光伏发电方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种光伏发电方法和系统，涉及电力【技术领域】。为解决现有技术阳光的光通量较低时不能实现光伏发电的问题而发明。本发明实施例公开的技术方案包括：S10、检测装置获取当前阳光的光通量指数；S20、所述检测装置根据所述光通量指数与预设指数的关系，向预先连接的光伏汇流箱发送控制信号；S30、所述光伏汇流箱接收到所述检测装置发送的控制信号后，根据所述控制信号控制其内部的多个开关，调整多组光伏组件之间的连接方式，所述光伏汇流箱的输入端分别与所述多组光伏组件相连；S40、所述光伏汇流箱的输出端通过直流柜向预先连接的逆变器输出直流电，使所述逆变器对所述直流电进行电力调整后输出。该方案可以应用在太阳能发电系统中。
【专利说明】光伏发电方法和系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力【技术领域】，尤其涉及光伏发电方法和系统。
【背景技术】
[0002] 随着常规能源的紧缺，太阳能的利用逐渐得到重视。现有的光伏发电系统主要由 太阳能光伏组件、直流柜和逆变器等设备组成，光伏发电系统通过太阳能光伏组件将太阳 能转换为直流电后，经由直流柜汇流后向逆变器输送，逆变器对汇流后的直流电进行电力 调整后提供给用户。
[0003] 然而，由于逆变器的工作电压为DC500V-DC820V，当阳光的光通量较低时，输入到 逆变器的电压可能低于DC500V，使逆变器停止工作，进而导致阳光的光通量较低时不能实 现光伏发电。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种光伏发电方法和系统，能够在阳光的光通量较低时，实现光伏发 电。
[0005] 本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种光伏发电方法，包括：S10、检测装 置获取当前阳光的光通量指数；S20、所述检测装置根据所述光通量指数与预设指数的关 系，向预先连接的光伏汇流箱发送控制信号；S30、所述光伏汇流箱接收到所述检测装置发 送的控制信号后，根据所述控制信号控制其内部的多个开关，调整多组光伏组件之间的连 接方式，所述光伏汇流箱的输入端分别与所述多组光伏组件相连；S40、所述光伏汇流箱的 输出端通过直流柜向预先连接的逆变器输出直流电，使所述逆变器对所述直流电进行电力 调整后输出。
[0006] 可选的，所述光通量指数，包括：直流光伏组件电压或直流光伏组件电流。
[0007] 可选的，所述S20,包括：S201，判断所述光通量指数是否大于所述预设指数；如果 大于，执行S202 ;如果等于，执行S203 ;如果小于，执行S204 ;所述S202,向所述光伏汇流箱 发送关断的控制信号；所述S203,向所述光伏汇流箱发送维持的控制信号；所述S204,向所 述光伏汇流箱发送高电位的控制信号。
[0008] 可选的，所述S30,包括：S301，如果接收到所述检测装置发送的关断的控制信号， 根据所述关断的控制信号控制所述其内部的多个开关，减少多组光伏组件的串联个数，增 加多组光伏组件的并联支路个数；S302,如果接收到所述检测装置发送的维持的控制信号， 根据所述维持的控制信号维持所述其内部的多个开关的状态；S303,如果接收到所述检测 装置发送的高电位的控制信号，根据所述高电位的控制信号控制所述其内部的多个开关， 增加多组光伏组件的串联个数，减少多组光伏组件的并联支路个数。
[0009] 本发明解决技术问题米用如下技术方案：一种光伏发电系统，包括：
[0010] 多组光伏组件、检测装置、光伏汇流箱、直流柜和逆变器；
[0011] 所述光伏汇流箱的输入端分别与所述多组光伏组件相连，所述直流柜分别与所述 光伏汇流箱和所述逆变器相连，所述检测装置设置在所述光伏汇流箱和所述直流柜之间；
