光伏电站配置方法及装置与流程

文档序号:20776679发布日期:2020-05-19 20:50阅读:391来源:国知局
光伏电站配置方法及装置与流程

本发明实施例涉及光伏发电技术,尤其涉及一种光伏电站配置方法及装置。



背景技术:

目前光伏电站设计过程中仅对各光伏组串的线路压降进行了限制要求,即将线路压降趋于一致的组串接入同一路mppt,以此降低并联失配损耗。但是该方法忽略了组串间的温度差异、组串间的阴影遮挡不同导致的电压差异,从而使得实际接入同一路mppt的各组串存在较大的电压差异,进而产生较大的并联失配损失,影响光伏电站的发电量。



技术实现要素:

本发明实施例提供提供一种光伏电站配置方法及装置,以降低光伏电站的并联失配损失。

第一方面,本发明实施例提供了一种光伏电站配置方法,包括:

获取光伏电站的配置参数和所述光伏电站的项目所在地的气象数据;

基于所述配置参数和气象数据,计算由光伏组串至逆变器端的各支路的电压;

根据所述各支路的电压,确定接入所述逆变器同一路mppt的光伏组串。

第二方面,本发明实施例还提供了一种光伏电站配置装置,该装置包括:

样本数据获取模块,用于获取光伏电站的配置参数和所述光伏电站的项目所在地的气象数据;

最大功率点电压计算模块,用于基于所述配置参数和气象数据,计算由光伏组串至逆变器端的各支路的电压;

mppt接入组合确定模块,用于根据所述各支路的电压,确定接入所述逆变器同一路mppt的光伏组串。

本发明实施例通过获取光伏电站的配置参数和项目所在地的气象数据,综合考虑光伏电站的系统参数,气象数据,阴影遮挡和温度影响,计算出不同的光伏组串在计入阴影遮挡和温度差异情况下的实际输出电压,进而得到不同支路因为存在阴影遮挡和温度差异而实际输出的电压,通过计算不同支路的输出电压的相近度,将输出电压相近度最高的支路接入同一路mppt控制器,解决了当前因为未考虑阴影遮挡和温度差异而将输出电压相差较大的支路并联,导致光伏电站产生较大并联失配损失的问题,优化了光伏电站的逆变器中各mppt控制器的接入组合,降低了光伏电站的并联失配损耗,提高了光伏电站的发电效率。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种光伏电站配置方法的流程图;

图2是本发明实施例二提供的一种优化的光伏电站配置方法的流程图;

图3是本发明实施例三提供的一种优化的光伏电站配置方法的流程图;

图4是本发明实施例三提供的对上下排组件进行温度仿真的结果示意图;

图5是本发明实施例三提供的一种光伏电站配置装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种光伏电站配置方法的流程图,本实施例可适用于对光伏电站进行优化配置,提高发电效率的情况,例如,对已有的光伏电站通过计算并联适配损失进行接入优化,以提高光伏电站的运行效率。该方法可以由确定并联失配损失的装置来执行,例如,由配置有处理器的计算设备来执行,该方法具体包括:

s110、获取光伏电站的配置参数和所述光伏电站的项目所在地的气象数据。

其中,光伏电站的配置参数包括项目所在地的经纬度、组件尺寸、电学参数、逆变器参数、组件倾角和前后间距等参数。气象数据包括光照幅度、环境温度和风速。气象数据可通过对项目所在地的历史气象数据统计得到。本实施例中的气象数据是指典型年气象数据,典型年气象数据根据太阳的运行周期以及靠近光伏电站建设年份不同时间序列的辐照标准差,确定最小标准差对应的时间序列,即为典型年时间序列;基于各年逐时气象数据的累积概率分布函数与长时间序列气象数据的累积概率分布函数及各要素权重因子,通过对比两者的趋近程度,选出典型年对应的各典型月。通过上述方法选出典型年气象数据的时间序列以及气象数据,最终得到项目所在地的气象数据,从而使得基于该气象数据计算出的组件的输出电压能够更加准确地反映组件的实际电压输出。

