光伏逆变器及其控制方法和光伏发电系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种光伏逆变器的控制方法，包括如下步骤：实时检测所述光伏逆变器的直流输入侧的直流电压；检测所述光伏逆变器的交流输出侧的交流电压和交流电流；根据所述直流电压、所述交流电压和交流电流控制所述光伏逆变器的启动和停止。该控制方法根据实时检测的直流电压、交流电压和交流电流控制光伏逆变器的启动和停止，使得光伏逆变器在不同地域和季节都可及时调整启动电压，尽可能多的将太阳能电池阵列中的电能转换为交流电送入电网，极大地提升太阳能电池板电能的利用效率，且无需加装辅助设备，降低了光伏逆变器的成本，简化了光伏逆变器的启停控制。本发明还公开了一种光伏逆变器以及一种具有该光伏逆变器的光伏发电系统。
【专利说明】光伏逆变器及其控制方法和光伏发电系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏发电【技术领域】，特别涉及一种光伏逆变器的控制方法、一种光伏逆变器以及具有该光伏逆变器的光伏发电系统。
【背景技术】
[0002]随着不可再生能源的消耗和环境污染的日益严重，世界各国对节能减排越来越重视，绿色能源成为未来能源的发展方向，各国政府也加大了对绿色能源的扶持力度，太阳能发电产业得以快速发展。太阳能发电包括光热发电和光伏发电，当前的光伏发电系统包括太阳能电池板、光伏逆变器等设备，其中光伏逆变器是将太阳能电池板中的电能转换为交流电输出给电网或为交流负载供电。
[0003]然而，光伏发电受外部因素影响很大，光照强度、温度等因素都会影响太阳能电池板的开路电压和电能，这就导致太阳能电池在不同时段、不同季节的开路电压和电能不同。为了最大限度的利用太阳能电池中的电能，光伏逆变器除了在运行过程中采用最大功率跟踪算法外，还应该根据太阳能电池板的情况，及时的启动和停止。例如，在早晨或合适的条件下，需要启动光伏逆变器；而在夜间或多云的条件下，太阳能电池板无法提供充足的能量，则需要关闭光伏逆变器。
[0004]为了控制光伏逆变器的启停，当前光伏逆变器主要采用两种控制方案:一是根据固定的电压进行启停；二是外接辅助设备，由辅助设备对太阳能电池板进行检测后，决定是否启动光伏逆变器。
[0005]其中，采用固定的电压进行启停光伏逆变器时，光伏逆变器对太阳能电池板的开路电压进行检测，当太阳能电池的开路电压高于设定值，光伏逆变器启动。该方案简单易行，无需安装辅助设备，但是适应能力不强。不同地域、不同季节的外部条件不尽相同，采用固定电压启动，将无法最大限度的利用太阳能电池中的电能，如果固定电压设置过低，太阳能电池中的电能无法支撑光伏逆变器运行，光伏逆变器会反复频繁地启停，导致光伏逆变器的使用寿命减短；如果固定电压设置过高，光伏逆变器在太阳能电池中有一定的电能时不启动，导致太阳能电池中电能浪费，太阳能利用效率降低。
[0006]而采用外接辅助设备控制启停光伏逆变器时，由辅助设备对太阳能电池板的开路电压、短路电流、功率等参数进行检测，符合启动条件后，启动光伏逆变器。这种方案的适应能力较强，但是需要加装辅助设备，导致光伏逆变器成本增加，结构变得复杂；同时光伏逆变器的启停也由辅助设备控制，当辅助设备失效时，会导致光伏逆变器无法正常启停，影响光伏逆变器的正常使用，降低了光伏逆变器的逆变效率。
【发明内容】
[0007]本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷。
[0008]为此，本发明的第一个目的在于提出一种光伏逆变器的控制方法，该控制方法能够自适应调节光伏逆变器的启动电压，根据实时的启动电压控制光伏逆变器启停，最大限度地提高光伏逆变器对太阳能电池板电能的利用效率，控制方法简单可靠。
[0009]本发明的第二个目的在于提出一种光伏逆变器。本发明的第三个目的在于提出一种具有该光伏逆变器的光伏发电系统。
[0010]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种光伏逆变器的控制方法，包括如下步骤:实时检测所述光伏逆变器的直流输入侧的直流电压；检测所述光伏逆变器的交流输出侧的交流电压和交流电流；根据所述直流电压、所述交流电压和交流电流控制所述光伏逆变器的启动和停止。
