一种光伏逆变器的开启方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种光伏逆变器的开启方法和系统，其中方法包括以下步骤：S1、在所述光伏逆变器交流软启动后控制所述光伏逆变器工作在整流器模式，并控制整流的母线电压值达到光伏电池阵列的光伏电压值；S2、控制所述光伏逆变器工作在有功无功模式，并逐步增加所述光伏逆变器的输出功率直至达到预设输出功率；S3、控制所述光伏逆变器工作在最大功率跟踪模式。本发明利用光伏逆变器不同的工作模式，通过对光伏电压的检测及对输出功率的控制，完成各种模式的切换，很好的控制了光伏逆变器在光伏电池阵列功率较小时的启动，避免了因功率较小反复开关机的问题。
【专利说明】一种光伏逆变器的开启方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏逆变器【技术领域】，更具体地说，涉及一种光伏逆变器的开启方法和系统。
【背景技术】
[0002]光伏发电作为一种主要新能源，正被广泛使用。光伏电池阵列的伏安特性介于电压源和电流源之间，属于一种非常不稳定的能源，其输出功率的大小对环境气候、负载都非常敏感。
[0003]目前一般都是通过光伏逆变器直接不断的反复尝试开关机，待光伏电池阵列输出功率能够满足光伏逆变器运行的最小功率时，光伏逆变器才能正常运行。这种方法必须通过光伏逆变器正常运行后，才有可能确定光伏电池阵列最大输出功率，在光伏电池阵列功率较小时(如早晨、傍晚或阴雨天气)，在不知道光伏电池阵列的最大输出功率下，光伏逆变器不断尝试开关机，这样必然会影响光伏逆变器本身的寿命，以及对电网造成冲击。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于，针对现有光伏逆变器在光伏电池阵列的功率较小时反复开关机影响器件寿命且对电网造成冲击的缺陷，提供一种光伏逆变器的开启方法和系统。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种光伏逆变器的开启方法，包括以下步骤:
[0006]S1、在所述光伏逆变器交流软启动后控制所述光伏逆变器工作在整流器模式，并控制整流的母线电压值达到光伏电池阵列的光伏电压值；
[0007]S2、控制所述光伏逆变器工作在有功无功模式，并逐步增加所述光伏逆变器的输出功率直至达到预设输出功率；
[0008]S3、控制所述光伏逆变器工作在最大功率跟踪模式。
[0009]在根据本发明所述的光伏逆变器的开启方法中，所述步骤S2中检测当前光伏电池阵列的光伏电压值，以第一步长增加所述光伏逆变器的输出功率，并在检测当前光伏电压值升高至增加输出功率前的光伏电压值时，继续以第一步长增加所述光伏逆变器的输出功率，在检测当前光伏电压值升高至前一次增加输出功率后的光伏电压值时，继续以第一步长增加光伏逆变器的输出功率，直至达到预设输出功率。
[0010]在根据本发明所述的光伏逆变器的开启方法中，所述步骤S2中第一步长为0.5kw至 2kw。
[0011]在根据本发明所述的光伏逆变器的开启方法中，所述步骤S2中第一步长为lkw。
[0012]在根据本发明所述的光伏逆变器的开启方法中，所述步骤S2中预设输出功率为所述光伏逆变器额定功率的101%至105%。
[0013]本发明还提供了一种光伏逆变器的开启系统，包括:
[0014]第一控制单元，用于在所述光伏逆变器交流软启动后控制所述光伏逆变器工作在整流器模式，并控制整流的母线电压值达到光伏电池阵列的光伏电压值；
[0015]第二控制单元，用于控制所述光伏逆变器工作在有功无功模式，并逐步增加所述光伏逆变器的输出功率直至达到预设输出功率；
[0016]第三控制单元，用于控制所述光伏逆变器工作在最大功率跟踪模式。
[0017]在根据本发明所述的光伏逆变器的开启系统中，所述第二控制单元检测当前光伏电池阵列的光伏电压值，以第一步长增加所述光伏逆变器的输出功率，并在检测当前光伏电压值升高至增加输出功率前的光伏电压值时，继续以第一步长增加所述光伏逆变器的输出功率，在检测当前光伏电压值升高至前一次增加输出功率后的光伏电压值时，继续以第一步长增加光伏逆变器的输出功率，直至达到预设输出功率。
[0018]在根据本发明所述的光伏逆变器的开启系统中，所述第一步长为0.5kw至2kw。
[0019]在根据本发明所述的光伏逆变器的开启系统中，所述第一步长为lkw。
