伏系统的光伏组件的数量。

可选地，所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据第一预定环境温度对应的光伏组件最大串联数量确定，以实现在不同的环境温度下，使所述光伏组串中不同数量的光伏组件接入光伏系统；所述第一预定环境温度包括至少两个环境温度，所述第一预定环境温度中所包括的环境温度的数量与所述光伏组串所包括的光伏组件单元的数量相对应。

可选地，所述至少两个光伏组件单元中，一个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量为所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度中最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量；其余光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度按照温度高低排序后的每两个相邻的环境温度对应的光伏组件最大串联数量的差值确定。

可选地，所述光伏组串包括：第一光伏组件单元、第二光伏组件单元、第三光伏组件单元和第四光伏组件单元；所述第一预定环境温度包括第一环境温度、第二环境温度、第三环境温度和第四环境温度；所述第一环境温度为当地历史最低气温；和/或，所述第二环境温度为当地冬季白天最低气温；和/或，所述第三环境温度为当地春季和/或秋季白天最低气温；和/或，所述第四环境温度为当地夏季白天最低气温。

可选地，所述第一光伏组件单元由nmax1块光伏组件串联组成，所述第二光伏组件单元由δn1块光伏组件串联组成，所述第三光伏组件单元由δn2块光伏组件串联组成，所述第四光伏组件单元由δn3块光伏组件串联组成；nmax1为第一环境温度对应的第一光伏组件最大串联数；δn1为第二环境温度对应的第二光伏组件最大串联数nmax2与第一环境温度对应的第一光伏组件最大串联数nmax1之差，其中，第一环境温度小于第二环境温度；δn2为第三环境温度对应的第三光伏组件最大串联数nmax3与第二环境温度对应的第二光伏组件最大串联数nmax2之差，其中，第二环境温度小于第三环境温度；δn3为第四环境温度对应的第四光伏组件最大串联数nmax4与第三环境温度对应的光伏组件最大串联数nmax3之差，其中，第三环境温度小于第四环境温度。

可选地，所述光伏组串还包括开关，用于控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统，以改变所述光伏组串中接入光伏系统的光伏组件的数量。

可选地，所述开关包括至少两个触点，所述光伏组串中的至少一个光伏组件单元与所述开关的至少一个触点连接，所述开关闭合在不同的触点时能够将所述光伏组串中相应的光伏组件单元接入光伏系统。

本发明另一方面提供一种用于前述任一所述的光伏组串的光伏组件单元的串联控制方法，其中，所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据第一预定环境温度对应的光伏组件最大串联数量确定；所述第一预定环境温度包括至少两个环境温度，所述第一预定环境温度中所包括的环境温度的数量与所述光伏组串所包括的光伏组件单元的数量相对应；所述方法包括：检测当前环境温度；根据检测到的当前环境温度控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统。

可选地，根据检测到的当前环境温度控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统，包括：比较当前环境温度与第二预定环境温度的大小关系，所述第二预定环境温度包括所述第一预定环境温度中的至少一个环境温度；根据所述大小关系确定所述至少两个光伏组件单元中接入光伏系统的光伏组件单元；控制确定的所述至少两个光伏组件单元中接入光伏系统的光伏组件单元接入光伏系统。

可选地，所述至少两个光伏组件单元中，一个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量为第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度中最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量；其余光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度按照温度高低排序后的每两个相邻的环境温度对应的光伏组件最大串联数量的差值确定；在检测当前环境温度之前，还包括：检测当前辐照度；在检测到辐照度为零时，控制所述至少两个光伏组件单元中光伏组件数量为所述最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量的光伏组件单元接入光伏系统，其余光伏组件单元不接入光伏系统；在检测到辐照度大于零时，根据当前环境温度控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统。

本发明又一方面提供一种用于前述任一所述的光伏组串的光伏组件单元的串联控制装置，其中，所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据第一预定环境温度对应的光伏组件最大串联数量确定；所述第一预定环境温度包括至少两个环境温度，所述第一预定环境温度中所包括的环境温度的数量与所述光伏组串所包括的光伏组件单元的数量相对应；所述装置包括：温度检测单元，用于检测当前环境温度；控制单元，用于根据所述温度检测单元检测到的当前环境温度控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统。

可选地，所述控制单元进一步用于：比较当前环境温度与第二预定环境温度的大小关系，所述第二预定环境温度包括所述第一预定环境温度中的至少一个环境温度；根据所述大小关系确定所述至少两个光伏组件单元中接入光伏系统的光伏组件单元；控制确定的所述至少两个光伏组件单元中接入光伏系统的光伏组件单元接入光伏系统。