配置参数和气象数据用于计算各组件的最大功率点工作电压。通过获取上述配置参数和气象数据,在常规影响因素的基础上,综合考虑了阴影和温度对组件的输出电压的影响。

s120、基于所述配置参数和气象数据,计算由光伏组串至逆变器端的各支路的电压。

其中,组件的输出电压受到组件的光照幅度和环境温度影响,通过所获取的配置参数和气象数据,可以确定出各组件的光照幅度和环境温度,进而可以计算出在一确定时刻,各组件的输出电压。

光伏组串是指在光伏发电系统中,由设定数量的组件串联组成的直流电压的输出单元。可见,在确定了各组件的输出电压后,便可以得到每个光伏组串的输出电压。

光伏组串至逆变器端的各支路的电压,是指由光伏组串组成的各支路单独接入一路mppt(maximumpowerpointtracking,最大功率点跟踪)控制器时,该一路mppt控制器的进线侧电压。

支路与光伏组串的对应关系根据光伏电站的拓扑结构进行确定。当采用组串式逆变器时,因为光伏组串直接与逆变器相连,因而每个光伏组串即为一个支路。当采用集中式逆变器时,因为光伏组串通过汇流箱与逆变器相连,经由汇流箱对若干光伏组串先进行汇流,再进入逆变器进行逆变、配电,因而此工况下,每个汇流箱构成一个支路。

因为光伏阵列的布设角度等因素影响,不同光伏组串之间会存在阴影遮挡,导致不同光伏组串接收到的光照幅度存在差异。且因为进风口温度低于出风口温度,导致不同光伏组串的环境温度存在差异。可见,因为光照幅度和环境温度的差异,使得即便在同一时刻,不同光伏组串的输出电压也会存在差异。

通过对各组件受到的阴影遮挡和环境温度进行计算,得到各组件实际的光照幅度和实际工作温度,再基于各组件的实际光照幅度和实际工作温度,计算每个光伏组串在存在阴影遮挡和温度差异情况下的实际输出电压,从而得到由各个光伏组串组合得到的各支路的实际输出电压,使得所确定的各支路的输出电压更贴近实际情况。

s130、根据所述各支路的电压,确定接入所述逆变器同一路mppt的光伏组串。

其中,在确定了各支路电压后,可以对各支路电压进行一致性分析,找出电压输出趋近的各个支路,再根据mppt控制器的可接入数量n,选出电压输出趋近的n个支路接入同一路mppt控制器,因为接入至同一路mppt控制器的各支路的输出电压相近,因而降低了并联失配损耗。

该光伏电站配置方法的原理为:通过光伏电站的配置参数和项目所在地的气象数据,计算出每个光伏组串在存在阴影遮挡和温度差异时,由各个组串构成的支路的输出电压,通过对各支路的输出电压进行比较,找到各支路输出特性的相近度,将输出特性最接近的支路接入同一路mppt控制器,以此降低各支路并联后的并联失配损失。

本发明实施例通过获取光伏电站的配置参数和项目所在地的气象数据,综合考虑光伏电站的系统参数,气象数据,阴影遮挡和温度影响,计算出不同的光伏组串在计入阴影遮挡和温度差异情况下的实际输出电压,进而得到不同支路因为存在阴影遮挡和温度差异而实际输出的电压,通过计算不同支路的输出电压的相近度,将输出电压相近度最高的支路接入同一路mppt控制器,解决了当前因为未考虑阴影遮挡和温度差异而将输出电压相差较大的支路并联,导致光伏电站产生较大并联失配损失的问题,优化了光伏电站的逆变器中各mppt控制器的接入组合,降低了光伏电站的并联失配损耗,提高了光伏电站的发电效率。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种优化的光伏电站配置方法的流程图,本实施例在上述实施例的基础上对计算由光伏组串至逆变器端的各支路的电压进行了优化,该方法具体包括:

s210、获取光伏电站的配置参数和所述光伏电站的项目所在地的气象数据。

s220、根据所述配置参数和所述气象数据,确定各组件的光照幅度和环境温度。

s230、根据各组件的光照幅度和环境温度,确定各组件的电池片温度。

其中,根据各组件的光照幅度和环境温度,基于如下公式确定各组件的电池片温度,

式中:tcell为电池片pn结温度;tamb为环境温度;k为散热系数;α为反射率;effic为组件的光电转换效率;ginc为入射到组件上的光照幅度。

由公式(1)可以看出,影响组件电池片温度的因素主要为环境温度、散热系数、反射率、光照幅度以及光电转换效率。而基于光伏电站在不同的项目地,对电池片温度影响最大的因素就为环境温度以及光照幅度。

