本發(fā)明主要涉及到太陽(yáng)能發(fā)電，更確切的說(shuō)，是涉及到一種光伏系統(tǒng)以及相關(guān)的功率控制方法。

背景技術(shù)：

1、在光伏系統(tǒng)中，光伏陣列的最大功率點(diǎn)追蹤是指在太陽(yáng)光照強(qiáng)度、外界溫度等外界環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)改變光伏電池陣列的輸出電流或電壓等方法，使陣列始終在最大功率點(diǎn)上工作。常規(guī)mppt算法(如擾動(dòng)觀察法、爬山法等)對(duì)于單峰功率具有較好的跟蹤控制效果，然而在局部遮擋情況下，光伏陣列的功率與電壓曲線呈現(xiàn)為多個(gè)功率極值點(diǎn)的多峰問(wèn)題，常規(guī)mppt算法容易陷入局部極值。

2、電池板不匹配的原因是多方面的，主要是電壓和電流的組合不匹配造成。局部異物遮蔽和飄動(dòng)的云朵、附近物體的遮擋、表面污染、不同的安裝傾角和安裝朝向、老化和溫度變化及其他諸多因素，光伏組件的不匹配誘發(fā)光伏組件產(chǎn)生不平衡電量損失。結(jié)果就是整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)作在最大的輸出功率點(diǎn)。

3、人工智能方法(如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、粒子群法)對(duì)局部遮擋情況時(shí)有一定效果，但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)于不同的光伏陣列系統(tǒng)需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間有針對(duì)性的訓(xùn)練，粒子群法可以提高結(jié)果的精度但實(shí)現(xiàn)過(guò)程較復(fù)雜，這些會(huì)導(dǎo)致硬件設(shè)備成本的顯著增加。

4、當(dāng)前的光伏功率優(yōu)化通常只是單從電池組件使用端的角度出發(fā)而試圖實(shí)現(xiàn)電池組件的最佳工作電流乘以最佳工作電壓，或者是，只使用集中式逆變器對(duì)所有電池組件的串并聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行集中優(yōu)化。使用端優(yōu)化和集中優(yōu)化并存會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題，電池組件使用端的功率優(yōu)化和光伏逆變器的功率優(yōu)化會(huì)相互串?dāng)_，如何將這種掣肘關(guān)系引導(dǎo)至相互適配而適應(yīng)性的滿足雙方的優(yōu)化需求并實(shí)現(xiàn)功率最優(yōu)是較為棘手的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)涉及到一種功率控制方法，包括：

2、利用直流變換器對(duì)光伏組件實(shí)施直流到直流的功率變換；

3、將多級(jí)直流變換器串聯(lián)連接，一組串聯(lián)連接的多級(jí)直流變換器所對(duì)應(yīng)的多個(gè)光伏組件視為一個(gè)組串；

4、利用逆變器對(duì)多級(jí)直流變換器提供的輸出功率實(shí)施直流到交流的功率變換；

5、在全局功率優(yōu)化方面，通過(guò)逆變器對(duì)組串執(zhí)行最大功率點(diǎn)追蹤；

6、在局部功率優(yōu)化方面，通過(guò)引導(dǎo)直流變換器的增益向預(yù)設(shè)值靠攏；

7、基于全局功率優(yōu)化和局部功率優(yōu)化的協(xié)同配合，從而合力達(dá)到增加和優(yōu)化光伏組件的運(yùn)行功率之目的。

8、上述的方法，直流變換器配置有一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)直流變換器以執(zhí)行電壓或電流變換的微處理器，微處理器通過(guò)改變直流變換器的占空比來(lái)調(diào)節(jié)增益，以使其向預(yù)設(shè)值靠攏。

9、上述的方法，串聯(lián)連接的多級(jí)直流變換器形成一個(gè)串接支路，可由串接支路為逆變器供電，藉由改變所述預(yù)設(shè)值的方式來(lái)調(diào)節(jié)串接支路所提供的串級(jí)電壓之大小。