[0011]根据本发明实施例提出的控制方法，通过检测的光伏逆变器的直流输入侧的直流电压以及交流输出侧的交流电压和交流电流来控制光伏逆变器的启停，即可以自适应地调整光伏逆变器的启动电压，根据实时的启动电压控制光伏逆变器启停，最大限度地提高光伏逆变器对太阳能电池板电能的利用效率，并且控制方法简单可靠。
[0012]在本发明的一个实施例中，当所述直流输入侧的当前直流电压大于预设启动电压时，控制所述光伏逆变器进行启动，并且，在所述光伏逆变器进行启动的过程中，对所述预设启动电压进行修正。
[0013]在本发明的一个实施例中，当所述光伏逆变器尝试并网时，如果所述直流输入侧的当前直流电压小于尝试并网前所述直流输入侧的电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与并网前所述直流输入侧的电压之间的差值大于第一阈值，则调节所述预设启动电压增大。
[0014]在本发明的一个实施例中，当所述光伏逆变器第一次启动时，所述预设启动电压根据以下公式计算得到:
[0015]UdcStart=Upvopen^K
[0016]其中，UdcStart为预设启动电压，Upvopen为所述直流输入侧的太阳能电池阵列的额定开路电压，K为常数。优选地，K可以为0.78。
[0017]进一步地，在本发明的一个实施例中，在所述光伏逆变器启动且并网后，根据所述交流电压和交流电流计算所述光伏逆变器的输出功率，并当所述光伏逆变器的输出功率小于所述光伏逆变器的损耗功率时控制所述光伏逆变器停止。且在所述光伏逆变器停止后，对所述预设启动电压进行修正。
[0018]其中，当所述直流输入侧的当前直流电压大于所述预设启动电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与所述预设启动电压之间的差值大于第二阈值时，调节所述预设启动电压增大；当所述直流输入侧的当前直流电压小于所述预设启动电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与所述预设启动电压之间的差值大于所述第二阈值时，调节所述预设启动电压减小。
[0019]在光伏逆变器的启动过程中，还会对预设启动电压进行修正，判断满足条件后控制光伏逆变器的启动；在光伏逆变器启动且并网后，根据交流电压和交流电流计算光伏逆变器的输出功率，判断满足条件后控制光伏逆变器停止，然后再对预设启动电压进行修正。这样使得光伏逆变器在不同地域和季节都可及时调整预设启动电压，尽可能多的将太阳能电池板中的电能转换为交流电送入电网，极大地提升光伏逆变器对太阳能电池板电能的利用效率。
[0020]为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种光伏逆变器，包括:光伏逆变模块，所述光伏逆变模块包括直流输入侧和交流输出侧；第一检测模块，所述第一检测模块设置在所述直流输入侧，用于实时检测所述直流输入侧的直流电压；第二检测模块，所述第二检测模块设置在所述交流输出侧，用于检测所述交流输出侧的交流电压和交流电流；控制模块，所述控制模块与所述第一检测模块和所述第二检测模块分别相连，用于根据所述直流电压、所述交流电压和交流电流控制所述光伏逆变器的启动和停止。
[0021]根据本发明实施例提出的光伏逆变器，能够自适应地调整自身的启动电压，根据实时的启动电压进行启停，最大限度地提高对太阳能电池板电能的利用效率，并且无需加装辅助设备，降低了成本，简化了结构。
[0022]在本发明的一个实施例中，在所述直流输入侧的当前直流电压大于预设启动电压时，所述控制模块控制所述光伏逆变器进行启动，且在控制所述光伏逆变器进行启动的过程中，所述控制模块还用于对所述预设启动电压进行修正。
[0023]在本发明的一个实施例中，当所述光伏逆变器尝试并网时，如果所述直流输入侧的当前直流电压小于尝试并网前所述直流输入侧的电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与并网前所述直流输入侧的电压之间的差值大于第一阈值，所述控制模块调节所述预设启动电压增大。
