一种光伏发电控制系统的制作方法

一种光伏发电控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种光伏发电控制方法及系统，包括以下步骤：判断变换器内部环境温度是否低于预设温度阈值；如果是，则控制并联在光伏组件的输出端的电阻网络开始消耗光伏组件输出的能量；所述变换器包括逆变器和直流变换器，或，所述变换器仅包括逆变器。通过检测变换内部环境温度，来控制并联在光伏组件输出端的电阻网络进行工作，由于电阻工作时，会产生热量，这样变换器内部的环境温度会逐渐升高，从而可以使变换器等光伏发电装置在外界环境很低时也可以保证正常工作。
【专利说明】一种光伏发电控制系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光伏发电【技术领域】，尤其涉及一种光伏发电控制系统。

【背景技术】
[0002] 随着世界能源的紧缺，现在很多区域利用太阳能发电，又称为光伏发电。
[0003] 在太阳能发电系统中，光伏板将光能转换为电能。由于光伏板输出的电能为直流 电，因此，需要利用变换器将直流电逆变为交流电输送给电网或者直接给负载使用。
[0004] 光伏发电系统可能工作在环境温度很低的区域，例如北美、北极等地方。目前，光 伏发电系统的工作温度需要保持在零下25摄氏度以上，温度太低系统中的部分元器件将 不能正常工作，机器将会停止工作。
[0005] 由于系统外部的环境温度很低，并且器件又没有工作，因此，系统内的温度很难快 速上升到零下25摄氏度以上。这样，机器将会长时间停止工作，因此长时间不能发电，这样 低温持续时间较长时，用户会损失较多的发电量。


【发明内容】

[0006] 本发明提供一种光伏发电控制系统，能够在变换器内部环境温度比较低时，给系 统内部加热，使机箱内部环境温度升高，部分元器件达到恢复稳定，变换器能快速恢复工 作，给客户更快的发电。
[0007] 本发明提供一种光伏发电控制方法，包括以下步骤：
[0008] 判断变换器内部环境温度是否低于预设温度阈值；
[0009] 如果是，则控制并联在光伏组件的输出端的电阻网络开始消耗光伏组件输出的能 量；
[0010] 所述变换器包括逆变器和直流变换器，或，所述变换器仅包括逆变器。
[0011] 优选地，所述电阻网络包括至少两个电阻；
[0012] 所述控制并联在光伏组件的输出端的电阻网络开始消耗光伏组件输出的能量，具 体为：
[0013] 当判断变换器内部环境温度低于第一预设温度时，控制所有电阻均并联在所述光 伏组件的输出端，所有电阻开始消耗所述光伏组件输出的能量；
[0014] 间隔第一预定时间段后，继续判断变换器内部环境温度，当所述变换器内部环境 温度低于第二预设温度时，控制部分电阻从所述光伏组件的输出端断开，仅剩余电阻消耗 所述光伏组件输出的能量；
[0015] 所述第一预设温度小于所述第二预设温度；
[0016] 所述预设温度阈值大于或等于所述第一预设温度，且小于或等于所述第二预设温 度。
[0017] 优选地，所述电阻网络包括两个电阻，分别是第一电阻和第二电阻；还包括第一开 关和第-开关；
[0018] 所述第一开关和第一电阻串联后并联在光伏组件的输出端；所述第二开关和第二 电阻串联后并联在所述光伏组件的输出端；
[0019] 判断变换器内部环境温度是否低于所述第一预设温度；
[0020] 如果是，则控制第一开关闭合；
[0021] 第一开关闭合第一预定时间段后判断变换器内部环境温度是否低于所述第二预 设温度；
[0022] 如果是，则控制第二开关闭合。
[0023] 优选地，当判断所述变换器内部环境温度高于所述预设温度阈值时，还包括：
[0024] 判断所述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值；
[0025] 如果是，则控制部分电阻并联在所述光伏组件的输出端，所述部分电阻开始消耗 所述光伏组件输出的能量；
[0026] 间隔第二预定时间段后，所述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值；当所述 光伏组件的输出电压还高于所述预设电压值时，控制剩余电阻并联在所述光伏组件的输出 端，所有电阻消耗所述光伏组件输出的能量。
[0027] 优选地，所述电阻网络包括两个电阻，分别是第一电阻和第二电阻；还包括第一开 关和第-开关；
[0028] 所述第一开关和第一电阻串联后并联在光伏组件的输出端；所述第二开关和第二 电阻串联后并联在所述光伏组件的输出端；
[0029] 判断所述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值；
