一种最大功率点全局扫描方法、逆变器及光伏系统的制作方法
【专利摘要】本申请提供一种最大功率点全局扫描方法、逆变器及光伏系统，首先判断是否需要进行全局扫描；当需要进行全局扫描时，对所述光伏系统中逆变器的母线电压进行判断、最大功率点扫描及处理；然后对DC/DC变换器的工作状态进行处理；再对多路PV输入进行最大功率点全局扫描；以找到每个PV阵列的最大功率点，当所述最大功率点全局扫描结束后，再实现对所述多路PV输入逆变器的正常MPPT扫描，解决了现有技术缺少对多路PV输入的逆变器进行全局扫描的问题，提高了发电量，降低系统控制逻辑。
【专利说明】一种最大功率点全局扫描方法、逆变器及光伏系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏逆变【技术领域】，尤其涉及一种最大功率点全局扫描方法、逆变器及光伏系统。
【背景技术】
[0002]在光伏发电系统中，为了解决由于尘土、遮挡、老化等原因导致的各个光伏模块功率不匹配的问题，通常为每个光伏组串都增加MPPT (max power point tracking,最大功率点)扫描，以确保每个光伏组串工作于最大功率点，保证电池板的输出功率最大，提高系统整体效率。
[0003]同时为了保证系统能够在光照不足的情况下发电，现有技术通常采用图1所示的逆变器101，逆变器101中包括多路PV阵列输入(PVl至PVN)，多路DC/DC变换器IlUDC/AC变换器112、滤波模块113，每个DC/DC变换器111分别与一路PV阵列相连，而每路PV阵列由多个光伏组串并联，每个组串受到遮挡，老化不同，因此可能存在多个最大功率点，因此需要寻找多路PV输入逆变器的每一路PV阵列的最大功率点，故需要增加全局扫描，即对逆变器的每路PV阵列进行全工作电压范围扫描，找出最大功率点。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种最大功率点全局扫描方法、逆变器及光伏系统，以解决现有技术缺少对多路PV输入的逆变器进行全局扫描的问题。
[0005]为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下:
[0006]—种最大功率点全局扫描方法,应用于光伏系统中多路PV输入的逆变器,所述逆变器中包括分别与所述多路PV输入相连的多路DC/DC变换器和控制器；所述最大功率点全局扫描方法包括:
[0007]所述控制器判断是否需要进行全局扫描；
[0008]当需要进行全局扫描时，所述控制器对所述逆变器的母线电压进行处理；
[0009]所述控制器对所述DC/DC变换器的工作状态进行处理；
[0010]所述控制器对所述多路PV输入进行最大功率点全局扫描。
[0011]优选的，所述控制器对所述逆变器的母线电压进行处理的步骤包括:
[0012]所述控制器判断所述逆变器的母线电压是否大于预设值；
[0013]当所述逆变器的母线电压大于预设值时，所述控制器进行最大功率点扫描，直至所述逆变器的母线电压小于等于所述预设值；
[0014]当所述逆变器的母线电压小于等于所述预设值时，所述控制器设置所述母线电压等于所述预设值。
[0015]优选的，所述控制器对所述DC/DC变换器的工作状态进行处理的步骤为:所述控制器控制所述逆变器中的全部所述DC/DC变换器进入工作状态。
[0016]优选的，所述预设值大于电网电压峰值。
[0017]优选的，所述控制器对所述多路PV输入进行最大功率点全局扫描的步骤包括:
[0018]所述控制器分别对所述多路PV输入中的每一路输入单独进行最大功率点全局扫描。
[0019]优选的，所述控制器对所述多路PV输入进行最大功率点全局扫描的步骤包括:
[0020]所述控制器对所述多路PV输入中需要进行全局扫描的输入进行最大功率点全局扫描。
[0021]优选的，还包括:
[0022]对所述多路PV输入进行的最大功率点全局扫描结束后，所述控制器对所述多路PV输入同时进行最大功率点扫描。