[0024]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的光伏逆变器，还包括:开关模块，所述开关模块连接在所述光伏逆变模块与电网之间，且所述开关模块与所述控制模块相连，在所述光伏逆变器启动后所述控制模块控制所述开关模块闭合以控制所述光伏逆变器并网。
[0025]并且，在所述光伏逆变器启动且并网后，所述控制模块根据所述交流电压和交流电流计算所述光伏逆变器的输出功率，以及在所述光伏逆变器的输出功率小于所述光伏逆变器的损耗功率时控制所述光伏逆变器停止，并控制所述开关模块断开。
[0026]在本发明的一个实施例中，在所述光伏逆变器停止后，所述控制模块还用于对所述预设启动电压进行修正。
[0027]在本发明的一个实施例中，当所述直流输入侧的当前直流电压大于所述预设启动电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与所述预设启动电压之间的差值大于第二阈值时，所述控制模块调节所述预设启动电压增大；当所述直流输入侧的当前直流电压小于所述预设启动电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与所述预设启动电压之间的差值大于所述第二阈值时，所述控制模块调节所述预设启动电压减小。
[0028]此外，本发明的实施例还提出了一种光伏发电系统，其包括上述的光伏逆变器。
[0029]根据本发明实施例提出的光伏发电系统，能够将太阳能电池板中的电能尽可能多的转换为交流电送入电网，极大地提升了太阳能电池板电能的利用效率，还可以降低光伏逆变器的成本。
[0030]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0032]图1为根据本发明实施例的光伏逆变器的控制方法的流程图；
[0033]图2为根据本发明一个具体实施例的光伏逆变器的控制方法的流程图；以及
[0034]图3为根据本发明实施例的光伏逆变器的内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0036]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0037]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0038]参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0039]下面参照附图来描述根据本发明实施例的光伏逆变器及其控制方法。
[0040]图1为根据本发明实施例的光伏逆变器的控制方法的流程图。如图1所示，该光伏逆变器的控制方法包括如下步骤:
[0041]SI，实时检测光伏逆变器的直流输入侧的直流电压。
[0042]S2，检测光伏逆变器的交流输出侧的交流电压和交流电流。
[0043]具体地，可在光伏逆变器的直流输入侧设有直流电压信号检测单元，并且在光伏逆变器的交流输出侧设有交流电压信号检测单元和交流电流信号检测单元。将直流电压信号检测单元检测到的直流输入侧的直流电压Udc，交流电压信号检测单元检测到的交流输出侧的交流电压Uac和交流电流信号检测单元检测到的交流输出侧的交流电流Iac，经过AD采样后送给光伏逆变器的控制电路即控制模块进行处理，以用于控制光伏逆变器的启动和停止。
[0044]S3，根据直流电压、交流电压和交流电流控制光伏逆变器的启动和停止。
[0045]在本发明的一个实施例中，当直流输入侧的当前直流电压Udc大于预设启动电压UdcStart时，控制所述光伏逆变器进行启动。其中，当所述光伏逆变器第一次启动时，所述预设启动电压根据以下公式计算得到:
[0046]UdcStart=Upvopen*K
[0047]其中，UdcStart为预设启动电压，Upvopen为所述直流输入侧的太阳能电池阵列的额定开路电压，K为常数。优选地，K可以取值0.78。
[0048]也就是说，光伏逆变器首次运行时的预设启动电压UdcStart根据光伏逆变器的直流输入侧的太阳能电池阵列的额定开路电压Upvopen确定，即UdcStart=Upvopen*0.78,并且预设启动电压UdcStart存储在光伏逆变器的非易失性存储器中。