[0030] 如果是，则控制第一开关闭合；
[0031] 第一开关闭合第二预定时间段后，继续判断光伏组件的输出电压是否还高于预设 电压值；
[0032] 如果是，则控制第二开关闭合。
[0033] 本发明实施例提供一种光伏发电控制系统，包括：变换器、光伏组件、控制器、温度 传感器；
[0034] 所述变换器，用于将所述光伏组件输出的直流电变换为交流电输送给电网或负 载；
[0035] 所述温度传感器，用于检测所述变换器内部环境温度，并将检测的变换器内部环 境温度发送给所述控制器；
[0036] 所述控制器，用于判断变换器内部环境温度是否低于预设温度阈值；
[0037] 如果是，则控制并联在光伏组件的输出端的电阻网络开始消耗光伏组件输出的能 量。
[0038] 优选地，所述电阻网络包括至少两个电阻；
[0039] 所述控制器，用于当判断变换器内部环境温度低于第一预设温值时，控制所有电 阻均并联在所述光伏组件的输出端，所有电阻开始消耗所述光伏组件输出的能量；间隔第 一预定时间段后，继续判断变换器内部环境温度，当所述变换器内部环境温度低于第二预 设温度时，控制部分电阻从所述光伏组件的输出端断开，仅剩余电阻消耗所述光伏组件输 出的能量；
[0040] 所述第一预设温度小于所述第二预设温度；
[0041] 所述预设温度阈值大于或等于所述第一预设温度，且小于或等于所述第二预设温 度。
[0042] 优选地，所述电阻网络包括两个电阻，分别是第一电阻和第二电阻；该系统还包括 第一开关和第二开关；
[0043] 所述第一开关和第一电阻串联后并联在光伏组件的输出端；所述第二开关和第二 电阻串联后并联在所述光伏组件的输出端；
[0044] 所述控制器，用于判断变换器内部环境温度低于所述第一预设温度时，控制第一 开关闭合；第一开关闭合第一预定时间段后判断变换器内部环境温度是否低于所述第二预 设温度；如果是，则控制第二开关闭合。
[0045] 优选地，还包括：电压传感器；
[0046] 所述电压传感器，用于检测所述光伏组件的输出电压，将检测的所述输出电压发 送给所述控制器；
[0047] 所述控制器，还用于判断所述变换器内部环境温度高于所述预设温度阈值时，判 断所述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值；
[0048] 如果是，则控制所有电阻均并联在所述光伏组件的输出端，所有电阻开始消耗所 述光伏组件输出的能量；
[0049] 间隔第二预定时间段后，所述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值；当所述 变换器内部环境温度还低于所述预设电压值时，控制部分电阻从所述光伏组件的输出端断 开，仅剩余电阻消耗所述光伏组件输出的能量。
[0050] 优选地，所述电阻网络包括两个电阻，分别是第一电阻和第二电阻；该系统还包括 第一开关和第二开关；
[0051] 所述第一开关和第一电阻串联后并联在光伏组件的输出端；所述第二开关和第二 电阻串联后并联在所述光伏组件的输出端；
[0052] 所述控制器，用于判断所述光伏组件的输出电压高于预设电压值时，控制所述第 一开关闭合；所述第一开关闭合第一预定时间段后，继续判断光伏组件的输出电压是否还 高于预设电压值，如果是，则控制所述第二开关闭合。
[0053] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0054] 本实施例提供的方法，通过检测变换内部环境温度，来控制并联在光伏组件输出 端的电阻网络进行工作，由于电阻工作时，会产生热量，这样变换器内部的环境温度会逐渐 升高，从而可以使变换器等光伏发电装置在外界环境很低时也可以保证正常工作。

【专利附图】

【附图说明】
[0055] 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 发明的一些实施例，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 根据这些附图获得其他的附图。
[0056] 图1是本发明提供的光伏发电控制方法实施例一流程图；
[0057] 图2是本发明提供的光伏发电控制方法实施例二流程图；
[0058] 图3是本发明提供的光伏发电控制方法实施例三流程图；
[0059] 图3a是本发明提供的光伏发电控制方法基于的系统示意图；
[0060] 图3b是本发明提供的第一开关和第二开关的驱动信号图；
[0061] 图4是本发明提供的光伏发电控制方法实施例四流程图；
[0062] 图5是本发明提供的光伏发电控制方法实施例五流程图；