[0023]优选的，还包括:
[0024]对所述多路PV输入中的每一路PV输入进行的最大功率点全局扫描结束后，所述控制器对该路PV输入进行最大功率点扫描。
[0025]一种逆变器，所述逆变器中包括分别与多路PV输入相连的多路DC/DC变换器和控制器；所述控制器采用上述任一所述的最大功率点全局扫描方法进行全局扫描。
[0026]一种光伏系统，所述光伏系统中的逆变器包括分别与多路PV输入相连的多路DC/DC变换器和控制器；所述控制器采用上述任一所述的最大功率点全局扫描方法进行全局扫描。
[0027]本申请提供一种最大功率点全局扫描方法，首先判断是否需要进行全局扫描；当需要进行全局扫描时，对所述逆变器的母线电压进行判断、最大功率点扫描及处理；然后对DC/DC变换器的工作状态进行处理；再对多路PV输入进行最大功率点全局扫描；以找到每个PV阵列的最大功率点，当所述最大功率点全局扫描结束后，再实现对所述多路PV输入的正常MPPT扫描，解决了现有技术缺少对多路PV输入的逆变器进行全局扫描的问题，提高了发电量，降低系统控制逻辑。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0029]图1为本申请实施例提供的一种光伏发电系统示意图；
[0030]图2为本申请另一实施例提供的一种光伏发电系统不意图；
[0031]图3为本申请另一实施例提供的一种最大功率点全局扫描方法流程图；
[0032]图4为本申请另一实施例提供的一种最大功率点全局扫描方法流程图。
【具体实施方式】
[0033]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
[0034]本发明提供了一种最大功率点全局扫描方法，以解决现有技术缺少对所述多路PV输入进行全局扫描的问题。
[0035]具体的，如图2所示，所述最大功率点全局扫描方法应用于光伏系统中多路PV输入(PVl至PVN)的逆变器101，逆变器101中包括分别与所述多路PV输入相连的多路DC/DC变换器111、DC/AC变换器112、滤波模块113及控制器114 ;控制器114分别与所述多路PV输入及多路DC/DC变换器111相连；所述最大功率点全局扫描方法如图3所示，包括:
[0036]S101、控制器判断是否需要进行全局扫描；
[0037]当接收到全局扫描指令后，则判断此时需要进行全局扫描；所述全局扫描指令可以为自我判断或随机或者定时产生的指令，具体可以使其应用环境而定，此处不做限定。
[0038]S102、当需要进行全局扫描时，所述控制器对所述逆变器的母线电压Vbus进行处理；
[0039]当图2中的多路PV输入PVl至PVN中存在电压过高的情况时，则相应的DC/DC变换器111不需工作，从而导致MPPT扫描与全局扫描需要来回切换，导致逻辑复杂。此时需要先对所述逆变器101的母线电压Vbus进行判断、最大功率点扫描及处理，为步骤S103做准备工作。
[0040]S103、所述控制器对所述DC/DC变换器的工作状态进行处理；
[0041]图2中的DC/DC变换器111可能处于的工作状态包括:当DC/DC变换器111为升压变换器时，其工作状态为升压状态，当DC/DC变换器111为降压变换器时，其工作状态为降压状态，当系统不需要升压也不需要降压时，DC/DC变换器111可以不进入工作状态，即不工作。
[0042]控制器114对每路DC/DC变换器111的工作状态进行处理，可以避免因DC/DC变换器111在不同的工作状态间来回切换，从而避免复杂的逻辑判断。
[0043]S104、所述控制器对所述多路PV输入进行最大功率点全局扫描。
[0044]对所述多路PV输入进行最大功率点全局扫描，以找到每个DC/DC变换器的最大功率点，当所述最大功率点全局扫描结束后，再实现对所述多路PV输入的正常MPPT扫描，解决了现有技术缺少对所述多路PV输入的逆变器进行全局扫描的问题，同时提高了发电量，降低系统控制逻辑复杂度。
