光伏電壓調(diào)節(jié)的制作方法
【專利摘要】一種光伏系統(tǒng)包括：光伏發(fā)電機(jī)，其包括串列，其中每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池；功率轉(zhuǎn)換器；開關(guān)；和控制器。功率轉(zhuǎn)換器被配置為將由光伏發(fā)電機(jī)提供的直流（DC）功率轉(zhuǎn)換為交流（AC）功率，并且輸出AC功率。每個(gè)開關(guān)關(guān)聯(lián)于串列中的一個(gè)，并且被配置為當(dāng)設(shè)置為第一設(shè)置時(shí)，將關(guān)聯(lián)的串列連接到功率轉(zhuǎn)換器，使得被第一串列產(chǎn)生的功率可流到功率轉(zhuǎn)換器。每個(gè)開關(guān)也被配置為當(dāng)設(shè)置為第二設(shè)置時(shí)，從功率轉(zhuǎn)換器斷開串列。控制器被配置為通過用控制開關(guān)的設(shè)置選擇性地將光伏發(fā)電機(jī)的串列連接到功率轉(zhuǎn)換器以控制光伏發(fā)電機(jī)提供的功率。
【專利說明】光伏電壓調(diào)節(jié)
[0001]背景
[0002]光伏系統(tǒng)使用太陽能電池將光能到電能。典型的光伏系統(tǒng)包括幾個(gè)部件，包括光伏電池、機(jī)械連接和電連接、配件、以及用于調(diào)節(jié)和/或修改光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的電流的控制器。
[0003]本文使用的以下術(shù)語描述光伏系統(tǒng)的各種部件和/或操作方面:
[0004]PV 光伏
[0005]DC 直流電
[0006]AC 交流電
[0007]Voc 開路電壓
[0008]Vgeid電網(wǎng)電壓
[0009]Vnom 標(biāo)稱電網(wǎng)電壓
[0010]Igeid電網(wǎng)電流
[0011]圖1是典型的PV系統(tǒng)100的功能框圖。光伏系統(tǒng)100包括將太陽光轉(zhuǎn)換成電的光伏發(fā)電機(jī)101。在傳統(tǒng)的PV系統(tǒng)中，諸如光伏系統(tǒng)100，系統(tǒng)產(chǎn)生的電壓可以通過從PV發(fā)電機(jī)101提取適量的功率，將功率從PV發(fā)電機(jī)101傳到轉(zhuǎn)換器102以穿過到達(dá)功率吸收器103。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，功率轉(zhuǎn)換器102可包括電功率轉(zhuǎn)換器。在典型的實(shí)施中，功率吸收器103是電力網(wǎng)(有時(shí)也被稱為功率“電源”)。電網(wǎng)包括一個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)，該電力網(wǎng)絡(luò)用于將產(chǎn)生、傳輸、控制和分配來自電力發(fā)電機(jī)的電力給網(wǎng)絡(luò)上處于各個(gè)服務(wù)領(lǐng)域的電力消費(fèi)者。功率轉(zhuǎn)換器102將由PV發(fā)電機(jī)101提供的DC功率轉(zhuǎn)換成可被分配到電網(wǎng)上的AC功率。
[0012]圖2是可被用于實(shí)施圖1所示的系統(tǒng)的傳統(tǒng)的PV電力系統(tǒng)200的更詳細(xì)的框圖。PV電力系統(tǒng)200包括太陽能電池陣列201，其包括太陽能電池(也被稱為光伏電池)。太陽能電池是通過光電效應(yīng)將太陽光能直接轉(zhuǎn)換成電能的固態(tài)設(shè)備。太陽能電池產(chǎn)生DC電壓。
[0013]太陽能電池陣列201被耦合到DC開關(guān)202。DC開關(guān)202可被關(guān)閉以將太陽能電池陣列201連接到DC電容器組204，或被打開以從DC電容器組204斷開太陽能電池陣列201。當(dāng)DC開關(guān)202被關(guān)閉并且太陽能電池陣列201正在產(chǎn)生電力，太陽能電池陣列201可提供DC電容器組204充電的電力。DC電容器組204也被連接到逆變器205。
[0014]逆變器205將來自電容器組204的DC電壓輸出轉(zhuǎn)換成3_相(或在某些情況是2-相)脈沖AC電壓。逆變器205輸出脈沖AC電流到濾波器206。濾波器206將被逆變器205輸出的脈沖AC電流轉(zhuǎn)換成正弦AC電壓。然后，正弦AC電壓可被輸出到電源電網(wǎng)209。如果AC電源開關(guān)207被關(guān)閉，那么被濾波器206輸出的正弦AC電壓則被功率變壓器208接收。功率變壓器208使得PV系統(tǒng)200輸出的電壓適應(yīng)電網(wǎng)電壓。這個(gè)配置允許PV系統(tǒng)200輸出電到電源電網(wǎng)209。光伏系統(tǒng)200輸出的電壓不高于電網(wǎng)電壓。