[0063] 图6是本发明提供的光伏发电控制系统实施例一示意图；
[0064] 图7是本发明提供的光伏发电控制系统实施例二示意图；
[0065]图8是本发明提供的光伏发电控制系统实施例三示意图。

【具体实施方式】
[0066] 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。
[0067] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明。
[0068] 方法实施例一：
[0069] 参见图1，该图为本发明提供的光伏发电控制方法实施例一流程图。
[0070] 本实施例提供的光伏发电控制方法，包括以下步骤：
[0071] S101 :判断变换器内部环境温度是否低于预设温度阈值；如果是，则执行S102 ;
[0072] 需要说明的是，所述变换器可以仅包括逆变器，也可以既包括逆变器又包括直 流-直流变换器，即包括DC-DC变换器和DC-AC变换器。
[0073] 当检测到变换器内部环境温度低于预设温度阈值时，温度如果再继续下降，包括 变换器在内的光伏发电装置将不能正常工作，例如，预设温度阈值可以设置为零下25摄氏 度，低于零下25摄氏度时，需要采取加热措施，使光伏发电装置内部的环境温度升高，以保 证光伏发电装置内部的各个器件可以正常工作。
[0074] S102 :控制并联在光伏组件的输出端的电阻网络开始消耗光伏组件输出的能量。
[0075] 需要说明的是，本发明实施例中采用易于散热的消耗功率的器件，例如电阻在消 耗电能时会散发热量。另外，可以理解的是，电阻网络可以为多个串联或者并联，或者串联 并联结合在一起的网络。
[0076] 需要说明的是，所述电阻网络中的电阻优选采用功率电阻，由于功率电阻通过电 流时会较快地发热，并且易于散热。另外，为了使功率电阻迅速在变换器内部均匀地散发热 量，使变换器内部温度较快地升高，可以在功率电阻周围添加散热器，使功率电阻散出的热 量均匀地在变换器的壳体内部传开，这样有利于变换器壳体内部的温度快速上升，从而保 证变换器中各个器件正常工作。
[0077] 另外，为了温度可以迅速上升，优选散热器和电阻捆绑在一起，并且均放置在变换 器壳体内部的底部，因为热量是由下向上流动的。这样可以使热量迅速上升，从而填充整个 变换器的壳体。
[0078] 本实施例提供的方法，通过检测变换器内部环境温度，来控制并联在光伏组件输 出端的电阻网络进行工作，由于电阻工作时，会产生热量，这样变换器内部的环境温度会逐 渐升高，从而可以使变换器等光伏发电装置在外界环境很低时也可以保证正常工作。并且， 该方法控制简单，增加的硬件设备也少，成本低。
[0079] 可以理解的是，当检测到变换器内部环境温度升到一定温度值时，可以控制电阻 网络退出工作，这样可以避免电阻网络过多地消耗光伏组件输出的功率。
[0080] 方法实施例二：
[0081] 参见图2,该图为本发明提供的光伏发电控制方法实施例二流程图。
[0082] 本实施例中以所述电阻网络包括至少两个电阻为例进行介绍；
[0083] 所述控制并联在光伏组件的输出端的电阻网络开始消耗光伏组件输出的能量，具 体为：
[0084] S201 :当判断变换器内部环境温度低于第一预设温度Tsetl时，控制所有电阻均 并联在所述光伏组件的输出端，所有电阻开始消耗所述光伏组件输出的能量；
[0085] S202 :间隔第一预定时间段后，继续判断变换器内部环境温度，当所述变换器内部 环境温度低于第二预设温度Tset2时，控制部分电阻从所述光伏组件的输出端断开，仅剩 余电阻消耗所述光伏组件输出的能量；
[0086] 所述第一预设温度Tsetl小于所述第二预设温度Tset2 ;
[0087] 所述预设温度阈值Tset大于或等于所述第一预设温度Tsetl，且小于或等于所述 第二预设温度Tset2。
[0088] 例如，Tsetl为零下25摄氏度，Tset2是零下20摄氏度。
[0089] 本实施例中，当变换器内部环境温度很低时，将电阻网络中所有的电阻均接入光 伏组件的输出端，这样可以最大限度地消耗光伏组件输出的功率，进而可以快速升温，使变 换器内部环境温度提高。当变换器内部环境温度升高到一定值时，可以将一部分电阻断开， 剩余的电阻还继续接入，进而发热，保持变换器内部的环境温度在正常工作的范围内。
[0090] 方法实施例三：
[0091] 参见图3,该图为本发明提供的光伏发电控制方法实施例三流程图。
[0092] 下面以电阻网络包括两个电阻为例进行介绍。
[0093] 所述电阻网络包括两个电阻，分别是第一电阻R1和第二电阻R2 ;还包括第一开关 K1和第二开关K2 ;具体可以参见图3a。