[0049]进一步地，在控制所述光伏逆变器进行启动的过程中，还需要对预设启动电压UdcStart进行修正。即言，光伏逆变器在启动过程中还会对启动电压UdcStart进行检测，当太阳能电池阵列即输入直流侧的当前直流电压Udc大于预设启动电压UdcStart,控制模块控制光伏逆变器进行启动，光伏逆变器在启动过程中会进行逆变试探即光伏逆变器在尝试并网，逆变时输出交流电与实际电网同频同相，此时光伏逆变器中的交流接触器不吸合，光伏逆变器没有并网。
[0050]当所述光伏逆变器尝试并网时，如果所述直流输入侧的当前直流电压小于尝试并网前所述直流输入侧的电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与并网前所述直流输入侧的电压之间的差值大于第一阈值，则调节所述预设启动电压增大。即是说，如果在光伏逆变器尝试并网过程中输出零功率时，检测到太阳能电池阵列的电压比并网前的电压小，且二者的差值超出第一限值即第一阈值，即abs (Udc-UdcBak) >UdcDValue (其中abs代表取绝对值)，则对预设启动电压 UdcStart 进行修正:UdcStart=UdcStart+abs (Udc-UdcBak) /2,随后将修正后的预设启动电压UdcStart存储到光伏逆变器的非易失性存储器中，其中，UdcBak为太阳能电池阵列并网前的电压即尝试并网前所述直流输入侧的电压，UdcDValue为第一限值。存储完成并延时5分钟后，控制模块继续判断Udc是否符合启动条件，若符合，则控制光伏逆变器启动并进行并网。
[0051]在本发明的一个实施例中，在所述光伏逆变器启动且并网后，根据所述交流电压和交流电流计算所述光伏逆变器的输出功率，并当所述光伏逆变器的输出功率小于所述光伏逆变器的损耗功率时控制所述光伏逆变器停止。
[0052]也就是说，光伏逆变器启动成功并且并网后，在运行过程中太阳能电池阵列的电能不足，导致光伏逆变器的输出功率即交流有功功率Pac小于光伏逆变器自身损耗的功率时，控制模块会控制光伏逆变器停止工作。其中，输出功率Pac由控制模块根据交流电压Uac和交流电流Iac计算得到。
[0053]在本发明的实施例中，在所述光伏逆变器停止后，还需要对所述预设启动电压进行修正。
[0054]具体而言，在本发明的一个实施例中，当所述直流输入侧的当前直流电压大于所述预设启动电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与所述预设启动电压之间的差值大于第二阈值时，调节所述预设启动电压增大；当所述直流输入侧的当前直流电压小于所述预设启动电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与所述预设启动电压之间的差值大于所述第二阈值时，调节所述预设启动电压减小。
[0055]也就是说，光伏逆变器停止成功后，控制模块将根据当前太阳能电池阵列的电压Udc对光伏逆变器的预设启动电压限值UdcStart进行修正。即言，根据光伏逆变器停机后的太阳能电池阵列的电压Udc对预设启动电压UdcStart进行调整。如果当前直流电压Udc大于预设启动电压UdcStart，且两者之间的差值超过设定值UdcDe I ta即第二阈值，即 Udc - UdcStart>UdcDelta,则将 UdcStart 修正为:UdcStart=UdcStart+UdcStep,其中UdcStep为修正步长，可以标定，随后将修正得到的预设启动电压UdcStart存储到光伏逆变器的非易失性存储器中；如果当前直流电压Udc小于预设启动电压UdcStart，且两者之间的差值超过设定值UdcDelta,即UdcStart - Udc>UdcDelta,则将UdcStart修正为:UdcStart=UdcStart - UdcStep,随后将修正得到的预设启动电压UdcStart存储到光伏逆变器的非易失性存储器中。
[0056]由此可知，在本发明的实施例中，光伏逆变器的预设启动电压UdcStart不是固定的，而是根据光伏逆变器关机时的实际直流电压和启动过程中的电压波动值修正得到的，并且利用检测到的直流电压、交流电压和交流电流来控制光伏逆变器的启停。
[0057]在本发明的一个具体实施例中，如图2所示，上述光伏逆变器的控制方法包括如下步骤:
[0058]S201,设置UdcStart=0.78*Upvopen,即光伏逆变器首次运行时的预设启动电压UdcStart根据光伏逆变器的直流输入侧的太阳能电池阵列的额定开路电压Upvopen确定，即 UdcStart=Upvopen*0.78。
[0059]S202，光伏逆变器处于停止状态。
[0060]S203，判断Udc是否大于UdcStart。如果是，则进入下一步骤S204 ;如果否，再回到步骤S202。
[0061]S204，控制光伏逆变器进入启动状态。
[0062]S205，在光伏逆变器启动过程中，判断abs (Udc-UdcBak)是否大于UdcDValue。如果是，则执行步骤S206 ;如果否，则执行步骤S208。
[0063]S206,对预设启动电压UdcStart进行修正，即更新预设启动电压UdcStart的值:UdcStart=UdcStart+abs (Udc-UdcBak) / 2。
[0064]S207，延时5分钟后返回步骤S203，继续判断。
[0065]S208，控制光伏逆变器进入运行状态。
[0066]S209，判断光伏逆变器的输出功率Pac是否小于光伏逆变器自身损耗的功率Pshutup。如果是，则进入下一步骤S210 ;如果否，则返回步骤S208，光伏逆变器继续运行。
[0067]S210，控制光伏逆变器进入关闭状态，即光伏逆变器停止工作。
[0068]S211,判断当前太阳能电池阵列的电压Udc-预设启动电压UdcStart是否大于设定值UdcDelta。如果是，则执行步骤S212 ;如果否，则执行步骤S213。
[0069]S212,对预设启动电压UdcStart进行修正，即更新预设启动电压UdcStart的值:UdcStart=UdcStart+UdcStep,并将UdcStart写入非易失存储器，返回步骤S202。
[0070]S213,判断预设启动电压UdcStart-当前太阳能电池阵列的电压Udc是否大于设定值UdcDelta。如果是，则执行步骤S214 ;如果否，则返回步骤S202。
[0071]S214,对预设启动电压UdcStart进行修正，即更新预设启动电压UdcStart的值:UdcStart=UdcStart-UdcStep,并将UdcStart写入非易失存储器，返回步骤S202。
[0072]这样，预设启动电压可以是根据光伏逆变器当天的运行参数调整的，因此光伏逆变器在不同地域和季节都可及时调整预设启动电压，尽可能多的将太阳能电池阵列中的电能转换为交流电送入电网，最终可以极大地提升光伏逆变器对太阳能电池阵列电能的利用效率。
[0073]根据本发明实施例提出的控制方法，通过检测的光伏逆变器的直流输入侧的直流电压以及交流输出侧的交流电压和交流电流来控制光伏逆变器的启停，即可以自适应地调整光伏逆变器的启动电压，根据实时的启动电压控制光伏逆变器启停，最大限度地提高光伏逆变器对太阳能电池板电能的利用效率，并且控制方法简单可靠。
[0074]图3为根据本发明实施例的光伏逆变器内部结构示意图。如图3所示，该光伏逆变器20包括光伏逆变模块30、第一检测模块60、第二检测模块70、控制模块80、开关模块40。
[0075]其中，光伏逆变模块30包括直流输入侧和交流输出侧，第一检测模块60设置在所述直流输入侧，用于实时地检测直流输入侧的直流电压，第二检测模块70设置在所述交流输出侧，用于检测所述交流输出侧的交流电压和交流电流。控制模块80与第一检测模块60和第二检测模块70分别相连，用于根据所述直流电压、所述交流电压和交流电流控制光伏逆变器20的启动和停止。
[0076]具体而言，在本发明实施例中，第一检测模块60包括直流电压信号检测单元和直流电流信号检测单元，第二检测模块70包括交流电压信号检测单元和交流电流信号检测单元。光伏逆变模块30与太阳能电池阵列10相连，光伏逆变模块30经过开关模块40例如交流接触器与电网50相连，直流电压/电流信号检测单元对太阳能电池阵列10的电压和输出电流进行检测即检测输入直流侧的直流电压和直流电流，并将检测信号经过AD采样后送入到控制模块80进行处理；交流电压/电流信号检测单元对电网50的电压和电流即交流输出侧的交流电压和交流电流进行检测，并将检测信号经过AD采样后送入到控制模块80进行处理。在所述直流输入侧的当前直流电压Udc大于预设启动电压UdcStart时，控制模块80控制光伏逆变器20进行启动。并且，在控制光伏逆变器20进行启动的过程中，控制模块80还用于对预设启动电压UdcStart进行修正。