[0045]优选的,如图4所示,所述最大功率点全局扫描方法包括:
[0046]S101、所述控制器判断是否需要进行全局扫描；
[0047]S1021、当需要进行全局扫描时，所述控制器判断所述逆变器的母线电压Vbus是否大于预设值；
[0048]优选的，所述预设值大于电网电压峰值。
[0049]S1022、当所述逆变器的母线电压Vbus大于预设值时，所述控制器进行最大功率点扫描，直至所述逆变器的母线电压Vbus小于等于所述预设值；
[0050]当所述逆变器的母线电压Vbus大于预设值时，不进行S103步骤，而是对所述逆变器的母线电压Vbus进行最大功率点扫描，直至所述逆变器的母线电压Vbus小于等于所述预设值。
[0051]S1023、当所述逆变器的母线电压Vbus小于等于所述预设值时，所述控制器设置所述母线电压Vbus等于所述预设值。
[0052]当所述逆变器的母线电压Vbus小于等于所述预设值时，所述控制器对所述逆变器的母线电压Vbus进行强制升压，设置所述母线电压Vbus等于所述预设值。
[0053]S103、所述控制器对所述DC/DC变换器的工作状态进行处理；
[0054]优选的，所述控制器控制所述逆变器中的全部所述DC/DC变换器进入工作状态。
[0055]当所述光伏系统中逆变器的母线电压Vbus小于等于所述预设值时，提高所述母线电压Vbus，强制所有DC/DC变换器进入相应的工作状态，以减少系统对于扫描状态的切换。
[0056]S104、所述控制器对所述多路PV输入进行最大功率点全局扫描。
[0057]优选的，步骤S104包括:
[0058]所述控制器分别对所述多路PV输入中的每一路输入单独进行最大功率点全局扫描。
[0059]具体的，当需要进行全局扫描时，可以分别对所述多路PV输入一路一路的进行最大功率点全局扫描，如首先对PVl进行全局扫描，当PVl扫描结束后对PV2进行扫描，PV2结束后继续对后续PV输入进行扫描，直至所有PV扫描完毕。且所述控制器对全部PV输入进行全局扫描的顺序可以任意设置，此处不做具体限定，视其应用环境而定。
[0060]或者，步骤S104包括:
[0061]所述控制器对所述多路PV输入中需要进行全局扫描的输入进行最大功率点全局扫描。
[0062]所述控制器也可以分别对所述多路PV输入中的某一路或某几路PV输入进行最大功率点全局扫描，然后对其他路PV输入进行MPPT扫描。
[0063]值得说明的是，当全部所述多路PV输入进入全局扫描时，则所述控制器读取所有此时MPPT的电压及功率信号，保持电压给定不变，快速进行全局扫描；如单路进行全局扫描时，则仅仅一路MPPT进行全局扫描，其他进行正常的MPPT扫描。
[0064]另外，假设有某些路所述DC/DC变换器并联，则将并联到一起的等效为一路，再与另外路数看成独立的输入。如假设所述逆变器中共有4路所述DC/DC变换器与所述多路PV输入相连，其中两路并联，另外两路独立，则将并联的两路等效为一路，再对三路独立进行全局扫描。
[0065]优选的，所述最大功率点全局扫描方法还包括:
[0066]对所述多路PV输入进行的最大功率点全局扫描结束后,对所述多路PV输入同时进行最大功率点扫描。
[0067]考虑全局扫描持续时间非常短，当所述最大功率点全局扫描方法完成上述步骤后，使所述多路PV输入同时进行最大功率点扫描，进而减小功率波动及对电网冲击。
[0068]优选的，所述最大功率点全局扫描方法还包括:
[0069]对所述多路PV输入中的每一路PV输入进行的最大功率点全局扫描结束后,对该路PV输入进行最大功率点扫描。
[0070]当PVi(l〈 = i<N)进行的最大功率点全局扫描结束后，可以立即进行最大功率点扫描，此时将增加一定的发电量，较易出现功率波动及母线波动；考虑全局扫描持续时间非常短，当所述最大功率点全局扫描方法完成上述步骤后，使所述多路PV输入同时进行最大功率点扫描，进而可以减小功率波动及对电网冲击；当然也可以混合处理，此处不做具体限定。