[0094] 所述第一开关K1和第一电阻R1串联后并联在光伏组件100的输出端；所述第二 开关K2和第二电阻R2串联后并联在所述光伏组件100的输出端；
[0095] S301 :判断变换器200内部环境温度是否低于所述第一预设温度Tsetl ;如果是， 则执行S302 ;
[0096] 可以理解的是，变换器内部环境温度是需要温度传感器来测量的，因为对于变换 器200来说，温度传感器是必备的设备，例如逆变器中一般都需要检测温度来控制散热设 备等。
[0097] 需要说明的是，R1、K1、R2、K2和变换器200均是设置在同一个壳体内部的，如图中 的大虚框所示。
[0098] S302 :控制第一开关Κ1闭合；
[0099] S303 :第一开关Κ1闭合第一预定时间段后判断变换器内部环境温度是否低于所 述第二预设温度Tset2 ;如果是，则执行S304 ;
[0100] S304 :控制第二开关K2闭合。
[0101] 可以理解的是，本实施例中是一个电阻接入时，接入的是R1，当然也可以仅接入 R2。这是个相对概念，不做具体限定。
[0102] 所述第一开关和第二开关可以为继电器、IGBT或其他开关器件。
[0103] 需要说明的是，所述第一预定时间段可以为根据实际需要设置的值，可以理解的 是，可以设置的很小，也可以设置的比较大，当然也可以设置为0。
[0104] 需要说明的是，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值也可以根据需要来选择，可以为 相同的阻值，也可以为不相同的阻值，在此不做具体限定。
[0105] 当所述第一开关和第二开关为IGBT时，控制所述第一开关和第二开关的驱动信 号为脉冲信号；
[0106] 所述脉冲信号的周期为Τ，高电平的时间段为Τ1，低电平的时间段为Τ2,所述 Τ1+Τ2 = Τ ;如图3b所示。
[0107] 考虑电阻消耗功率大，故采用间歇性开通，即每隔T2时间开通一次，持续时间T1， 如图3b所示，Tl，T2的取值取决于电阻所消耗的功率及散热情况而定，当T1期间，此时光 伏组件的电压加在电阻R1和/或R2的两端，电阻将会消耗部分能量，并散发出热量，变换 器内部环境温度将会持续升高，当检测到内部环境温度高于Tset时，变换器可以正常发电 运行，关闭开关K1和/或K2的驱动信号。
[0108] 所述第一开关和第二开关在每个周期T的T1时间段内闭合，在所述T2时间段内 断开。
[0109] 本实施例中以两个电阻为例进行介绍，这两个电阻均并联在光伏组件的输出端， 可以理解的是，流过电阻的电流越大，其上消耗的功率越高，这样发热也高，变换器内部环 境温度较低时，利用两个电阻同时发热，这样可以快速提升变换器内部的环境温度，从而保 证变换器可以正常工作。如果变换器内部的环境温度不是特别低，则可以仅使一个电阻消 耗热量提高变换器内部环境温度即可。
[0110] 方法实施例四：
[0111] 参见图4,该图为本发明提供的光伏发电控制方法实施例四流程图。
[0112] 本实施例在方法实施例三的基础上增加了对光伏组件输出电压的判断，这是为了 解决光伏组件开路电压太高的问题。
[0113] 由于为了提高逆变器的转换效率，光伏组件的开路电压配置的都比电网电压要 高。但是，实际中有的地区的部分电网电压（北美相电压为277V)的较高，其中不少用户配 置光伏组件的开路电压基本接近逆变器的最大工作电压。
[0114] 然而光伏组件的开路电压和光伏组件外部温度有较大关系，在相同光照下，外部 温度越高，开路电压越低，外部温度越低，开路电压越高。
[0115] 如果在常温下配置的光伏组件的开路电压点接近逆变器的最大电压，则冬天光 伏组件的开路电压将会超过逆变器的最大工作电压，例如常温配置电池板的开路电压为 940V，冬天则可能到1050V甚至更高，此时已经超过逆变器的最大启动电压1000V，机器将 无法启动而报故障，然而室外温度较低，电池板的开路电压短时间难以恢复到1000V以内， 故机器会持续较长时间不发电，此时用户会损失发电量。
[0116] 因此，本申请通过电阻消耗光伏组件的功率，进而来拉低光伏组件的输出电压，即 降低光伏组件的开路电压。
[0117] 当判断所述变换器内部温度高于所述预设温度阈值时，还包括：
[0118] S401 :判断所述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值；如果是，则执行S402 ;
[0119] S402:控制部分电阻并联在所述光伏组件的输出端，所述部分电阻开始消耗所述 光伏组件输出的能量；