可选地，所述至少两个光伏组件单元中，一个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量为第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度中最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量；其余光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度按照温度高低排序后的每两个相邻的环境温度对应的光伏组件最大串联数量的差值确定；所述装置还包括：辐照度检测单元，用于检测当前辐照度；所述控制单元进一步用于：在所述辐照度检测单元检测到当前辐照度为零时，控制所述至少两个光伏组件单元中光伏组件数量为所述最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量的光伏组件单元接入光伏系统，其余光伏组件单元不接入光伏系统；

在所述辐照度检测单元检测到当前辐照度大于零时，根据当前环境温度控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统。

本发明再一方面提供一种光伏系统，包括至少一组前述任一所述的光伏组串。

可选地，所述光伏系统还包括前述任一所述的串联控制装置，所述串联控制装置用于对所述光伏系统中每一组所述光伏组串的光伏组件单元进行串联控制。

可选地，至少一组所述光伏组串中的每一组光伏组串还包括开关；通过控制所述开关能够对所述光伏系统中每一组所述光伏组串的光伏组件单元进行串联控制。

根据本发明的技术方案，光伏组串中接入光伏系统的光伏组件数量可以改变，实现了光伏组串的光伏组件串联数的可调；并且本发明可以根据环境温度对光伏组串中接入光伏系统的光伏组件数量进行调整，使得光伏组件的串联数能够满足光伏系统设计要求的同时，还能实现光伏组串的最大化接入；减少光伏系统项目中的直流电缆、配电设备的投入，减小工程量，实现了光伏系统发电量最大化,提高了系统设计的灵活性，使得系统的设计更加契合实际工作环境，减少了系统设计对于逆变设备的依赖，消除了地域对光伏系统设计的限制。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明提供的光伏组串的一实施例的结构示意图；

图2是本发明提供的光伏组串的一具体实施例的结构示意图；

图3是本发明提供的所述光伏组串的光伏组件单元的串联控制方法的一实施例的方法示意图；

图4是本发明提供的所述光伏组串的光伏组件单元的串联控制方法的另一实施例的方法示意图；

图5是控制如图2所示的光伏组串中接入光伏系统的光伏组件数量的流程示意图；

图6是本发明提供的所述光伏组串的光伏组件单元的串联控制装置的一实施例的结构示意图；

图7是本发明提供的所述光伏组串的光伏组件单元的串联控制装置的另一实施例的结构示意图；

图8是根据本发明的通过串联控制装置对光伏组串的光伏组件单元的进行串联控制的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据光伏系统设计标准公式，光伏系统中光伏组件的最大串联数为：

其中，表示取两个值中的较小值；t为光伏系统工作条件下的最低环境温度(℃)，对于某一光伏系统，光伏组件和逆变设备选定后，nmax与t成正相关。

图1是本发明提供的光伏组串的一实施例的结构示意图。

如图1所示，光伏组串10包括至少两个光伏组件单元11；所述光伏组串10由所述至少两个光伏组件单元11串联组成；所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元包括至少一块光伏组件；每个光伏组件单元11由所述至少一块光伏组件串联组成，通过控制所述至少两个光伏组件单元11中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统，能够改变所述光伏组串中接入光伏系统的光伏组件的数量。

其中，所述至少两个光伏组件单元11中的每个光伏组件单元11所包括的光伏组件的数量根据第一预定环境温度对应的光伏组件最大串联数量确定，以实现在不同的环境温度下，使所述光伏组串10中不同数量的光伏组件接入光伏系统，所述第一预定环境温度包括至少两个环境温度，所述第一预定环境温度中所包括的环境温度的数量与所述光伏组串所包括的光伏组件单元的数量相对应。

具体的，所述至少两个光伏组件单元11中，一个光伏组件单元11所包括的光伏组件的数量为所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度中最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量；其余光伏组件单元11中的每个光伏组件单元11所包括的光伏组件的数量根据所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度按照温度高低排序后的每两个相邻的环境温度对应的光伏组件最大串联数量的差值确定，所述光伏组串中包括的光伏组件的总数量等于所述至少两个环境温度中温度值最高的环境温度对应的光伏组件最大串联数量。其中，所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度的温度高低各不相同；例如，所述第一预定环境温度包括t1、t2、t3、t4,其中，t1＜t2＜t3＜t4，t1对应的光伏组件最大串联数为n1；t2对应的光伏组件最大串联数为n2；t3对应的光伏组件最大串联数为n3；t4对应的光伏组件最大串联数为n4，则光伏组串包含共n4块光伏组件，则各个光伏组件单元包括的光伏组件数量分别为n1、n2-n1、n3-n2、n4-n3。通过控制所述其余光伏组件单元11中的至少一个光伏组件单元是否接入所述光伏系统，能够改变所述光伏组串10中接入光伏系统的光伏组件的数量，以实现在不同的环境温度下，使所述光伏组串中不同数量的光伏组件接入光伏系统。