[0015]控制PV發(fā)電機(jī)(諸如太陽能電池陣列201)產(chǎn)生的電壓是重要的，因?yàn)槠溆兄?a)增加太陽能面板產(chǎn)生的功率，和(b)減少功率轉(zhuǎn)換器上的電壓應(yīng)力。如果功率吸收器103，諸如電網(wǎng)209，不能吸收PV發(fā)電機(jī)101產(chǎn)生的可用功率，PV電壓將朝著開路電平(Voc)增加并且將最終產(chǎn)生功率轉(zhuǎn)換器102上增加的電壓應(yīng)力。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，這是通過“過設(shè)計(jì)”功率轉(zhuǎn)換器來解決的，使得功率轉(zhuǎn)換器101可以可信賴地操作PV開路電壓電平。過設(shè)計(jì)系統(tǒng)比沒有過設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有更低的效率和更高的復(fù)雜性。
[0016]圖3示出了傳統(tǒng)系統(tǒng)用于解決這些問題的可選地方法。PV功率系統(tǒng)300包括以平行于PV發(fā)電機(jī)301的耗散電阻負(fù)載形式的預(yù)負(fù)載304。在功率吸收器303不能吸收PV發(fā)電機(jī)301產(chǎn)生的功率的情形中，預(yù)負(fù)載304可被激活以補(bǔ)充功率吸收器并且維持PV電壓在對(duì)于功率轉(zhuǎn)換器302來說是安全的電平。然而，預(yù)負(fù)載304的使用，可是非常的昂貴并且能夠造成火災(zāi)。
[0017]概要
[0018]描述了用于調(diào)節(jié)光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的電壓的技術(shù)。例如，光伏系統(tǒng)包括包括布置成串列的光伏電池的光伏發(fā)電機(jī)。可配置的串列控制器可探測其中光伏發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓應(yīng)該被調(diào)節(jié)的事件并且選擇性地連接或斷開串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的電壓。
[0019]光伏系統(tǒng)的實(shí)施例包括:包括串列的光伏發(fā)電機(jī)，其中每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池；功率轉(zhuǎn)換器；開關(guān)；以及控制器。功率轉(zhuǎn)換器被配置為將光伏發(fā)電機(jī)提供的直流DC功率轉(zhuǎn)換成交流AC功率，并且輸出AC功率。每個(gè)開關(guān)關(guān)聯(lián)于串列中的一個(gè)并且當(dāng)設(shè)置為第一設(shè)置時(shí)被配置為將關(guān)聯(lián)的串列連接到功率轉(zhuǎn)換器，使得第一串列產(chǎn)生的功率可流進(jìn)功率轉(zhuǎn)換器。每個(gè)開關(guān)當(dāng)設(shè)置為第二設(shè)置時(shí)也被配置為從功率轉(zhuǎn)換器斷開串列。控制器被配置為通過控制開關(guān)的設(shè)置有選擇性地將光伏發(fā)電機(jī)的串列連接到功率轉(zhuǎn)換器，來控制光伏發(fā)電機(jī)提供的功率。
[0020]光伏系統(tǒng)的實(shí)施可包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。控制器被配置為監(jiān)控功率吸收器的電壓，并且控制器被配置為通過響應(yīng)于功率吸收器的電壓的降低有選擇性地?cái)嚅_光伏發(fā)電機(jī)的串列，減少光伏發(fā)電機(jī)提供的到功率轉(zhuǎn)換器的功率?？刂破鞅慌渲脼橥ㄟ^響應(yīng)功率吸收器的增加電壓有選擇性地?cái)嚅_光伏發(fā)電機(jī)的串列，增加光伏發(fā)電機(jī)提供的到功率轉(zhuǎn)換器的功率。控制器包括有形的、非暫時(shí)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中包含處理器可執(zhí)行的代碼的模塊、連接到存儲(chǔ)器并且被配置為訪問存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的模塊的處理器，和被配置為發(fā)送控制信號(hào)到開關(guān)的控制接口。模塊包括電壓控制模塊、串列選擇模塊和控制信號(hào)模塊。電壓控制模塊被配置為導(dǎo)致處理器:監(jiān)控功率吸收器的電壓以識(shí)別功率吸收器電壓的改變，以確定是連接還是斷開光伏發(fā)電機(jī)的一個(gè)或多個(gè)串列，從而響應(yīng)于功率吸收器電壓的改變，調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的功率。