上述公式中的散热系数可通过如下公式进行确定:

k=kc+kv·v(2)

式中:kc为固定散热系数,kv为与风速成比例的散热因子,v为风速。

基于上述公式(1)和(2)得到的各组件的光照幅度和各组件的电池片温度,可以进一步计算出各组件的最大功率点电压,进而根据各组件的最大功率点电压以及光伏电站的拓扑结构,可确定出每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系。具体地,按照如下公式确定各组件的最大功率点电压,

vm'=vm*ln(exp(1)+b*(g-gref))*(1-b*(tcell-tref))(3)

式中:vm'为组件的最大功率点电压;vm为组件在标准条件下的最大功率点电压;b为开路电压温度系数;g为组件受阴影遮挡后的光照幅度;gref为组件在标准条件下的光照幅度;tcell为组件电池片的pn结温度;tref为标准条件下的环境温度。

在得到各组件的最大功率点电压之后,根据各组件的最大功率点电压,按照公式(4)、(5)可进一步确定参数c1和c2,其中,参数c1和c2用于计算每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系,

c1=(1-im'/isc')*exp(-vm'/(c2*voc'))(4)

c2=(vm'/voc'-1)/ln(1-im'/isc')(5)

式中:vm'为组件的最大功率点电压;voc'为组件的开路电压;im'为组件的最大功率点电流;isc'为组件的短路电流。

其中的开路电压voc'可通过如下公式进行计算:

voc'=voc*ln(exp(1)+b*(g-gref)*(1-b)*(tcell-tref))(6)

式中:voc'为组件的开路电压;voc为标准条件下组件的开路电压;b为开路电压温度系数;g为组件受阴影遮挡后的光照幅度;gref为组件在标准条件下的光照幅度;tcell为组件的pn结温度(或电池片温度);tref为标准条件下的环境温度。

s240、根据各组件的光照幅度、各组件的电池片温度以及所述光伏电站的拓扑结构,确定每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系。

其中,光伏电站可以采用组串式逆变器和集中式逆变器两种拓扑结构,因而上述根据各组件的最大功率点电压以及光伏电站的拓扑结构,确定每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系,可具体优化为:

当光伏电站采用组串式逆变器时,光伏组串至逆变器端的各支路的电压,即为各光伏组串单独接入一路mppt控制器时,该一路mppt控制器的进线侧电压。此时,按照如下公式确定每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系,

式中:isc'为组件的短路电流;gn为第n个光伏组串的平均辐照度;为短路电流温度系数;tcell-n为第n个光伏组串的平均电池片温度;gref为组件在标准条件下的光照幅度;i1-n为第n个光伏组串的工作电流;r1-n为第n个光伏组串至mppt的线缆阻值;m为光伏组串中串联的组件数量。

此工况下,因为光伏组串至逆变器之间存在线缆损耗,因而需要计入将光伏组串至逆变器的线缆损耗电压,即i1-n*r1-n,以使得所得到的每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系更加准确。

当光伏电站采用集中式逆变器时,光伏组串至逆变器端的各支路的电压,即为各汇流器单独接入一路mppt控制器时,该一路mppt控制器的进线侧电压。此时,按照如下公式确定每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系,

其中,isc'为组件的短路电流;gn为第n个光伏组串的平均辐照度;为短路电流温度系数;tcell-n-i为第n个汇流箱下光伏组串i的平均电池片温度;gref为组件在标准条件下的光照幅度;in是指第n个汇流箱的输出电流;rn是指第n个汇流箱至mppt的线缆阻值;是指第n个汇流箱下光伏组串fn至该汇流箱的工作电流;是指第n个汇流箱下光伏组串fn至该汇流箱的线缆阻值;m为光伏组串中串联的组件的数量。