[0020]在根据本发明所述的光伏逆变器的开启系统中，所述预设输出功率为所述光伏逆变器额定功率的101%至105%。
[0021]实施本发明的光伏逆变器的开启方法和系统，具有以下有益效果:本发明利用光伏逆变器不同的工作模式，通过对光伏电压的检测及对输出功率的控制，完成各种模式的切换，很好的控制了光伏逆变器在光伏电池阵列功率较小时的启动，避免了因功率较小反复开关机的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0023]图1为根据本发明优选实施例的光伏逆变器的开启方法的流程图；
[0024]图2为根据本发明优选实施例的光伏逆变器的开启系统的模块示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
[0026]请参阅图1，为根据本发明优选实施例的光伏逆变器的开启方法的流程图。如图1所示，该实施例提供的光伏逆变器的开启方法包括以下步骤:
[0027]首先，在步骤SI中，在光伏逆变器交流软启动后控制光伏逆变器工作在整流器模式，并控制整流的母线电压值达到光伏电池阵列的光伏(PV)电压值。该步骤可以直接通过光伏逆变器的DSP控制芯片实现，该DSP控制芯片在发送开关信号给软启动电路由输入的交流电完成软启动后，再控制光伏逆变器工作在整流器模式，将交流电通过整流电路整流为直流电，并使得整流的母线电压值为光伏电池阵列的PV电压值，让系统处于一个稳定的运行状态。
[0028]随后，在步骤S2中，整流的母线电压值达到光伏电池阵列的PV电压值时，光伏逆变器运行稳定，此时将光伏逆变器的工作模式调整为有功无功(PQ)模式。并且逐步增加光伏逆变器的输出功率直至达到预设输出功率。该预设输出功率优选为光伏逆变器额定功率的101%至105%。在该步骤中，光伏逆变器由光伏电池阵列的直流电依次经过升压电路、逆变电路和输出滤波电路等输出功率。该步骤中可以通过增大逆变电路中IGBT开关管的导通占空比来增大光伏逆变器的输出功率。
[0029]在本发明的一个优选实施例中，步骤S2可以设定时间间隔逐渐增加光伏逆变器的输出功率，例如每10分钟增加lkw，直至达到预设输出功率。在本发明的另一个优选实施例中，步骤S2可以检测当前光伏电池阵列的PV电压值，以第一步长增加光伏逆变器的输出功率，并在检测当前光伏电池阵列的PV电压值升高至增加输出功率前的PV电压值时，继续以第一步长增加光伏逆变器的输出功率，并在检测当前PV电压值升高至前一次增加输出功率后的PV电压值时，继续以第一步长增加光伏逆变器的输出功率，直至达到预设输出功率。该第一步长优选地为0.5kw至2kw。例如，检测并存储当前光伏电池阵列的PV电压值为VI，然后将光伏逆变器的输出功率增加lkW，此时光伏电池阵列的PV电压值将下降，存储此时光伏电池阵列的PV电压值为V2。随着光照条件的改善，光伏电池阵列的PV电压值将不断上升，当其上升到Vl时，再次将输出功率增加lkw，存储当前PV电压值为V3，待PV电压上升到V2时，再次将输出功率增加lkW，存储当其PV电压值为V4，待PV电压上升至V3时，再次将输出功率增加IkW……。经过多次输出功率的调整，使得光伏逆变器的输出功率达到预设输出功率。
[0030]在步骤S3中，在光伏逆变器的输出功率达到预设输出功率，例如大于光伏逆变器本身额定功率的I %时，控制光伏逆变器工作模式切换到最大功率跟踪(MPPT)模式，光伏逆变器自动做最大功率跟踪。
[0031]请参阅图2，为根据本发明优选实施例的光伏逆变器的开启系统的模块示意图。如图2所示，该光伏逆变器的开启系统包括第一控制单元10、第二控制单元20和第三控制单元30。
[0032]其中，第一控制单元10用于在光伏逆变器交流软启动后控制所述光伏逆变器工作在整流器模式，并控制整流的母线电压值达到光伏电池阵列的PV电压值。第一控制单元10可以直接通过光伏逆变器的DSP控制芯片实现，该DSP控制芯片在发送开关信号给软启动电路由交流电完成软启动后，再控制光伏逆变器工作在整流器模式，将输入的交流电通过整流电路整流为直流电，并使得整流的母线电压值为光伏电池阵列的PV电压值，让系统处于一个稳定的运行状态。
[0033]第二控制单元20用于控制光伏逆变器工作在PQ模式，并逐步增加所述光伏逆变器的输出功率直至达到预设输出功率。该预设输出功率优选为光伏逆变器额定功率的101%至105%。第二控制单元20控制由光伏电池阵列的直流电依次经过升压电路、逆变电路和输出滤波电路等输出功率。光伏逆变器通过增大逆变电路中IGBT开关管的导通占空比来增大光伏逆变器的输出功率。