[0077]进一步地说，当光伏逆变器20尝试并网时，如果所述直流输入侧的当前直流电压小于尝试并网前所述直流输入侧的电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与并网前所述直流输入侧的电压之间的差值大于第一阈值，控制模块80调节所述预设启动电压增大。
[0078]在本发明的实施例中，光伏逆变器首次运行时的预设启动电压UdcStart根据光伏逆变模块30的直流输入侧的太阳能电池阵列10的额定开路电压Upvopen确定，即UdcStart=Upvopen^0.78，并且预设启动电压UdcStart存储在光伏逆变器的非易失性存储器(图中未示出)中。控制模块80根据预设启动电压UdcStart和太阳能电池阵列10的电压即直流输入侧的当前直流电压Udc来启动光伏逆变器20。当检测到当前太阳能电池阵列10的电压Udc大于UdcStart后，控制模块80将会控制光伏逆变器20进行启动。
[0079]在光伏逆变器会在正在启动过程的过程中对预设启动电压UdcStart进行检测，当太阳能电池阵列10的电压Udc大于预设启动电压UdcStart时，控制模块80控制光伏逆变器20进行启动，光伏逆变器20在启动过程中会尝试进行并网，如果在尝试并网过程中输出零功率时，并检测到太阳能电池阵列10的电压Udc即直流输入侧的当前直流电压比并网前的电压小，且二者的差值超出第一限值即第一阈值，即abs (Udc-UdcBak) >UdcDValue，其中，UdcBak为并网前记录的太阳能电池阵列10的电压即并网前所述直流输入侧的电压，Udc则对应太阳能电池阵列10的当前电压，控制模块80则对UdcStart进行修正，即更新UdcStart的值:UdcStart=UdcStart+abs (Udc-UdcBak)/2,随后将修正后的预设启动电压UdcStart存储到光伏逆变器的非易失性存储器中，存储完成并延时5分钟后，控制模块80继续判断Udc是否符合启动条件，符合启动条件后，控制模块80将控制光伏逆变器启动进入运行状态。
[0080]在本发明的实施例中，如图3所示，开关模块40例如交流接触器连接在光伏逆变模块30与电网50之间，且开关模块40与控制模块80相连，在光伏逆变器20启动后控制模块80控制开关模块40闭合以控制光伏逆变器20并网。并且，在所述光伏逆变器启动且并网后，控制模块80根据交流电压和交流电流计算光伏逆变器20的输出功率，以及在光伏逆变器20的输出功率小于光伏逆变器20的损耗功率时控制光伏逆变器20停止，并控制开关模块40断开。在光伏逆变器20停止后，控制模块80还用于对预设启动电压进行修正。
[0081]光伏逆变器20并网成功后，在运行过程中太阳能电池阵列10的电能不足，导致光伏逆变器20的输出功率Pac小于光伏逆变器20的自身损耗的功率时，控制模块80会控制光伏逆变器20停止工作。其中，光伏逆变器20的输出功率即交流有功功率Pac由控制模块80根据交流电压Uac和交流电流Iac计算得到。光伏逆变器20停止成功后，控制模块80将根据当前太阳能电池阵列10的电压Udc对光伏逆变器20的预设启动电压UdcStart进行修正。
[0082]即言，控制模块80根据光伏逆变器20停机后的太阳能电池阵列10的电压Udc会对预设启动电压UdcStart进行调整。具体为:当所述直流输入侧的当前直流电压大于所述预设启动电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与所述预设启动电压之间的差值大于第二阈值时，控制模块80调节所述预设启动电压增大；当所述直流输入侧的当前直流电压小于所述预设启动电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与所述预设启动电压之间的差值大于所述第二阈值时，控制模块80调节所述预设启动电压减小。