[0012] 所述检测装置，用于获取当前阳光的光通量指数，并根据所述光通量指数与预设 指数的关系，向所述光伏汇流箱发送控制信号；
[0013] 所述光伏汇流箱，用于接收所述检测装置发送的控制信号，并根据所述控制信号 控制所述其内部的多个开关，调整多组光伏组件之间的连接方式，并向所述直流柜输出直 流电；
[0014] 所述直流柜，用于接收所述光伏汇流箱的输出端输出的直流电进行汇流后，向所 述逆变器输出；
[0015] 所述逆变器，用于接收所述直流柜输出的汇流后的直流电，对该汇流后的直流电 进行电力调整后输出。
[0016] 可选的，所述检测装置，包括：
[0017] 电源、电压电流比较器、电压检测电路和电流检测电路；
[0018] 所述电压检测电路和电流检测电路分别与所述电压电流比较器的输入端相连；所 述电压电流比较器、所述电压检测电路和所述电流检测电路分别与所述电源相连；所述电 压电流比较器分别与所述汇流箱和所述直流柜相连。
[0019] 可选的，所述电压检测电路中，电阻R1的一端连接至所述电源，该端同时连接三 极管BG1的集电极和电阻R3的一端；所述电阻R1的另一端与滑动变阻器R2的自由端，该 端同时连接所述三极管BG1的发射极和电压电流比较器的第一正输入端，所述滑动变阻器 R2的固定端接地；所述三极管BG1的基极和所述电阻R3的另一端接地。
[0020] 可选的，所述电流检测电路中，电阻R4的一端连接至所述电源，该端同时连接电 阻R6和电阻R7的一端；所述电阻R4的另一端连接至电阻R5的一端，该端同时连接所述电 压电流比较器的第二负输入端，所述电阻R5的另一端接地；所述电阻R6的另一端连接热敏 电阻Rt的一端，该端同时连接所述电压电流比较器的第二正输入端，热敏电阻Rt的另一端 接地；所述电阻R7的另一端接地。
[0021] 本发明具有如下有益效果：根据控制信号调整多组光伏组件之间的连接方式，从 而调整光伏汇流箱的输出；由于控制信号是根据光通量指数与预设指数的关系发送的，使 光伏汇流箱的输出能够根据光通量指数进行调整，从而在光通量较低时，提高光伏汇流箱 的输出电压，进而提高输入到逆变器的电压，使逆变器处于工作状态，实现光伏发电。本发 明实施例提供的技术方案解决了现有技术中当阳光的光通量较低时，输入到逆变器的电压 可能低于DC500V，使逆变器停止工作，导致阳光的光通量较低时不能实现光伏发电的问题。 此外，本发明实施例提供的技术方案，由于能够在光通量较低时实现光伏发电，因此能够在 清晨或傍晚发电，从而能够延长发电时间，增加光伏发电的发电量。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1为本发明实施例1提供的光伏发电方法的流程图；
[0023] 图2为图1所示的光伏发电方法中光伏组件和光伏汇流箱示意图；
[0024] 图3为图1所示的光伏发电方法中光伏组件的示意图一；
[0025] 图4为图1所示的光伏发电方法中光伏组件的示意图二；
[0026] 图5为本发明实施例2提供的光伏发电系统的结构示意图；
[0027] 图6为图5所示的光伏发电系统中检测装置的结构示意图；
[0028] 图7为图6所示的检测装置中电压检测电路的示意图；
[0029] 图8为图6所示的检测装置中电流检测电路的示意图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
[0031] 实施例1
[0032] 如图1所示，本实施例提供了一种光伏发电方法，包括：
[0033] 步骤101，检测装置获取当前阳光的光通量指数。
[0034] 在本实施例中，步骤101中光通量指数，可以为直流光伏组件电压或直流光伏组 件电流。其中，白天时，检测装置可以获取直流光伏组件电压；早晨或傍晚等光照较弱的状 态时，检测装置可以获取直流光伏组件电流。
[0035] 步骤102,检测装置根据该光通量指数和预设指数的关系，向预先连接的光伏汇流 箱发送控制信号。