根据本发明的一个具体实施例，所述第一预定环境温度包括第一环境温度、第二环境温度、第三环境温度和第四环境温度；所述第一环境温度为当地历史最低气温；和/或，所述第二环境温度为当地冬季白天最低气温；和/或，所述第三环境温度为当地春季和/或秋季白天最低气温；和/或，所述第四环境温度为当地夏季白天最低气温。

图2是本发明提供的光伏组串的一具体实施例的结构示意图。如图2所示，所述光伏组串10包括：第一光伏组件单元111、第二光伏组件单元112、第三光伏组件单元113和第四光伏组件单元114；所述第一光伏组件单元111由nmax1块光伏组件串联组成，所述第二光伏组件单元112由δn1块光伏组件串联组成，所述第三光伏组件单元113由δn2块光伏组件串联组成，所述第四光伏组件单元由δn3块光伏组件串联组成。

当t＝t1时，通过公式(3)计算可得对应的光伏组件最大串联数为nmax1；同理，当t＝t2时，对应的光伏组件最大串联数为nmax2；当t＝t3时，对应的光伏组件最大串联数为nmax3；当t＝t4时，对应的光伏组件最大串联数为nmax4，因为t1＜t2＜t3＜t4，故nmax1＜nmax2＜nmax3＜nmax4；光伏组串包含共nmax4块光伏组件，nmax1为第一环境温度t1对应的第一光伏组件最大串联数；δn1为第二环境温度对应的第二光伏组件最大串联数nmax2与第一环境温度对应的第一光伏组件最大串联数nmax1之差，δn1＝nmax2-nmax1，其中，第一环境温度小于第二环境温度，即t1＜t2；δn2为第三环境温度t3对应的第三光伏组件最大串联数nmax3与第二环境温度t2对应的第二光伏组件最大串联数nmax2之差，δn2＝nmax3-nmax2，其中，第二环境温度小于第三环境温度，即t2＜t3；δn3为第四环境温度t4对应的第四光伏组件最大串联数nmax4与第三环境温度t3对应的光伏组件最大串联数nmax3之差，δn3＝nmax4-nmax3，其中，第三环境温度小于第四环境温度，即t3＜t4。nmax1、nmax2、nmax3、nmax4分别为根据上述公式(3)计算得到的环境温度为t1、t2、t3、t4时对应的光伏组件最大串联数。

可选地，基于上述任意实施例，所述光伏组串10还包括开关k(可参考图2所示)，用于控制所述至少两个光伏组件单元11中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统，以改变所述光伏组串中接入光伏系统的光伏组件的数量。所述开关k可以包括至少两个触点，所述光伏组串中的至少一个光伏组件单元与所述开关的至少一个触点连接，所述开关k闭合在不同的触点时能够将所述光伏组串10中相应的光伏组件单元11接入光伏系统。

例如，如图2所示，开关k的闭合触点在1、2、3及断开四个位置，第二光伏组件单元112的δn1块光伏组件与开关k的触点1连接，第三光伏组件单元113的δn2块光伏组件、第四光伏组件单元114的δn3块光伏组件分别与开关k的触点2、触点3连接。其中，k断开时，第一光伏组件单元111、第二光伏组件单元112、第三光伏组件单元113和第四光伏组件单元114串联接入光伏系统，所述光伏组串10中接入光伏系统的光伏组件串联数为nmax1+δn1+δn2+δn3，即nmax4；k闭合在触点1处时，第一光伏组件单元111、第二光伏组件单元112和第三光伏组件单元113串联接入光伏系统，第四光伏组件单元114不接入光伏系统，所述光伏组串10中接入光伏系统的光伏组件串联数为nmax1+δn1+δn2，即nmax3；k闭合在触点2处时，第一光伏组件单元111和第二光伏组件单元112串联接入光伏系统，第三光伏组件单元113和第四光伏组件单元114不接入光伏系统，所述光伏组串10中接入光伏系统的光伏组件串联数为nmax1+δn1，即nmax2；k闭合在触点3处时，仅第一光伏组件单元111接入光伏系统，其余光伏组件单元不接入光伏系统，所述光伏组串10中接入光伏系统的光伏组件串联数为nmax1。