此工况下,每个光伏组串产生的电压经由逆变器输出,包括了两次损耗,分别为光伏组串至汇流箱的线缆损耗以及汇流箱至逆变器的线缆损耗,对应于公式(8)中的in*rn即为汇流箱至逆变器的线缆损耗电压,即为光伏组串至汇流箱的线缆损耗电压。因而需要将这两个损耗电压计入,以得到更准确的光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系。

s250、根据每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系,确定各支路的最大功率点对应的电压作为支路电压。

其中,各支路在最大功率点处具有最高的功率传输效率,因而需要寻找到各支路的最大功率点对应的电压。因为每个光伏组串的工作电流和工作电压的映射关系与光伏电站的拓扑结构相关,因而基于每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系,确定各支路的最大功率点电压作为支路电压也与光伏电站的拓扑结构相关。具体地,

当所述光伏电站采用组串式逆变器,则一个光伏组串为一个支路,根据每个所述光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系以及每个所述光伏组串包含的组件数量,调整每个所述光伏组串的工作电压,确定每个所述光伏组串的p-v曲线;

根据每个所述光伏组串的p-v曲线,确定每个所述光伏组串的最大功率点电压,将所述最大功率点电压作为支路电压。

由前述分析可知,在此工况下,每个光伏组串构成一个支路,因而确定了每个光伏组串的最大功率点电压,即相当于确定了为每个支路的最大功率点电压。每个光伏组串的功率与工作电压、工作电流具有如下关系:

式中:p1-1表示第一个光伏组串的功率,u表示逆变器进线侧电压,i1-1表示第一个光伏组串的工作电流。

因为每个光伏组串的工作电压与工作电流的映射关系已经确定,因而基于上述公式(9),便可以确定每个光伏组串的功率与工作电压的映射关系,再通过调整光伏组串的工作电压,便可以得到每个光伏组串的p-v曲线,基于该p-v曲线便可以得到每个光伏组串的最大功率点电压。例如,设定光伏组串电压u由0-1500v变化(其中,1500v为光伏系统直流电压等级),根据上述p-v曲线,可以寻找到该光伏组串的最大功率点电压。

当所述光伏电站采用集中式逆变器,则一个汇流箱为一个支路,根据每个所述光伏组串的工作电流以及每个汇流箱包含的光伏组串数量,确定每个汇流箱的工作电流与工作电压的映射关系;

根据每个汇流箱的工作电流与工作电压的映射关系,调整每个所述汇流箱的工作电压,确定每个汇流箱的p-v曲线;

根据每个所述汇流箱的p-v曲线,确定每个所述汇流箱的最大功率点电压,将所述最大功率点电压作为支路电压。

由上述分析可知,此工况下,每个汇流箱构成一个支路。根据汇流箱对所连接光伏组串的汇流作用,结合汇流箱所连接的光伏组串的数量和每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系,便可以确定出各汇流箱的工作电流与工作电压的映射关系,即为各支路的工作电流与工作电压的映射关系。

与组串式逆变器类似,通过调整每个汇流箱(支路)的工作电压,基于功率与工作电流、工作电压的计算关系,可以得到每个汇流箱的p-v曲线,进而根据p-v曲线可以寻找到各个汇流箱的最大功率点电压。

s260、根据所述各支路的电压,确定接入所述逆变器同一路mppt的光伏组串。

其中,根据各支路电压,可对各支路电压进行一致性分析,找出电压输出相近的各个支路,从而确定接入逆变器同一路mppt控制器光伏组串,该过程具体包括:

根据所述各支路的最大功率点电压,确定各支路的一致性;

将具有最高一致性的n个支路确定为所述逆变器同一路mppt的接入组合。

其中,各支路的一致性是指各支路的最大功率点电压的一致性。由上述分析可知,在每一确定时刻,每个支路均具有确定的最大功率点电压,因而可以以每小时为单位时间进行一致性计算,即计算每小时各支路的最大功率点电压的一致性,通过对全年的一致性结果进行统计,找出具有最高一致性的支路。

因为各支路并联后总的输出电压为各并联支路中具有最低输出电压的支路电压,因而通过对各支路的最大功率点电压进行一致性比较,将最大功率电压趋近的支路接入逆变器同一路mppt控制器,可以将支路的并联失配损失将至最低。