[0120] S403 :间隔第二预定时间段后，所述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值； 如果是，则执行S404 ;
[0121] S404:控制剩余电阻并联在所述光伏组件的输出端，所有电阻消耗所述光伏组件 输出的能量。
[0122] 需要说明的是，所述预设电压值可以根据实际需要来设置，例如设置为950V。首 先利用部分电阻来拉低光伏组件的开路电压，当光伏组件的输出电压还是高于预设电压值 时，可以继续并联电阻来继续拉低光伏组件的开路电压，一直到光伏组件的输出电压满足 要求，这样才能使逆变器发电运行。这样可以在光伏组件的发电量比较高时，即开路电压比 较高时，仍然能够发电运行，从而为用户提供更多的电量。
[0123] 方法实施例五：
[0124] 参见图5,该图为本发明提供的光伏发电控制方法实施例五流程图。
[0125] 本实施例是基于方法实施例四的，以两个电阻为例进行介绍。本实施例基于的系 统结构图如图3a所示。
[0126] 所述电阻网络包括两个电阻，分别是第一电阻和第二电阻；还包括第一开关和第 -开关；
[0127] 所述第一开关和第一电阻串联后并联在光伏组件的输出端；所述第二开关和第二 电阻串联后并联在所述光伏组件的输出端；
[0128] S501 :判断所述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值；如果是，则执行S502 ;
[0129] S502 :控制第一开关闭合；
[0130] S503:第一开关闭合第二预定时间段后，继续判断光伏组件的输出电压是否还高 于预设电压值；如果是，则执行S504 ;
[0131] S504 :控制第二开关闭合。
[0132] 本实施例中以两个电阻均并联在光伏组件的输出端为例进行介绍，首先闭合第一 开关，使第一电阻并联在光伏组件的输出端，各第一预定时间段后，检测输出电压是否高于 预设电压值，如果高于，说明光伏组件的开路电压还是太高，需要继续降低光伏组件的开路 电压，此时再闭合第二开关，使第二电阻也接入光伏组件的输出端，进一步拉低光伏组件的 开路电压。
[0133] 可以理解的是，本实施例中仅是以两个电阻为例进行介绍的，可以根据需要设置 多个电阻并联在光伏组件的输出端，例如并联四个或五个。
[0134] 综上所述，本发明以上实施例提供的方法，不仅可以在低温环境中提高变换器内 部的环境温度，使其能够正常工作，而且能够在光伏组件的开路电压较高时，拉低光伏组件 的输出电压。
[0135] 基于以上实施例提供的一种光伏发电控制方法，还提供了 一种光伏发电控制系 统，下面结合附图来详细进行介绍。
[0136] 参见图6,该图为本发明提供的光伏发电控制系统实施例一示意图。
[0137] 本实施例提供的光伏发电控制系统，包括：变换器200、光伏组件100、控制器300、 温度传感器400 ;
[0138] 所述变换器200,用于将所述光伏组件100输出的直流电变换为交流电输送给电 网；
[0139] 需要说明的是，所述变换器可以仅包括逆变器，也可以既包括逆变器又包括直 流-直流变换器，即包括DC-DC变换器和DC-AC变换器。
[0140] 所述温度传感器400,用于检测所述变换器200内部环境温度，并将检测的温度发 送给所述控制器300 ;
[0141] 所述控制器300,用于判断变换器200内部环境温度是否低于预设温度阈值；如果 是，则控制并联在光伏组件100的输出端的电阻网络500开始消耗光伏组件输出的能量。
[0142] 当检测到变换器内部环境温度低于预设温度阈值时，变换器内部环境温度如果再 继续下降，包括变换器在内的光伏发电装置将不能正常工作，例如，预设温度阈值可以设置 为零下25摄氏度，低于零下25摄氏度时，需要采取加热措施，使光伏发电装置内部的环境 温度升高，以保证光伏发电装置内部的各个器件可以正常工作。
[0143] 需要说明的是，本发明实施例中采用易于散热的消耗功率的器件，例如电阻在消 耗电能时会散发热量。另外，可以理解的是，电阻网络可以为多个串联或者并联，或者串联 并联结合在一起的网络。
[0144] 需要说明的是，所述电阻网络中的电阻优选采用功率电阻，由于功率电阻通过电 流时会较快地发热，并且易于散热。另外，为了使功率电阻迅速在变换器内部均匀地散发热 量，使变换器内部温度较快地升高，可以在功率电阻周围添加散热器，使功率电阻散出的热 量均匀地在变换器的壳体内部传开，这样有利于变换器壳体内部的温度快速上升，从而保 证变换器中各个器件正常工作。
[0145] 另外，为了温度可以迅速上升，优选散热器和电阻捆绑在一起，并且均放置在变换 器壳体内部的底部，因为热量是由下向上流动的。这样可以使热量迅速上升，从而填充整个 变换器的壳体。