本发明还提供一种用于前述任一所述光伏组串的光伏组件单元的串联控制方法。图3是本发明提供的所述光伏组串的光伏组件单元的串联控制方法的一实施例的方法示意图。如图3所示，所述方法至少包括步骤s210和步骤s220。

所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据第一预定环境温度对应的光伏组件最大串联数量确定；所述第一预定环境温度包括至少两个环境温度，所述第一预定环境温度中所包括的环境温度的数量与所述光伏组串所包括的光伏组件单元的数量相对应。

步骤s210，检测当前环境温度。

具体地，可以通过温度传感器检测当前环境温度，所述温度传感器具体可以设置在光伏组件的背面，即光伏组件的背板上。

步骤s220，根据检测到的当前环境温度控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统。

具体地，比较当前环境温度与第二预定环境温度的大小关系，所述第二预定环境温度包括所述第一预定环境温度中的至少一个环境温度；根据所述大小关系确定所述至少两个光伏组件单元中接入光伏系统的光伏组件单元；控制确定的所述至少两个光伏组件单元中接入光伏系统的光伏组件单元接入光伏系统。

图4是本发明提供的所述光伏组串的光伏组件单元的串联控制方法的另一实施例的方法示意图。如图4所示，所述方法包括步骤s210和步骤s220，在步骤s210之前还包括步骤s201和步骤s202。

所述至少两个光伏组件单元中，一个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量为第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度中最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量；其余光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度按照温度高低排序后的每两个相邻的环境温度对应的光伏组件最大串联数量的差值确定。

步骤s201，检测当前辐照度。

具体地，可以通过辐照度传感器检测当前辐照度(光照强度)。在检测到辐照度为零时，执行步骤s202。在检测到辐照度大于零时，再执行步骤s210和步骤s220，检测当前环境温度，并根据检测到的当前环境温度控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统。

步骤s202，当检测到当前辐照度为零时，控制所述至少两个光伏组件单元中光伏组件数量为所述最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量的光伏组件单元接入光伏系统，其余光伏组件单元不接入光伏系统。

当检测到当前辐照度为零时，使所述光伏组串接入光伏系统的光伏组件的数量为所述第一预定环境温度中最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量，此时所述光伏组串接入光伏系统的光伏组件串联数最少。

图5是控制如图2所示的光伏组串中接入光伏系统的光伏组件数量的流程示意图。如图5所示，首先，检测当前辐照度(光照强度)，若当前辐照度等于零，则控制开关k连接到触点3，使所述光伏组串中接入光伏系统的光伏组件的数量为最小值；若当前辐照度大于零，检测光伏组件工作的当前环境温度t，根据检测到的光伏组件工作的环境温度t控制开关k，比较t与t2、t3、t4的大小关系，即判断t值的范围；当t＜t2时，开关k连接到触点3；当t2＜t＜t3，开关k连接到触点2；当t2＜t＜t3时，开关k连接到触点1；当t＞t3时，k断开。

本发明还提供一种用于前述任一所述光伏组串的光伏组件单元的串联控制装置。图6是本发明提供的所述光伏组串的光伏组件单元的串联控制装置的一实施例的结构示意图。

所述至少两个光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据第一预定环境温度对应的光伏组件最大串联数量确定；所述第一预定环境温度包括至少两个环境温度，所述第一预定环境温度中所包括的环境温度的数量与所述光伏组串所包括的光伏组件单元的数量相对应。如图6所示，所述装置20包括：温度检测单元210和控制单元220。

温度检测单元210用于检测当前环境温度；控制单元220用于根据所述温度检测单元210检测到的当前环境温度控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统。当所述光伏组串还包括开关时，所述控制单元220通过控制所述开关k控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统。所述温度检测单元210具体可以为温度传感器，所述温度传感器可以设置在光伏组件的背板上。所述控制单元220具体可以为控制器。

具体地，所述控制单元220比较当前环境温度与第二预定环境温度的大小关系，所述第二预定环境温度包括所述第一预定环境温度中的至少一个环境温度；根据所述大小关系确定所述至少两个光伏组件单元中接入光伏系统的光伏组件单元；控制确定的所述至少两个光伏组件单元中接入光伏系统的光伏组件单元接入光伏系统。例如，如图2所示的光伏组串，控制单元220根据温度传感器检测到的光伏组件工作的当前环境温度t与t2、t3、t4的大小关系控制开关k，其中，当t＜t2时，开关k连接到触点3；当t2＜t＜t3，开关k连接到触点2；当t2＜t＜t3时，开关k连接到触点1；当t＞t3时，k断开。