具体可通过如下公式确定各支路的一致性,该公式的计算结果越小,则对应支路的一致性越高。

式中:i为光伏组串支路编号;l为时间节点;vi(l)为第i个光伏组串支路在第l时刻的最大功率点电压;vi+k(l)为第i+k个光伏组串支路在第l时刻的最大功率点电压;z为电压总测点数。

例如,在一组串式逆变器光伏电站中,组串式逆变器具有6路mppt控制器,每路mppt控制器可接两个支路,那么该逆变器进线侧有12个支路。以第一支路为基准,采用公式(10)依次计算剩余的11个支路与第一支路的一致性,得到11个计算值,对该11个计算值进行排序,可以得到与第一支路的最大功率点电压一致性最高的一个支路,例如为第四支路,则将第四支路与第一支路接入同一路mppt控制器。采用同样的方法,对剩余的10个支路进行一致性分析,依次确定出各mppt控制器的接入组合。

本实施例通过获取光伏电站的配置参数和项目所在地的气象数据,计算出各组件因为阴影遮挡而实际受到的光照幅度,以及各组件因为温度差异而实际所处的环境温度,从而计算出各组件因为阴影遮挡和温度差异而实际输出的电压,再根据光伏组串中的组件数量,得到每个光伏组串在受到阴影遮挡、温度差异影响以及线缆损耗影响下的实际输出电压,结合光伏电站的拓扑结构,得到每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系,进而得到各支路的最大功率点电压,最终基于各支路的最大功率点电压分析各支路输出电压的一致性情况,从而将具有最高电压输出一致性的n个支路接入同一路mppt控制器,降低了并联支路的并联失配损失,提高了光伏电站的发电效率。

实施例三

图3为本发明实施例提供的一种优化的光伏电站的配置方法的流程图,本实施例在上述实施例的基础上对确定接入逆变器同一路mppt的光伏组串的方法进行了优化,该方法具体包括:

s310、获取光伏电站的配置参数和所述光伏电站的项目所在地的气象数据。

s320、基于所述配置参数和气象数据,计算由光伏组串至逆变器端的各支路的电压。

其中,各支路的电压是指各支路的最大功率点电压。各支路的最大功率点电压根据各组件的最大功率点电压基于光伏电站的拓扑结构计算得到,该计算过程与上述实施例方法类似,本实施例不再赘述。

s330、根据各支路的最大功率点电压和所述逆变器中mppt控制器的可接入数量,确定各支路按照不同组合接入同一路mppt控制器时的并联失配损失率。

其中,本实施例中支路的电压是指支路的最大功率点电压。根据各支路的最大功率点电压,可计算出各支路进行并联组合时实际的并联失配损失率,这样,通过计算各个支路在不同组合下实际产生的并联失配损失率,再通过比较各并联失配损失率,即可确定出各支路的最佳接入组合。

具体地,按照mppt控制器的可接入数量,排列出各支路所有的并联组合,对每个并联组合按照各支路的最大功率点电压分别计算并联失配损失率,得到各支路按照不同组合接入同一路mppt控制器时的并联失配损失率。例如,若一组串式逆变器具有6路mppt控制器,每路mppt控制器可接入两个支路,则该逆变器接入侧具有12个支路,需要将12个支路按照两两并联的方式进行组合,得到66个并联组合,分别计算每个并联组合下的并联失配损失率,得到66个并联失配损失率。

在一个实施例中,确定各支路的并联失配损失率具体包括:

根据所述支路的最大功率点电压,以及所述光伏电站的mppt可接入支路数量n,确定n个支路并联接入同一mppt时,所述n个支路并联后的最大功率;

根据所述n个支路并联后的最大功率和各支路的最大功率,基于如下公式,确定n个支路并联后的并联失配损失率,

式中:p1-1-max为第一个支路的最大功率;p1-n-max为第n个支路的最大功率;pall-max为n个支路并联后的最大功率;φ为并联失配损失率。

根据上述分析可知,各支路的最大功率可根据各支路的p-v曲线得到。按照同样的方法,通过调整n个支路并联后mppt控制器进线侧的电压uall,基于公式(12)确定的n个支路并联后总的输出功率pall与总的工作电压uall的映射关系,可以得到n个支路并联后的最大功率pall-max。

pall=uall*(i1+i2+……+in)(12)