10、上述的方法，所述直流變換器選自于丘克電路、降壓變換器、升壓變換器、升降壓變換器中任意之一。

11、上述的方法，所述增益向預(yù)設(shè)值靠攏包括降低電壓的增益和預(yù)設(shè)值之間的差值；或者所述增益向預(yù)設(shè)值靠攏包括降低電流的增益和預(yù)設(shè)值之間的差值。

12、上述的方法，在任一直流變換器的增益達(dá)到其預(yù)設(shè)值時(shí)，其對(duì)應(yīng)的一個(gè)光伏組件達(dá)到自身的功率優(yōu)化點(diǎn)。

13、上述的方法，同一組串中，如果所有光伏組件均沒(méi)有遮擋，該同一組串對(duì)應(yīng)的多級(jí)直流變換器各自的增益均達(dá)到相應(yīng)的預(yù)設(shè)值，此時(shí)，該同一組串中所有的光伏組件均工作在各自的最大功率點(diǎn)。

14、上述的方法，同一組串中，如果部分光伏組件發(fā)生了遮擋，該同一組串對(duì)應(yīng)的多級(jí)直流變換器各自的增益均達(dá)到相應(yīng)的預(yù)設(shè)值，此時(shí)，該同一組串中沒(méi)有遮擋的光伏組件均工作在各自的最大功率點(diǎn)、發(fā)生遮擋的光伏組件均未工作在各自的最大功率點(diǎn)。

15、本技術(shù)涉及到一種功率控制方法，包括：

16、利用直流變換器對(duì)光伏組件實(shí)施直流到直流的功率變換；

17、將多級(jí)直流變換器并聯(lián)連接；

18、利用逆變器對(duì)多級(jí)直流變換器提供的輸出功率實(shí)施直流到交流的功率變換；

19、在全局功率優(yōu)化方面，通過(guò)逆變器對(duì)并聯(lián)的各直流變換器所提供的輸出功率執(zhí)行最大功率點(diǎn)追蹤；

20、在局部功率優(yōu)化方面，通過(guò)引導(dǎo)直流變換器的增益向預(yù)設(shè)值靠攏；

21、基于全局功率優(yōu)化和局部功率優(yōu)化的協(xié)同配合，從而合力達(dá)到增加和優(yōu)化光伏組件的運(yùn)行功率之目的。

22、本技術(shù)涉及到一種功率控制方法，包括：

23、利用直流變換器對(duì)光伏組件實(shí)施直流到直流的功率變換；

24、將多級(jí)直流變換器串聯(lián)連接；

25、利用逆變器對(duì)多級(jí)直流變換器提供的輸出功率實(shí)施直流到交流的功率變換；

26、在全局功率優(yōu)化方面，通過(guò)逆變器對(duì)串聯(lián)的各直流變換器所提供的輸出功率執(zhí)行最大功率點(diǎn)追蹤；

27、在局部功率優(yōu)化方面，通過(guò)引導(dǎo)直流變換器的增益向預(yù)設(shè)值靠攏；

28、基于全局功率優(yōu)化和局部功率優(yōu)化的協(xié)同配合，從而合力達(dá)到增加和優(yōu)化光伏組件的運(yùn)行功率之目的。

29、本技術(shù)涉及到一種光伏系統(tǒng)，包括：

30、直流變換器，用于對(duì)光伏組件實(shí)施直流到直流的功率變換，其中，一組串聯(lián)連接的多級(jí)直流變換器所對(duì)應(yīng)的多個(gè)光伏組件視為一個(gè)組串；

31、逆變器，由串聯(lián)連接的多級(jí)直流變換器為逆變器供電；

32、基于通過(guò)逆變器對(duì)組串執(zhí)行最大功率點(diǎn)追蹤、以及通過(guò)引導(dǎo)直流變換器的增益向預(yù)設(shè)值靠攏的配合，從而合力達(dá)到優(yōu)化和增加光伏組件的運(yùn)行功率之目的。