[0071]本发明另一实施例还提供了一种逆变器，所述逆变器中包括分别与多路PV输入相连的多路DC/DC变换器和控制器；所述控制器采用上述任一实施例所述的最大功率点全局扫描方法进行全局扫描。
[0072]所述最大功率点全局扫描方法的具体步骤与上述实施例相同，此处不再赘述。
[0073]本发明另一实施例还提供了一种光伏系统，所述光伏系统中的逆变器包括分别与多路PV输入相连的多路DC/DC变换器和控制器；所述控制器采用上述任一实施例所述的最大功率点全局扫描方法进行全局扫描。
[0074]所述最大功率点全局扫描方法的具体步骤与上述实施例相同，此处不再赘述。
[0075]本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0076]以上仅是本发明的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种最大功率点全局扫描方法，其特征在于，应用于光伏系统中多路PV输入的逆变器，所述逆变器中包括分别与所述多路PV输入相连的多路DC/DC变换器和控制器；所述最大功率点全局扫描方法包括: 所述控制器判断是否需要进行全局扫描； 当需要进行全局扫描时，所述控制器对所述逆变器的母线电压进行处理； 所述控制器对所述DC/DC变换器的工作状态进行处理； 所述控制器对所述多路PV输入进行最大功率点全局扫描。
2.根据权利要求1所述的最大功率点全局扫描方法，其特征在于，所述控制器对所述逆变器的母线电压进行处理的步骤包括: 所述控制器判断所述逆变器的母线电压是否大于预设值； 当所述逆变器的母线电压大于预设值时，所述控制器进行最大功率点扫描，直至所述逆变器的母线电压小于等于所述预设值； 当所述逆变器的母线电压小于等于所述预设值时，所述控制器设置所述母线电压等于所述预设值。
3.根据权利要求1所述的最大功率点全局扫描方法，其特征在于，所述控制器对所述DC/DC变换器的工作状态进行处理的步骤为:所述控制器控制所述逆变器中的全部所述DC/DC变换器进入工作状态。
4.根据权利要求2所述的最大功率点全局扫描方法，其特征在于，所述预设值大于电网电压峰值。
5.根据权利要求1所述的最大功率点全局扫描方法，其特征在于，所述控制器对所述多路PV输入进行最大功率点全局扫描的步骤包括: 所述控制器分别对所述多路PV输入中的每一路输入单独进行最大功率点全局扫描。
6.根据权利要求1所述的最大功率点全局扫描方法，其特征在于，所述控制器对所述多路PV输入进行最大功率点全局扫描的步骤包括: 所述控制器对所述多路PV输入中需要进行全局扫描的输入进行最大功率点全局扫描。
7.根据权利要求1所述的最大功率点全局扫描方法，其特征在于，还包括: 对所述多路PV输入进行的最大功率点全局扫描结束后，所述控制器对所述多路PV输入同时进行最大功率点扫描。
8.根据权利要求1所述的最大功率点全局扫描方法，其特征在于，还包括: 对所述多路PV输入中的每一路PV输入进行的最大功率点全局扫描结束后，所述控制器对该路PV输入进行最大功率点扫描。
9.一种逆变器，其特征在于，所述逆变器中包括分别与多路PV输入相连的多路DC/DC变换器和控制器；所述控制器采用权利要求1至8任一所述的最大功率点全局扫描方法进行全局扫描。
10.一种光伏系统，其特征在于，所述光伏系统中的逆变器包括分别与多路PV输入相连的多路DC/DC变换器和控制器；所述控制器采用权利要求1至8任一所述的最大功率点全局扫描方法进行全局扫描。
【文档编号】G05F1/67GK104460818SQ201410765809
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】耿后来, 徐清清, 曹金虎, 邢军, 李浩源, 梅晓东 申请人:阳光电源股份有限公司