[0083]具体而言，如果当前直流电压Udc大于预设启动电压UdcStart，且两者之间的差值超过设定值UdcDelta即第二阈值，即Udc - UdcStart>UdcDelta,控制模块80则将UdcStart 修正为:UdcStart=UdcStart+UdcStep,其中 UdcStep 为修正步长，可以标定，随后控制模块80将修正得到的预设启动电压UdcStart存储到光伏逆变器20的非易失性存储器中；如果当前直流电压Udc小于预设启动电压UdcStart，且两者之间的差值超过设定值UdcDelta,即UdcStart - Udc>UdcDelta,控制模块80则将UdcStart修正为:UdcStart=UdcStart - UdcStep,随后将修正得到的预设启动电压UdcStart存储到光伏逆变器20的非易失性存储器中。
[0084]由此可知，在本发明的实施例中，光伏逆变器20的预设启动电压UdcStart不是固定的，而是根据光伏逆变器20关机时的实际直流电压和启动过程中的电压波动值修正得到的，并且本发明的光伏逆变器20无需加装辅助设备，只需要利用检测到的直流电压、交流电压和交流电流来控制光伏逆变器20的启停，降低了成本，简化了结构，并且可靠性更闻。
[0085]根据本发明实施例提出的光伏逆变器，在不同地域和季节都可及时调整启动电压，尽可能多的将太阳能电池阵列中的电能转换为交流电送入电网，极大地提升光伏逆变器对太阳能电池阵列中电能的利用效率，且无需加装辅助设备，只需要根据检测到的交直流信号就可以控制光伏逆变器的启停，降低了光伏逆变器的成本，简化了光伏逆变器的启停控制，提高了可靠性。
[0086]此外，本发明的实施例还提出了一种光伏发电系统，其包括上述的光伏逆变器。
[0087]根据本发明实施例提出的光伏发电系统，能够将太阳能电池板中的电能尽可能多的转换为交流电送入电网，极大地提升了太阳能电池板电能的利用效率，还可以降低光伏逆变器的成本。
[0088]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属【技术领域】的技术人员所理解。
[0089]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(R0M)，可擦除可编辑只读存储器(EPR0M或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(⑶ROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0090]应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0091]本【技术领域】的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0092]此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0093]上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0094]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0095]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
【权利要求】
1.一种光伏逆变器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤: 实时检测所述光伏逆变器的直流输入侧的直流电压； 检测所述光伏逆变器的交流输出侧的交流电压和交流电流； 根据所述直流电压、所述交流电压和交流电流控制所述光伏逆变器的启动和停止。
2.如权利要求1所述的光伏逆变器的控制方法，其特征在于，当所述直流输入侧的当前直流电压大于预设启动电压时，控制所述光伏逆变器进行启动。
3.如权利要求2所述的光伏逆变器的控制方法，其特征在于，当所述光伏逆变器第一次启动时，所述预设启动电压根据以下公式计算得到:
UdcStart=Upvopen氺K 其中，UdcStart为预设启动电压，Upvopen为所述直流输入侧的太阳能电池阵列的额定开路电压，K为常数。
4.如权利要求2所述的光伏逆变器的控制方法，其特征在于，在控制所述光伏逆变器进行启动的过程中，对所述预设启动电压进行修正。