[0146] 本实施例提供的系统，通过检测变换器内部环境温度，来控制并联在光伏组件输 出端的电阻网络进行工作，由于电阻工作时，会消耗光伏组件输出的功率，电阻上的电流越 大，则电阻上产生的热量会越高，这样变换器内部的环境温度会逐渐升高，从而可以使变换 器等光伏发电装置在外界环境很低时也可以保证正常工作。并且，该系统控制简单，增加的 硬件设备也少，成本低。
[0147] 可以理解的是，当检测到变换器内部环境温度升到一定温度时，可以控制电阻网 络退出工作，这样可以避免电阻网络过多地消耗光伏组件输出的功率。
[0148] 系统实施例二：
[0149] 参见图7,该图为本发明提供的光伏发电控制系统实施例二示意图。
[0150] 可以理解的是，所述电阻网络包括至少两个电阻；
[0151] 所述控制器，用于当判断变换器内部环境温度低于第一预设温值时，控制所有电 阻均并联在所述光伏组件的输出端，所有电阻开始消耗所述光伏组件输出的能量；间隔第 一预定时间段后，继续判断变换器内部环境温度，当所述变换器内部环境温度低于第二预 设温度时，控制部分电阻从所述光伏组件的输出端断开，仅剩余电阻消耗所述光伏组件输 出的能量；
[0152] 所述第一预设温度小于所述第二预设温度；
[0153] 所述预设温度阈值大于或等于所述第一预设温度，且小于或等于所述第二预设温 度。
[0154] 本实施例中，当变换器内部环境温度很低时，将电阻网络中所有的电阻均接入光 伏组件的输出端，这样可以最大限度地消耗光伏组件输出的功率，进而可以快速升温，使变 换器内部环境温度提高。当变换器内部环境温度升高到一定值时，可以将一部分电阻断开， 剩余的电阻还继续接入，进而发热，保持变换器内部的环境温度在正常工作的范围内。
[0155] 本实施例中以所述电阻网络包括两个电阻为例进行介绍，分别是第一电阻R1和 第二电阻R2 ;该系统还包括第一开关K1和第二开关K2 ;
[0156] 所述第一开关K1和第一电阻R1串联后并联在光伏组件100的输出端；所述第二 开关K2和第二电阻R2串联后并联在所述光伏组件100的输出端；
[0157] 所述控制器100,用于判断变换器200内部环境温度低于所述第一预设温度时，控 制第一开关K1闭合；第一开关K1闭合第一预定时间段后判断变换器200内部环境温度是 否低于所述第二预设温度；如果是，则控制第二开关K2闭合。
[0158] 本实施例中以两个电阻为例进行介绍，这两个电阻均并联在光伏组件的输出端， 可以理解的是，流过电阻的电流越大，其上消耗的功率越高，这样发热也高，变换器内部环 境温度较低时，利用两个电阻同时发热，这样可以快速提升变换器内部的环境温度，从而保 证变换器可以正常工作。如果变换器内部的环境温度不是特别低，则可以仅使一个电阻消 耗热量提高变换器内部环境温度即可。
[0159] 系统实施例三：
[0160] 参见图8,该图为本发明提供的光伏发电控制系统实施例三示意图。
[0161] 本实施例在方法实施例三的基础上增加了对光伏组件输出电压的判断，这是为了 解决光伏组件开路电压太高的问题。
[0162] 由于为了提高逆变器的转换效率，光伏组件的开路电压配置的都比电网电压要 高。但是，实际中有的地区的部分电网电压（北美相电压为277V)的较高，其中不少用户配 置光伏组件的开路电压基本接近逆变器的最大工作电压。
[0163] 然而光伏组件的开路电压和外部温度有较大关系，在相同光照下，外部温度越高， 开路电压越低，外部温度越低，开路电压越高。
[0164] 如果在常温下配置的光伏组件的开路电压点接近逆变器的最大电压，则冬天光 伏组件的开路电压将会超过逆变器的最大工作电压，例如常温配置电池板的开路电压为 940V，冬天则可能到1050V甚至更高，此时已经超过逆变器的最大启动电压1000V，机器将 无法启动而报故障，然而室外温度较低，电池板的开路电压短时间难以恢复到1000V以内， 故机器会持续较长时间不发电，此时用户会损失发电量。
[0165] 因此，本申请通过电阻消耗光伏组件的功率，进而来拉低光伏组件的输出电压，即 降低光伏组件的开路电压。
[0166] 还包括：电压传感器600 ;
[0167] 所述电压传感器600,用于检测所述光伏组件100的输出电压，将检测的所述输出 电压发送给所述控制器300 ;
[0168] 所述控制器300,还用于判断所述变换器200内部环境温度高于所述预设温度阈 值时，判断所述光伏组件1〇〇的输出电压是否高于预设电压值；
[0169] 如果是，则控制所有电阻均并联在所述光伏组件100的输出端，所有电阻开始消 耗所述光伏组件100输出的能量；