[0036] 在本实施例中，步骤102可以包括：判断该光通量指数是否大于预设指数；如果大 于，向光伏汇流箱发送关断的控制信号；如果等于，向光伏汇流箱发送维持的控制信号；如 果小于，向光伏汇流箱发送高电位的控制信号。
[0037] 步骤103,光伏汇流箱接收到检测装置发送的控制信号后，根据该控制信号控制其 内部的多个开关，调整多组光伏组件之间的连接方式。
[0038] 在本实施例中，光伏汇流箱的输入端分别与多组光伏组件相连，通过其内部的多 个开关，能够调整多组光伏组件之间的串联和并联关系。
[0039] 在本实施例中，步骤103包括：如果接收到检测装置发送的关断的控制信号，根据 关断的控制信号控制其内部的多个开关，减少多组光伏组件的串联个数，增加多组光伏组 件的并联支路个数；如果接收到检测装置发送的维持的控制信号，根据维持的控制信号维 持其内部的多个开关的状态；如果接收到检测装置发送的高电位的控制信号，根据高电位 的控制信号控制其内部的多个开关，增加多组光伏组件的串联个数，减少多组光伏组件的 并联支路个数。
[0040] 在本实施例中，以光伏组件的组数为8,包括4组8片的光伏组件和4组2片的光 伏组件为例，光伏组件与光伏汇流箱的连接图可以如图2所示；当接收到关断的控制信号 后，光伏组件的连接图可以如图3所示；当接收到高电位的控制信号后，光伏组件的连接图 可以如图4所示。光伏组件和光伏汇流箱的连接方式可以如图2所示，也可以采用其他能 够调整光伏组件之间的连接方式的结构，在此不作限制。此外，光伏组件的组数变化时，光 伏组件与光伏汇流箱的连接图可以如图2所示，在此不再一一赘述。
[0041] 步骤104,光伏汇流箱的输出端通过直流柜向预先连接的逆变器输出直流电，使该 逆变器对直流电进行电力调整后输出。
[0042] 在本实施例中，直流柜接收到光伏汇流箱的输出端输出的直流电后，可以对该直 流电进行汇流，并将汇流后的直流电向逆变器输出；逆变器接收到直流柜输出的汇流后的 直流电后，对该汇流后的直流电进行电力调整后输出。
[0043] 本发明具有如下有益效果：根据控制信号调整多组光伏组件之间的连接方式，从 而调整光伏汇流箱的输出；由于控制信号是根据光通量指数与预设指数的关系发送的，使 光伏汇流箱的输出能够根据光通量指数进行调整，从而在光通量较低时，提高光伏汇流箱 的输出电压，进而提高输入到逆变器的电压，使逆变器处于工作状态，实现光伏发电。本发 明实施例提供的技术方案解决了现有技术中当阳光的光通量较低时，输入到逆变器的电压 可能低于DC500V，使逆变器停止工作，导致阳光的光通量较低时不能实现光伏发电的问题。 此外，本发明实施例提供的技术方案，由于能够在光通量较低时实现光伏发电，因此能够在 清晨或傍晚发电，从而能够延长发电时间，增加光伏发电的发电量。
[0044] 实施例2
[0045] 如图5所示，本实施例提供了一种光伏发电系统，包括：多组光伏组件501、检测装 置502、光伏汇流箱503、直流柜504和逆变器505。其中，光伏汇流箱的输入端分别与多组 光伏组件相连，直流柜分别与光伏汇流箱和逆变器相连，检测装置设置在光伏汇流箱和直 流柜之间；检测装置，用于获取当前阳光的光通量指数，并根据光通量指数与预设指数的关 系，向光伏汇流箱发送控制信号；光伏汇流箱，用于接收检测装置发送的控制信号，并根据 控制信号控制其内部的多个开关，调整多组光伏组件之间的连接方式，并向直流柜输出直 流电；直流柜，用于接收光伏汇流箱的输出端输出的直流电进行汇流后，向逆变器输出；逆 变器，用于接收直流柜输出的汇流后的直流电，对该汇流后的直流电进行电力调整后输出。
[0046] 在本实施例中，光伏发电系统通过多组光伏组件501、检测装置502、光伏汇流箱 503、直流柜504和逆变器505进行光伏发电的过程，与本发明实施例1提供的过程相似，在 此不再一一赘述。
[0047] 进一步的，如图6所示，本实施例中检测装置502,包括：电源5021、电压电流比较 器5022、电压检测电路5023和电流检测电路5024。其中，电压检测电路和电流检测电路分 别与电压电流比较器的输入端相连；电压电流比较器、电压检测电路和电流检测电路分别 与电源相连；电压电流比较器分别与汇流箱和直流柜相连。