5.如权利要求4所述的光伏逆变器的控制方法，其特征在于，当所述光伏逆变器尝试并网时，如果所述直流输入侧的当前直流电压小于尝试并网前所述直流输入侧的电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与并网前所述直流输入侧的电压之间的差值大于第一阈值，则调节所述预设启动电压增大。
6.如权利要求4所述的光伏逆变器的控制方法，其特征在于，在所述光伏逆变器启动且并网后，根据所述交流电压和交流电流计算所述光伏逆变器的输出功率，并当所述光伏逆变器的输出功率小于所述光伏逆变器的损耗功率时控制所述光伏逆变器停止。
7.如权利要求6所述的光伏逆变器的控制方法，其特征在于，在所述光伏逆变器停止后，对所述预设启动电压进行修正。
8.如权利要求7所述的光伏逆变器的控制方法，其特征在于， 当所述直流输入侧的当前直流电压大于所述预设启动电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与所述预设启动电压之间的差值大于第二阈值时，调节所述预设启动电压增大； 当所述直流输入侧的当前直流电压小于所述预设启动电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与所述预设启动电压之间的差值大于所述第二阈值时，调节所述预设启动电压减小。
9.一种光伏逆变器，其特征在于，包括: 光伏逆变模块，所述光伏逆变模块包括直流输入侧和交流输出侧； 第一检测模块，所述第一检测模块设置在所述直流输入侧，用于实时检测所述直流输入侧的直流电压； 第二检测模块，所述第二检测模块设置在所述交流输出侧，用于检测所述交流输出侧的交流电压和交流电流； 控制模块，所述控制模块与所述第一检测模块和所述第二检测模块分别相连，用于根据所述直流电压、所述交流电压和交流电流控制所述光伏逆变器的启动和停止。
10.如权利要求9所述的光伏逆变器，其特征在于，在所述直流输入侧的当前直流电压大于预设启动电压时，所述控制模块控制所述光伏逆变器进行启动。
11.如权利要求10所述的光伏逆变器，其特征在于，在控制所述光伏逆变器进行启动的过程中，所述控制模块还用于对所述预设启动电压进行修正。
12.如权利要求11所述的光伏逆变器，其特征在于，当所述光伏逆变器尝试并网时，如果所述直流输入侧的当前直流电压小于尝试并网前所述直流输入侧的电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与并网前所述直流输入侧的电压之间的差值大于第一阈值，所述控制模块调节所述预设启动电压增大。
13.如权利要求11所述的光伏逆变器，其特征在于，还包括: 开关模块，所述开关模块连接在所述光伏逆变模块与电网之间，且所述开关模块与所述控制模块相连，在所述光伏逆变器启动后所述控制模块控制所述开关模块闭合以控制所述光伏逆变器并网。
14.如权利要求13所述的光伏逆变器，其特征在于，在所述光伏逆变器启动且并网后，所述控制模块根据所述交流电压和交流电流计算所述光伏逆变器的输出功率，以及在所述光伏逆变器的输出功率小于所述光伏逆变器的损耗功率时控制所述光伏逆变器停止，并控制所述开关模块断开。
15.如权利要求14所述的光伏逆变器，其特征在于，在所述光伏逆变器停止后，所述控制模块还用于对所述预设启动电压进行修正。
16.如权利要求15所述的光伏逆变器，其特征在于， 当所述直流输入侧的当前直流电压大于所述预设启动电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与所述预设启动电压之间的差值大于第二阈值时，所述控制模块调节所述预设启动电压增大； 当所述直流输入侧的当前直流电压小于所述预设启动电压，且所述直流输入侧的当前直流电压与所述预设启动电压之间的差值大于所述第二阈值时，所述控制模块调节所述预设启动电压减小。
17.—种光伏发电系统,其特征在于,包括如权利要求9-17任一项所述的光伏逆变器。
【文档编号】H02J3/38GK104253530SQ201310263119
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2013年6月27日
【发明者】尹韶文, 孙嘉品, 尹继波, 杨荣春 申请人:比亚迪股份有限公司