[0170] 间隔第二预定时间段后，所述光伏组件100的输出电压是否高于预设电压值；当 所述变换器200内部环境温度还低于所述预设电压值时，控制部分电阻从所述光伏组件 100的输出端断开，仅剩余电阻消耗所述光伏组件100输出的能量。
[0171] 下面以电阻网络包括两个电阻为例进行介绍：
[0172] 所述电阻网络包括两个电阻，分别是第一电阻R1和第二电阻R2 ;该系统还包括第 一开关K1和第二开关K2;
[0173] 所述第一开关K1和第一电阻R1串联后并联在光伏组件100的输出端；所述第二 开关K2和第二电阻R2串联后并联在所述光伏组件100的输出端；
[0174] 所述控制器300,用于判断所述光伏组件100的输出电压高于预设电压值时，控制 所述第一开关K1闭合；所述第一开关K1闭合第一预定时间段后，继续判断光伏组件100的 输出电压是否还高于预设电压值，如果是，则控制所述第二开关K2闭合。
[0175] 需要说明的是，所述第一开关K1和第二开关K2可以为继电器、IGBT或其他开关 器件。
[0176] 需要说明的是，所述第一预定时间段可以为根据实际需要设置的值，可以理解的 是，可以设置的很小，也可以设置的比较大，当然也可以设置为0。
[0177] 需要说明的是，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值也可以根据需要来选择，可以为 相同的阻值，也可以为不相同的阻值，在此不做具体限定。
[0178] 当所述第一开关和第二开关为IGBT时，控制所述第一开关和第二开关的驱动信 号为脉冲信号；
[0179] 需要说明的是，所述预设电压值可以根据实际需要来设置，例如设置为950V。首 先利用部分电阻来拉低光伏组件的开路电压，当光伏组件的输出电压还是高于预设电压值 时，可以继续并联电阻来继续拉低光伏组件的开路电压，一直到光伏组件的输出电压满足 要求，这样才能使逆变器发电运行。这样可以在光伏组件的发电量比较高时，即开路电压比 较高时，仍然能够发电运行，从而为用户提供更多的电量。
[0180] 本实施例中以两个电阻均并联在光伏组件的输出端为例进行介绍，首先闭合第一 开关，使第一电阻并联在光伏组件的输出端，各第一预定时间段后，检测输出电压是否高于 预设电压值，如果高于，说明光伏组件的开路电压还是太高，需要继续降低光伏组件的开路 电压，此时再闭合第二开关，使第二电阻也接入光伏组件的输出端，进一步拉低光伏组件的 开路电压。
[0181] 可以理解的是，本实施例中仅是以两个电阻为例进行介绍的，可以根据需要设置 多个电阻并联在光伏组件的输出端，例如并联四个或五个。
[0182] 综上所述，本发明以上实施例提供的系统，不仅可以在低温环境中提高变换器内 部的环境温度，使其能够正常工作，而且能够在光伏组件的开路电压较高时，拉低光伏组件 的输出电压。
[0183] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明 技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离 本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同 变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1. 一种光伏发电控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 判断变换器内部环境温度是否低于预设温度阈值； 如果是，则控制并联在光伏组件的输出端的电阻网络开始消耗光伏组件输出的能量； 所述变换器包括逆变器和直流变换器，或，所述变换器仅包括逆变器。
2. 根据权利要求1所述的光伏发电控制方法，其特征在于，所述电阻网络包括至少两 个电阻； 所述控制并联在光伏组件的输出端的电阻网络开始消耗光伏组件输出的能量，具体 为： 当判断变换器内部环境温度低于第一预设温度时，控制所有电阻均并联在所述光伏组 件的输出端，所有电阻开始消耗所述光伏组件输出的能量； 间隔第一预定时间段后，继续判断变换器内部环境温度，当所述变换器内部环境温度 低于第二预设温度时，控制部分电阻从所述光伏组件的输出端断开，仅剩余电阻消耗所述 光伏组件输出的能量； 所述第一预设温度小于所述第二预设温度； 所述预设温度阈值大于或等于所述第一预设温度，且小于或等于所述第二预设温度。
3. 根据权利要求2所述的光伏发电控制方法，其特征在于，所述电阻网络包括两个电 阻，分别是第一电阻和第二电阻；还包括第一开关和第二开关； 所述第一开关和第一电阻串联后并联在光伏组件的输出端；所述第二开关和第二电阻 串联后并联在所述光伏组件的输出端； 判断变换器内部环境温度是否低于所述第一预设温度； 如果是，则控制第一开关闭合； 第一开关闭合第一预定时间段后判断变换器内部环境温度是否低于所述第二预设温 度； 如果是，则控制第二开关闭合。