33、上述的光伏系統(tǒng)，所述增益包括電壓的增益或者電流的增益。

34、上述的光伏系統(tǒng)，串聯(lián)連接的多級(jí)直流變換器形成一個(gè)串接支路，由并聯(lián)連接的多個(gè)串接支路為同一逆變器供電。

35、上述的光伏系統(tǒng)，將直流變換器數(shù)量不相等的不同串接支路各自對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)值也設(shè)置成不同。

36、上述的光伏系統(tǒng)，直流變換器數(shù)量少的串接支路所對(duì)應(yīng)的直流變換器的預(yù)設(shè)值，設(shè)置成比直流變換器數(shù)量多的串接支路所對(duì)應(yīng)的直流變換器的預(yù)設(shè)值要大。

37、上述的光伏系統(tǒng)，在任一串接支路所對(duì)應(yīng)的多級(jí)直流變換器當(dāng)中，將不同的直流變換器的預(yù)設(shè)值設(shè)置成不同或者設(shè)置成相同。

38、上述的光伏系統(tǒng)，任一直流變換器增益達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，該任一直流變換器對(duì)應(yīng)的一個(gè)光伏組件在沒(méi)有遮擋的前提下工作在其最大功率點(diǎn)；或者，該任一直流變換器對(duì)應(yīng)的一個(gè)光伏組件在存在遮擋的前提下工作在非最大功率點(diǎn)。

39、上述的光伏系統(tǒng)，所述直流變換器選自于丘克電路、降壓變換器、升壓變換器、升降壓變換器中任意之一。

40、上述的光伏系統(tǒng)，在任一直流變換器的增益達(dá)到其預(yù)設(shè)值時(shí)，其對(duì)應(yīng)的一個(gè)光伏組件達(dá)到自身的功率優(yōu)化點(diǎn)。

41、上述的光伏系統(tǒng)，直流變換器配置有用于驅(qū)動(dòng)直流變換器執(zhí)行電壓或電流變換的微處理器，微處理器通過(guò)改變直流變換器的占空比來(lái)調(diào)節(jié)增益，使增益向預(yù)設(shè)值靠攏；藉由對(duì)微處理器的編程處理來(lái)改變?cè)擃A(yù)設(shè)值，進(jìn)而調(diào)整增益。

42、本技術(shù)涉及到一種光伏系統(tǒng)，包括：

43、直流變換器，用于對(duì)光伏組件實(shí)施直流到直流的功率變換；

44、逆變器，由并聯(lián)連接的多級(jí)直流變換器為逆變器供電；

45、基于通過(guò)逆變器對(duì)各個(gè)直流變換器提供的輸出功率執(zhí)行最大功率點(diǎn)追蹤、以及通過(guò)引導(dǎo)直流變換器的增益向預(yù)設(shè)值靠攏的配合，從而合力達(dá)到優(yōu)化和增加光伏組件的運(yùn)行功率之目的。

46、本技術(shù)涉及一種功率控制方法，對(duì)光伏組件實(shí)施分級(jí)功率優(yōu)化，包括：

47、在前級(jí)功率優(yōu)化中，引導(dǎo)用于對(duì)光伏組件實(shí)施功率變換的直流變換器的增益向預(yù)設(shè)值靠攏；

48、在后級(jí)功率優(yōu)化中，由逆變器對(duì)內(nèi)部串聯(lián)連接有多個(gè)光伏組件的組串執(zhí)行最大功率點(diǎn)追蹤，一組串聯(lián)連接的多級(jí)直流變換器所對(duì)應(yīng)的多個(gè)光伏組件視為一個(gè)組串；

49、經(jīng)由前后級(jí)的功率優(yōu)化，任一直流變換器的增益達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，其對(duì)應(yīng)的一個(gè)光伏組件達(dá)到功率優(yōu)化點(diǎn)。