[0048] 在本实施例中，白天时可以使用电压检测电路，早晨或傍晚等光照较弱的状态时 可以使用电流检测电路。具体的，可以首先将采样电压与预设阈值进行比较，当大于预设阈 值时，使用电压检测电路；不大于预设阈值时，使用电流检测电路。其中，可以通过电压电流 比较器的正输入端输出控制信号，也可以通过其他方式输出控制信号，在此不再一一赘述。
[0049] 在本实施例中，电压检测电路可以通过电压电流比较器将采样电压与预设电压进 行比较；当采样电压大于预设电压时，电压电流比较器向光伏汇流箱发送关断的控制信号； 当采样电压等于预设电压时，电压电流比较器向光伏汇流箱发送维持的控制信号；当采样 电压小于预设电压时，电压电流比较器向光伏汇流箱发送高电位的控制信号。
[0050] 在本实施例中，电流检测电路可以通过电压电流比较器将采样电流与预设电流进 行比较；当采样电流大于预设电流时，电压电流比较器向光伏汇流箱发送关断的控制信号； 当采样电流等于预设电流时，电压电流比较器向光伏汇流箱发送维持的控制信号；当采样 电流小于预设电流时，电压电流比较器向光伏汇流箱发送高电位的控制信号。
[0051] 在本实施例中，如果光伏汇流箱接收到检测装置发送的关断的控制信号，根据关 断的控制信号控制其内部的多个开关，减少多组光伏组件的串联个数，增加多组光伏组件 的并联支路个数；如果光伏汇流箱接收到检测装置发送的维持的控制信号，根据维持的控 制信号维持其内部的多个开关的状态；如果光伏汇流箱接收到检测装置发送的高电位的控 制信号，根据高电位的控制信号控制其内部的多个开关，增加多组光伏组件的串联个数，减 少多组光伏组件的并联支路个数。
[0052] 具体的，电压检测电路可以如图7所示，电压检测电路中，电阻R1的一端连接至电 源，该端同时连接三极管BG1的集电极和电阻R3的一端；电阻R1的另一端与滑动变阻器 R2的自由端，该端同时连接三极管BG1的发射极和电压电流比较器的第一正输入端，滑动 变阻器R2的固定端接地；三极管BG1的基极和电阻R3的另一端接地。此时，电压电流比较 器的第一负输入端输入米样电压。
[0053] 具体的，电流检测电路可以如图8所示，电流检测电路中，电阻R4的一端连接至电 源，该端同时连接电阻R6和电阻R7的一端；电阻R4的另一端连接至电阻R5的一端，该端 同时连接电压电流比较器的第二负输入端，电阻R5的另一端接地；电阻R6的另一端连接热 敏电阻Rt的一端，该端同时连接电压电流比较器的第二正输入端，热敏电阻Rt的另一端接 地；电阻R7的另一端接地。此时，电压电流比较器的第二负输入端输入采样电流。
[0054] 本发明具有如下有益效果：根据控制信号调整多组光伏组件之间的连接方式，从 而调整光伏汇流箱的输出；由于控制信号是根据光通量指数与预设指数的关系发送的，使 光伏汇流箱的输出能够根据光通量指数进行调整，从而在光通量较低时，提高光伏汇流箱 的输出电压，进而提高输入到逆变器的电压，使逆变器处于工作状态，实现光伏发电。本发 明实施例提供的技术方案解决了现有技术中当阳光的光通量较低时，输入到逆变器的电压 可能低于DC500V，使逆变器停止工作，导致阳光的光通量较低时不能实现光伏发电的问题。 此外，本发明实施例提供的技术方案，由于能够在光通量较低时实现光伏发电，因此能够在 清晨或傍晚发电，从而能够延长发电时间，增加光伏发电的发电量。
[0055] 以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
[0056] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
【权利要求】