式中:pall为n个支路并联后的最大功率;in为第n个支路的工作电流;uall为n个支路并联后mppt控制器的进线侧电压。

需要注意的是,按照公式(11)计算得到的即为各并联组合所对应的并联失配损失率,其计算结果越小,则表明该并联组合对应的并联失配损失越小。

s340、将最小并联失配损失率对应的并联组合,确定为所述逆变器同一路mppt控制器的接入组合。

下面结合一具体示例,介绍基于并联失配损失率确定mppt控制器的接入组合的过程。

在一组串式逆变器光伏电站中,组件在标况下的相应参数如下表所示。

其中,该组串式逆变器中每路mppt控制器最大输入光伏组串数为2路,mppt控制器的数量为10个。图4为对上下排组件进行温度仿真的结果示意图,从图4可以看出,由于通风系数的影响,下排组件的温度比上排组件温度高约3度左右,假设未被遮挡的组件的光照幅度为600w/m2,被遮挡组件的光照幅度由600w/m2变为300w/m2,下排温度为48度,上排温度为45度,由公式(3)可计算出上下排组件的最大功率点电压分别为26.655v、24.6188v,两者差异为2v,若一个光伏组串为22个组件,则上下排组串之间电压相差44v。以确定组串1的最优接入组合为例,若将上下排组串接入同一路mppt控制器,即将组串1和组串2接入同一路mppt控制器,根据公式(11)计算该工况下的并联失配损失率为0.5%;若将前后两排组串的上排接入一路mppt控制器,下排接入一路mppt控制器,即将组成1和组串3接入同一路mppt控制器,此时,组串1和组串3的温度差异为0.5℃,光照幅度相同,由公式(3)计算得到的前后排的组建的电压差为0.05v,再根据公式(11)计算该工况下的并联失配损失率为0.01%,显然,将组串1和组串3并联接入同一路mppt控制器的接入组合要优于将组串1和组串2并联接入同一路mppt控制器的接入组合。按照同样的方法,计算组串1与其他各组串的并联失配损失率,可找出具有最低并联失配损耗的接入组合。

可见,基于组件的光照幅度和温度差异,对每个支路与其他支路的并联组合计算并联失配损失率,将并联失配损失率小的支路组合作为最终的接入组合,可以大大降低并联失配损耗,进而在不增加光伏电站成本的基础上提升其发电量,最终降低电站的度电成本。

本实施例技术方案,通过获取光伏电站的配置参数和项目所在地的气象数据,综合考虑光伏电站的系统参数,气象数据,阴影遮挡和温度影响,对各光伏组串的输出电压进行计算,确定出不同的光伏组串因为存在阴影遮挡和温度差异情况下的实际输出电压,进而得到不同支路因为存在阴影遮挡和温度差异而实际输出的电压,通过计算各支路按照不同组合接入同一路mppt控制器的并联失配损失率,可以得到并联失配损失率最低的并联组合,并将该并联组合确定为同一路mppt控制器的接入组合,相对于现有的组串接入mppt控制器选择方法,本实施例提供的光伏电站配置方法在不增加投资成本的情况下大大降低了并联失配损耗;同时,本实施例提供的基于温度、阴影、线路压降等多因素计算并联失配损耗的方法,可以优化现有的光伏电站对光伏组串的接入组合,提高光伏电站的发电效率。

实施例四

图5为本发明实施例提供的一种光伏电站配置装置的结构示意图,该光伏电站配置装置包括:样本数据获取模块510、最大功率点电压计算模块520和mppt接入组合确定模块530,其中,

样本数据获取模块510,用于获取光伏电站的配置参数和所述光伏电站的项目所在地的气象数据;

最大功率点电压计算模块520,用于基于所述配置参数和气象数据,计算由光伏组串至逆变器端的各支路的电压;

mppt接入组合确定模块530,用于根据所述各支路的电压,确定接入所述逆变器同一路mppt的光伏组串。

可选的,最大功率点电压计算模块520具体包括:

光照幅度和环境温度确定单元,用于根据所述配置参数和所述样本气象数据,确定各组件的光照幅度和环境温度;

电池片温度确定单元,用于根据各组件的光照幅度和环境温度,确定各组件的电池片温度;

