[发明专利]光伏系统控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种光伏系统控制装置及方法，光伏系统包括光伏阵列和与光伏阵列相连的负载，该装置包括：发生器，与光伏阵列相连，用于采集光伏阵列的电压和电流，并根据光伏阵列的电压和电流得到光伏阵列的等效内阻抗与负载阻抗的偏差和偏差变化率；控制器，控制器与发生器相连，以在接收到光伏阵列的所述等效内阻抗与负载阻抗的偏差和偏差变化率时，产生一个控制信号；变换器，变换器分别与光伏阵列、负载和控制器相连，用于在接收到控制器发送的控制信号后，调整光伏阵列向负载输出的功率以实现光伏阵列向负载输出最大功率。本发明能够在光伏阵列出现局部阴影并且局部阴影移动时，避免热斑效应所产生的影响，进而也实现快速准确的寻优。

技术领域

本发明涉及光伏能源技术领域，特别涉及一种光伏系统控制装置及方法。

背景技术

屋顶上的光伏电池板在使用过程中，由于天空中云块的影响，或者因为清理不及时，使得树叶、鸟类、生活垃圾等对光伏电池板产生不同程度的遮挡，形成局部阴影，并且由于外界环境的不可控性，局部阴影也会发生变化，局部阴影会使得光伏输出曲线呈现多峰值。而且，光伏系统无法及时找到全局最大功率点，或者局部阴影会产生热斑效应，使得光伏电池板局部温度升高，温度过高则损坏光伏电池板。

目前的解决方法主要分为传统的和智能的算法两个方向。传统的算法包括固定电压法、扰动观察法、电导增量法等，但不能及时找到全局最大功率点，当局部阴影在变化时，跟踪的难度进一步加大。智能的算法包括遗传算法、神经网络算法、粒子群算法等，虽然能够表现出优越的性能，但是智能算法没有理论依据，参数的设定依赖于专家的经验，并且对硬件的要求较高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种光伏系统控制装置。该光伏系统控制装置能够在光伏阵列出现局部阴影并且局部阴影移动时，避免热斑效应所产生的影响，进而也实现快速准确的寻优。

本发明的另一个目的在于提出一种光伏系统控制方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面公开了一种光伏系统控制装置，所述光伏系统包括光伏阵列和与所述光伏阵列相连的负载，包括：发生器，所述发生器与光伏阵列相连，用于采集所述光伏阵列的电压和电流，并根据所述光伏阵列的所述电压和电流得到所述光伏阵列的等效内阻抗与负载阻抗的偏差和偏差变化率；控制器，所述控制器与所述发生器相连，以在接收到所述光伏阵列的所述等效内阻抗与所述负载阻抗的偏差和偏差变化率时，产生一个控制信号；变换器，所述变换器分别与所述光伏阵列、负载和控制器相连，用于在接收到所述控制器发送的控制信号后，调整所述光伏阵列向负载输出的功率以实现所述光伏阵列向所述负载输出最大功率。

根据本发明的光伏系统控制装置，通过发生器采集到的光伏阵列的等效内阻抗与负载阻抗的偏差和偏差变化率时，控制器产生一个控制信号，并通过控制信号变换器调整光伏阵列向负载输出的功率以实现光伏阵列向负载输出最大功率，这样能够在光伏阵列出现局部阴影并且局部阴影移动时，避免热斑效应所产生的影响，进而也实现快速准确的寻优。

另外，根据本发明上述实施例的光伏系统控制装置还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述变换器包括：电感，所述电感的一端与所述光伏阵列相连，所述电感的另一端与所述负载相连；控制开关，所述控制开关的第一端与所述电感的另一端相连，所述控制开关的第二端与所述光伏阵列相连，所述控制开关的控制端与所述控制器相连，所述控制器控制所述控制开关的关断以调整所述光伏阵列向负载的输出功率。

进一步地，所述变换器还包括：第一滤波器，所述第一滤波器的一端与所述光伏阵列相连，所述第一滤波器的另一端与所述控制开关的另一端相连；所述第二滤波器，所述第二滤波器的一端与所述电感的另一端相连，所述第二滤波器的另一端与所述控制开关的另一端相连；二极管，所述二极管的阳极与所述电感的另一端相连，所述二极管的阴极与所述第二滤波器的一端相连。