4. 根据权利要求1所述的光伏发电控制方法，其特征在于，当判断所述变换器内部环 境温度高于所述预设温度阈值时，还包括： 判断所述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值； 如果是，则控制部分电阻并联在所述光伏组件的输出端，所述部分电阻开始消耗所述 光伏组件输出的能量； 间隔第二预定时间段后，所述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值；当所述光伏 组件的输出电压还高于所述预设电压值时，控制剩余电阻并联在所述光伏组件的输出端， 所有电阻消耗所述光伏组件输出的能量。
5. 根据权利要求4所述的光伏发电控制方法，其特征在于，所述电阻网络包括两个电 阻，分别是第一电阻和第二电阻；还包括第一开关和第二开关； 所述第一开关和第一电阻串联后并联在光伏组件的输出端；所述第二开关和第二电阻 串联后并联在所述光伏组件的输出端； 判断所述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值； 如果是，则控制第一开关闭合； 第一开关闭合第二预定时间段后，继续判断光伏组件的输出电压是否还高于预设电压 值； 如果是，则控制第二开关闭合。
6. -种光伏发电控制系统，其特征在于，包括：变换器、光伏组件、控制器、温度传感 器； 所述变换器，用于将所述光伏组件输出的直流电变换为交流电输送给电网或负载； 所述温度传感器，用于检测所述变换器内部环境温度，并将检测的变换器内部环境温 度发送给所述控制器； 所述控制器，用于判断变换器内部环境温度是否低于预设温度阈值； 如果是，则控制并联在光伏组件的输出端的电阻网络开始消耗光伏组件输出的能量。
7. 根据权利要求6所述的光伏发电控制系统，其特征在于，所述电阻网络包括至少两 个电阻； 所述控制器，用于当判断变换器内部环境温度低于第一预设温值时，控制所有电阻均 并联在所述光伏组件的输出端，所有电阻开始消耗所述光伏组件输出的能量；间隔第一预 定时间段后，继续判断变换器内部环境温度，当所述变换器内部环境温度低于第二预设温 度时，控制部分电阻从所述光伏组件的输出端断开，仅剩余电阻消耗所述光伏组件输出的 能量； 所述第一预设温度小于所述第二预设温度； 所述预设温度阈值大于或等于所述第一预设温度，且小于或等于所述第二预设温度。
8. 根据权利要求6所述的光伏发电控制系统，其特征在于，所述电阻网络包括两个电 阻，分别是第一电阻和第二电阻；该系统还包括第一开关和第二开关； 所述第一开关和第一电阻串联后并联在光伏组件的输出端；所述第二开关和第二电阻 串联后并联在所述光伏组件的输出端； 所述控制器，用于判断变换器内部环境温度低于所述第一预设温度时，控制第一开关 闭合；第一开关闭合第一预定时间段后判断变换器内部环境温度是否低于所述第二预设温 度；如果是，则控制第二开关闭合。
9. 根据权利要求6所述的光伏发电控制系统，其特征在于，还包括：电压传感器； 所述电压传感器，用于检测所述光伏组件的输出电压，将检测的所述输出电压发送给 所述控制器； 所述控制器，还用于判断所述变换器内部环境温度高于所述预设温度阈值时，判断所 述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值； 如果是，则控制所有电阻均并联在所述光伏组件的输出端，所有电阻开始消耗所述光 伏组件输出的能量； 间隔第二预定时间段后，所述光伏组件的输出电压是否高于预设电压值；当所述变换 器内部环境温度还低于所述预设电压值时，控制部分电阻从所述光伏组件的输出端断开， 仅剩余电阻消耗所述光伏组件输出的能量。
10. 根据权利要求9所述的光伏发电控制系统，其特征在于，所述电阻网络包括两个电 阻，分别是第一电阻和第二电阻；该系统还包括第一开关和第二开关； 所述第一开关和第一电阻串联后并联在光伏组件的输出端；所述第二开关和第二电阻 串联后并联在所述光伏组件的输出端； 所述控制器，用于判断所述光伏组件的输出电压高于预设电压值时，控制所述第一开 关闭合；所述第一开关闭合第一预定时间段后，继续判断光伏组件的输出电压是否还高于 预设电压值，如果是，则控制所述第二开关闭合。
【文档编号】H02S10/00GK104104311SQ201410390152
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】耿后来, 杨本和, 徐清清, 邢军, 李浩源, 梅晓东 申请人:阳光电源股份有限公司