工作电流与工作电压关系确定单元,用于根据各组件的光照幅度、各组件的电池片温度以及所述光伏电站的拓扑结构,确定每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系;

最大功率点电压确定单元,用于根据每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系,确定各支路的最大功率点对应的电压作为支路电压。

可选的,工作电流与工作电压关系确定单元具体用于:

根据各组件的光照幅度和各组件的电池片温度,确定各组件的最大功率点电压;

根据各组件的最大功率点电压,基于所述光伏电站的拓扑结构,确定每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系。

在上述技术方案的基础上,若光伏电站采用组串式逆变器,则工作电流与工作电压关系确定单元具体用于:

按照如下公式确定每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系,

其中,isc'为所述组件的短路电流;gn为第n个光伏组串的平均辐照度;为短路电流温度系数;tcell-n为第n个光伏组串的平均电池片温度;gref为所述组件在标准条件下的光照幅度;m为光伏组串中组件的数量;i1-n为第n个光伏组串的工作电流;r1-n为第n个光伏组串至mppt的线缆阻值。

在上述技术方案的基础上,若光伏电站采用集中式逆变器,则工作电流与工作电压关系确定单元具体用于:

按照如下公式确定每个光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系,

其中,isc'为组件的短路电流;gn为第n个光伏组串的平均辐照度;为短路电流温度系数;tcell-n-i为第n个汇流箱下光伏组串i的平均电池片温度;gref为组件在标准条件下的光照幅度;in是指第n个汇流箱的输出电流;rn是指第n个汇流箱至mppt的线缆阻值;是指第n个汇流箱下光伏组串fn至该汇流箱的工作电流;是指第n个汇流箱下光伏组串fn至该汇流箱的线缆阻值;m为光伏组串中串联的组件的数量。

可选的,所述光伏电站采用组串式逆变器,最大功率点电压确定单元还用于:根据每个所述光伏组串的工作电流与工作电压的映射关系以及每个所述光伏组串包含的组件数量,调整每个所述光伏组串的工作电压,确定每个所述光伏组串的p-v曲线;

根据每个所述光伏组串的p-v曲线,确定每个所述光伏组串的最大功率点电压,将所述最大功率点电压作为支路电压。

可选的,所述光伏电站采用集中式逆变器,最大功率点电压确定单元还用于:根据每个所述光伏组串的工作电流以及每个汇流箱包含的光伏组串数量,确定每个汇流箱的工作电流与工作电压的映射关系;

根据每个汇流箱的工作电流与工作电压的映射关系,调整每个所述汇流箱的工作电压,确定每个汇流箱的p-v曲线;

根据每个所述汇流箱的p-v曲线,确定每个所述汇流箱的最大功率点电压,将所述最大功率点电压作为支路电压。

可选的,mppt接入组合确定模块530具体用于:

根据所述各支路的最大功率点电压,确定各支路的一致性;

将具有最高一致性的n个支路确定为所述逆变器同一路mppt的接入组合。

可选的,mppt接入组合确定模块530具体根据如下公式确定各支路的一致性,所述公式的计算结果越小,则对应支路的一致性越高,

其中:i为光伏组串支路编号;l为时间节点;vi(l)为第i个光伏组串支路在第l时刻的最大功率点电压;vi+k(l)为第i+k个光伏组串支路在第l时刻的最大功率点电压;z为电压总测点数。

可选的,mppt接入组合确定模块530还用于:

根据各支路的最大功率点电压和所述逆变器的mppt的可接入数量,确定各支路的并联失配损失;

将具有最小并联失配损失的n个支路确定为所述逆变器同一路mppt的接入组合。

可选的,mppt接入组合确定模块530具体用于:

根据所述支路的最大功率点电压,以及所述光伏电站的mppt可接入支路数量n,确定n个支路并联接入同一mppt时,所述n个支路并联后的最大功率;

根据所述n个支路并联后的最大功率和各支路的最大功率,基于如下公式,确定n个支路并联后的并联失配损失,所述公式的计算结果越小,则对应并联支路的并联失配损失越小,

其中,p1-1-max为第一个支路的最大功率;p1-n-max为第n个支路的最大功率;pall-max为n个支路并联后的最大功率;φ为并联失配损失率。

上述产品可执行本发明实施例任意实施例所提供的方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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