根据本发明的另一实施例，所述至少两个光伏组件单元中，一个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量为第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度中最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量；其余光伏组件单元中的每个光伏组件单元所包括的光伏组件的数量根据所述第一预定环境温度所包括的所述至少两个环境温度按照温度高低排序后的每两个相邻的环境温度对应的光伏组件最大串联数量的差值确定。

图7是本发明提供的所述光伏组串的光伏组件单元的串联控制装置的另一实施例的结构示意图。所述装置还包括：辐照度检测单元230，用于检测当前辐照度；所述辐照度检测单元230具体可以为辐照度传感器。

所述控制单元220进一步用于：在所述辐照度检测单元230检测到当前辐照度为零时，控制所述至少两个光伏组件单元中光伏组件数量为所述最小的环境温度对应的光伏组件最大串联数量的光伏组件单元接入光伏系统，其余光伏组件单元不接入光伏系统；在所述辐照度检测单元230检测到当前辐照度大于零时，根据当前环境温度控制所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入光伏系统。

图8是根据本发明的通过串联控制装置对光伏组串的光伏组件单元的进行串联控制的示意图。如图8所示，控制单元220分别与温度检测单元210、辐照度检测单元230、开关k相连，温度检测单元210、辐照度检测单元230分别检测光伏组件的工作的当前环境温度和太阳辐照度(光照强度)，并将检测到的当前环境温度和辐照度发送给控制单元220，控制单元220根据光伏组件的工作温度和辐照度，控制开关k的闭合触点在1、2、3及断开四个位置。

首先，通过辐照度检测单元230检测辐照度，若检测到辐照度等于零，控制单元220控制开关k连接到触点3，使所述光伏组串中接入光伏系统的光伏组件的数量为最小值；若辐照度大于零，通过温度检测单元210检测光伏组件工作的环境温度t，控制单元220根据温度传感器检测到的光伏组件工作的当前环境温度t控制开关k，其中，当t＜t2时，开关k连接到触点3；当t2＜t＜t3，开关k连接到触点2；当t2＜t＜t3时，开关k连接到触点1；当t＞t3时，k断开。

以天津地区为例说明，通过查询气象数据可知：天津地区历史最低气温为-20℃，冬天白天的最低气温为-5℃，春秋白天的最低气温为5℃，夏天白天的最低气温为20℃。现拟选用285w的单晶硅光伏组件，光伏组件的主要参数值如下：开路电压温度系数kv＝-0.33％、光伏组件的工作电压温度系数k’v＝-0.41％、光伏组件的开路电压voc＝39.26v、光伏组件的工作电压vpm＝32.36v；拟选用的逆变器的mppt电压范围为550～820v：根据组串设计公式计算可得，适用于全年的最大组件串联数nmax1＝21；适用于冬季白天的最大组件串联数nmax2＝22；适用于春秋白天的最大组件串联数nmax3＝23；适用于夏季白天的最大组件串联数nmax4＝24。

本发明还提供一种光伏系统，包括前述任一所述的光伏组串。

可选地，所述光伏系统还包括前述任一所述的串联控制装置，所述串联控制装置用于对所述光伏系统中每一组所述光伏组串的光伏组件单元进行串联控制。

可选地，至少一组所述光伏组串中的每一组光伏组串还包括开关；通过控制所述开关能够对所述光伏系统中每一组所述光伏组串的光伏组件单元进行串联控制。

具体地，所述的串联控制装置通过控制所述每一组光伏组串的开关k，以控制所述每一组光伏组串中的所述至少两个光伏组件单元中的至少一个光伏组件单元是否接入所述光伏系统。

据此，本发明提供的方案，光伏组串中接入光伏系统的光伏组件数量可以改变，实现了光伏组串的光伏组件串联数的可调；并且本发明可以根据环境温度对光伏组串中接入光伏系统的光伏组件数量进行调整，使得光伏组件的串联数能够满足光伏系统设计要求的同时，还能实现光伏组串的最大化接入；减少光伏系统项目中的直流电缆、配电设备的投入，减小工程量，实现了光伏系统发电量最大化,提高了系统设计的灵活性，使得系统的设计更加契合实际工作环境，减少了系统设计对于逆变设备的依赖，消除了地域对光伏系统设计的限制。

本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为控制装置的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。