1. 一种光伏发电方法，其特征在于，包括： S10、检测装置获取当前阳光的光通量指数； S20、所述检测装置根据所述光通量指数与预设指数的关系，向预先连接的光伏汇流箱 发送控制信号； S30、所述光伏汇流箱接收到所述检测装置发送的控制信号后，根据所述控制信号控制 其内部的多个开关，调整多组光伏组件之间的连接方式，所述光伏汇流箱的输入端分别与 所述多组光伏组件相连； S40、所述光伏汇流箱的输出端通过直流柜向预先连接的逆变器输出直流电，使所述逆 变器对所述直流电进行电力调整后输出。
2. 根据权利要求1所述的光伏发电方法，其特征在于，所述光通量指数，包括： 直流光伏组件电压或直流光伏组件电流。
3. 根据权利要求2所述的光伏发电方法，其特征在于，所述S20,包括： S201，判断所述光通量指数是否大于所述预设指数；如果大于，执行S202 ;如果等于， 执行S203 ;如果小于，执行S204 ; 所述S202,向所述光伏汇流箱发送关断的控制信号； 所述S203,向所述光伏汇流箱发送维持的控制信号； 所述S204,向所述光伏汇流箱发送高电位的控制信号。
4. 根据权利要求3所述的光伏发电方法，其特征在于，所述S30,包括： S301，如果接收到所述检测装置发送的关断的控制信号，根据所述关断的控制信号控 制所述其内部的多个开关，减少多组光伏组件的串联个数，增加多组光伏组件的并联支路 个数； 5302, 如果接收到所述检测装置发送的维持的控制信号，根据所述维持的控制信号维 持所述其内部的多个开关的状态； 5303, 如果接收到所述检测装置发送的高电位的控制信号，根据所述高电位的控制信 号控制所述其内部的多个开关，增加多组光伏组件的串联个数，减少多组光伏组件的并联 支路个数。
5. -种光伏发电系统，其特征在于，包括： 多组光伏组件、检测装置、光伏汇流箱、直流柜和逆变器； 所述光伏汇流箱的输入端分别与所述多组光伏组件相连，所述直流柜分别与所述光伏 汇流箱和所述逆变器相连，所述检测装置设置在所述光伏汇流箱和所述直流柜之间； 所述检测装置，用于获取当前阳光的光通量指数，并根据所述光通量指数与预设指数 的关系，向所述光伏汇流箱发送控制信号； 所述光伏汇流箱，用于接收所述检测装置发送的控制信号，并根据所述控制信号控 制所述其内部的多个开关，调整多组光伏组件之间的连接方式，并向所述直流柜输出直流 电； 所述直流柜，用于接收所述光伏汇流箱的输出端输出的直流电进行汇流后，向所述逆 变器输出； 所述逆变器，用于接收所述直流柜输出的汇流后的直流电，对该汇流后的直流电进行 电力调整后输出。
6. 根据权利要求5所述的光伏发电系统，其特征在于，所述检测装置，包括： 电源、电压电流比较器、电压检测电路和电流检测电路； 所述电压检测电路和电流检测电路分别与所述电压电流比较器的输入端相连；所述电 压电流比较器、所述电压检测电路和所述电流检测电路分别与所述电源相连；所述电压电 流比较器分别与所述汇流箱和所述直流柜相连。
7. 根据权利要求6所述的光伏发电系统，其特征在于，所述电压检测电路中，电阻R1的 一端连接至所述电源，该端同时连接三极管BG1的集电极和电阻R3的一端；所述电阻R1的 另一端与滑动变阻器R2的自由端，该端同时连接所述三极管BG1的发射极和电压电流比较 器的第一正输入端，所述滑动变阻器R2的固定端接地；所述三极管BG1的基极和所述电阻 R3的另一端接地。
8. 根据权利要求6所述的光伏发电系统，其特征在于，所述电流检测电路中，电阻R4的 一端连接至所述电源，该端同时连接电阻R6和电阻R7的一端；所述电阻R4的另一端连接 至电阻R5的一端，该端同时连接所述电压电流比较器的第二负输入端，所述电阻R5的另一 端接地；所述电阻R6的另一端连接热敏电阻Rt的一端，该端同时连接所述电压电流比较器 的第二正输入端，热敏电阻Rt的另一端接地；所述电阻R7的另一端接地。
【文档编号】H02S40/36GK104143949SQ201410389008
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】周荣登, 周剑 申请人:三河市祥天电力工程有限公司