50、上述的方法，任一直流變換器的增益達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，該任一直流變換器對(duì)應(yīng)的一個(gè)光伏組件在沒(méi)有遮擋的前提下其功率優(yōu)化點(diǎn)為最大功率點(diǎn)。

51、上述的方法，任一直流變換器的增益達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，該任一直流變換器對(duì)應(yīng)的一個(gè)光伏組件在存在遮擋的前提下其功率優(yōu)化點(diǎn)為非最大功率點(diǎn)。

52、上述的方法，直流變換器配置有一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)直流變換器執(zhí)行電壓或電流變換的微處理器，微處理器通過(guò)改變直流變換器的占空比來(lái)調(diào)節(jié)增益，使增益向預(yù)設(shè)值靠攏；藉由對(duì)微處理器的編程處理來(lái)改變?cè)擃A(yù)設(shè)值，進(jìn)而調(diào)整增益。

53、本技術(shù)涉及一種功率控制方法，對(duì)光伏組件實(shí)施分級(jí)功率優(yōu)化，包括：

54、在前級(jí)功率優(yōu)化中，引導(dǎo)用于對(duì)光伏組件實(shí)施功率變換的直流變換器的增益向預(yù)設(shè)值靠攏；

55、在后級(jí)功率優(yōu)化中，由逆變器對(duì)并聯(lián)連接的各個(gè)直流變換器所提供的輸出功率執(zhí)行最大功率點(diǎn)追蹤；

56、經(jīng)由前后級(jí)的功率優(yōu)化，任一直流變換器的增益達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，其對(duì)應(yīng)的一個(gè)光伏組件達(dá)到功率優(yōu)化點(diǎn)。

57、本技術(shù)涉及到一種光伏系統(tǒng)，用于對(duì)光伏組件實(shí)施分級(jí)功率優(yōu)化，包括：

58、直流變換器，用于對(duì)光伏組件實(shí)施直流到直流的功率變換；其中，將多級(jí)直流變換器串聯(lián)連接，一組串聯(lián)連接的多級(jí)直流變換器所對(duì)應(yīng)的多個(gè)光伏組件視為一個(gè)組串；

59、逆變器，用于對(duì)多級(jí)直流變換器提供的輸出功率實(shí)施直流到交流的功率變換；

60、在前級(jí)功率優(yōu)化中，通過(guò)引導(dǎo)直流變換器的增益向預(yù)設(shè)值靠攏；

61、在后級(jí)功率優(yōu)化中，通過(guò)逆變器對(duì)組串執(zhí)行最大功率點(diǎn)追蹤；

62、經(jīng)由前級(jí)和后級(jí)的功率優(yōu)化，任一直流變換器的增益達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，其對(duì)應(yīng)的一個(gè)光伏組件達(dá)到功率優(yōu)化點(diǎn)。

63、本技術(shù)涉及到一種功率控制方法，包括：

64、利用直流變換器對(duì)光伏組件實(shí)施直流到直流的功率變換；

65、將多級(jí)直流變換器并聯(lián)連接或串聯(lián)連接；

66、利用直流轉(zhuǎn)換設(shè)備對(duì)多級(jí)直流變換器提供的輸出功率實(shí)施直流到直流的功率變換；

67、在全局功率優(yōu)化方面，通過(guò)直流轉(zhuǎn)換設(shè)備對(duì)并聯(lián)的或串聯(lián)的各個(gè)直流變換器所提供的輸出功率執(zhí)行最大功率點(diǎn)追蹤；

68、在局部功率優(yōu)化方面，通過(guò)引導(dǎo)直流變換器的增益向預(yù)設(shè)值(或設(shè)定值)靠攏；

69、基于全局功率優(yōu)化和局部功率優(yōu)化的協(xié)同配合，從而合力達(dá)到增加和優(yōu)化光伏組件的運(yùn)行功率之目的。