[0034]在本发明的一个优选实施例中，第二控制单元20可以设定时间间隔逐渐增加光伏逆变器的输出功率，例如每10分钟增加lkw，直至达到预设输出功率。在本发明的另一个优选实施例中，第二控制单元20可以检测当前光伏电池阵列的PV电压值，以第一步长增加光伏逆变器的输出功率，并在检测当前光伏电池阵列的PV电压值升高至增加输出功率前的PV电压值时，继续以第一步长增加光伏逆变器的输出功率，并在检测当前PV电压值升高至前一次增加输出功率后的PV电压值时，继续以第一步长增加光伏逆变器的输出功率，直至达到预设输出功率。该第一步长优选地为0.5kw至2kw。
[0035]第三控制单元30用于控制光伏逆变器工作在最大功率跟踪模式。在光伏逆变器的输出功率达到预设输出功率，例如大于光伏逆变器本身额定功率的I %时，第三控制单元30控制光伏逆变器的工作模式切换到最大功率跟踪(MPPT)模式，光伏逆变器自动做最大功率跟踪。
[0036]综上所述，本发明利用光伏逆变器不同的工作模式，通过对光伏电压的检测及对输出功率的控制，完成各种模式的切换，很好的控制了光伏逆变器在光伏阵列功率较小时的启动，避免了因功率较小反复开关机的问题。
[0037]本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。
【权利要求】
1.一种光伏逆变器的开启方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、在所述光伏逆变器交流软启动后控制所述光伏逆变器工作在整流器模式，并控制整流的母线电压值达到光伏电池阵列的光伏电压值； 52、控制所述光伏逆变器工作在有功无功模式，并逐步增加所述光伏逆变器的输出功率直至达到预设输出功率； 53、控制所述光伏逆变器工作在最大功率跟踪模式。
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器的开启方法，其特征在于，所述步骤S2中检测当前光伏电池阵列的光伏电压值，以第一步长增加所述光伏逆变器的输出功率，并在检测当前光伏电压值升高至增加输出功率前的光伏电压值时，继续以第一步长增加所述光伏逆变器的输出功率，在检测当前光伏电压值升高至前一次增加输出功率后的光伏电压值时，继续以第一步长增加光伏逆变器的输出功率，直至达到预设输出功率。
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器的开启方法，其特征在于，所述步骤S2中第一步长为0.5kw至2kw0
4.根据权利要求3所述的光伏逆变器的开启方法，其特征在于，所述步骤S2中第一步长为lkw。
5.根据权利要求1所述的光伏逆变器的开启方法，其特征在于，所述步骤S2中预设输出功率为所述光伏逆变器额定功率的101%至105%。
6.一种光伏逆变器的开启系统，其特征在于，包括: 第一控制单元，用于在所述光伏逆变器交流软启动后控制所述光伏逆变器工作在整流器模式，并控制整流的母线电压值达到光伏电池阵列的光伏电压值； 第二控制单元，用于控制所述光伏逆变器工作在有功无功模式，并逐步增加所述光伏逆变器的输出功率直至达到预设输出功率； 第三控制单元，用于控制所述光伏逆变器工作在最大功率跟踪模式。
7.根据权利要求6所述的光伏逆变器的开启系统，其特征在于，所述第二控制单元检测当前光伏电池阵列的光伏电压值，以第一步长增加所述光伏逆变器的输出功率，并在检测当前光伏电压值升高至增加输出功率前的光伏电压值时，继续以第一步长增加所述光伏逆变器的输出功率，在检测当前光伏电压值升高至前一次增加输出功率后的光伏电压值时，继续以第一步长增加光伏逆变器的输出功率，直至达到预设输出功率。
8.根据权利要求7所述的光伏逆变器的开启系统，其特征在于，所述第一步长为0.5kw至 2kw。
9.根据权利要求8所述的光伏逆变器的开启系统，其特征在于，所述第一步长为lkw。
10.根据权利要求6所述的光伏逆变器的开启系统，其特征在于，所述预设输出功率为所述光伏逆变器额定功率的101%至105%。
【文档编号】H02M1/36GK104283412SQ201410385429
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】罗梅林 申请人:深圳市汇川技术股份有限公司