串列選擇模塊被配置為導(dǎo)致處理器:基于電壓控制模塊響應(yīng)于功率吸收器的電壓的改變而做出的關(guān)于光伏發(fā)電機(jī)的一個(gè)或多個(gè)串列應(yīng)該被連接還是被斷開的確定，選擇光伏發(fā)電機(jī)中待被連接或被斷開的一個(gè)或多個(gè)串列?？刂菩盘?hào)模塊被配置為導(dǎo)致處理器發(fā)送控制信號(hào)到開關(guān)以導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)串列被連接到功率轉(zhuǎn)換器或從功率轉(zhuǎn)換器斷開。控制器還被配置為:接收指示功率轉(zhuǎn)換器處于由光伏發(fā)電機(jī)提供的功率將逐漸斜坡上升的啟動(dòng)階段的逆變器起動(dòng)信號(hào)，斷開超過用于提供起動(dòng)電壓的串列的任何串列，并且反復(fù)地連接串列以逐漸增加光伏發(fā)電機(jī)提供的功率。
[0021]一種用于控制光伏系統(tǒng)功率輸出的方法的實(shí)施例包括:接收指示功率轉(zhuǎn)換器處于由光伏發(fā)電機(jī)提供的功率將逐漸斜坡上升的啟動(dòng)階段的逆變器起動(dòng)信號(hào)；斷開超過用于提供起動(dòng)電壓的串列的任何串列；并且反復(fù)地連接串列以逐漸增加光伏發(fā)電機(jī)提供的功率。光伏系統(tǒng)包括光伏發(fā)電機(jī)，其包括串列，每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池。
[0022]這樣的方法的實(shí)施可包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。每個(gè)串列關(guān)聯(lián)于開關(guān)，并且斷開超過用于提供起動(dòng)電壓的串列的任何串列包括發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于將要被斷開的串列中的每一個(gè)串列的每一個(gè)開關(guān)，以從功率轉(zhuǎn)換器斷開串列。連接串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓包括發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于將要被連接的串列中的每一個(gè)串列的每個(gè)開關(guān)，以將串列連接到功率轉(zhuǎn)換器。
[0023]用于控制光伏系統(tǒng)功率輸出的方法的實(shí)施例包括:監(jiān)控與光伏系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的功率吸收器的電壓，確定功率吸收器的電壓是否已被降低，并且響應(yīng)功率吸收器電壓的降低:計(jì)算功率吸收器電壓相對(duì)于關(guān)聯(lián)于功率吸收器的標(biāo)稱電平的百分比，標(biāo)稱電平代表功率吸收器的期望電壓電平；計(jì)算光伏發(fā)電機(jī)中將要被斷開以減少光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的串列的數(shù)目，其中斷開串列防止串列產(chǎn)生的功率到達(dá)將直流DC功率轉(zhuǎn)換成功率吸收器的期望的交流AC功率的光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器；并且斷開計(jì)算出的數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓。光伏系統(tǒng)包括光伏發(fā)電機(jī)，其包括串列，每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池。
[0024]這種方法的實(shí)施可包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。確定功率吸收器的電壓已增加，并且響應(yīng)功率吸收器電壓的增加:計(jì)算功率吸收器的電壓相對(duì)于與功率吸收器關(guān)聯(lián)的標(biāo)稱電平的百分比，標(biāo)稱電平代表功率吸收器的期望電壓電平；計(jì)算光伏發(fā)電機(jī)中將要被連接以降低光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的串列的數(shù)目，其中連接串列允許串列產(chǎn)生的功率到達(dá)光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器；連接計(jì)算出數(shù)目的串列以增加光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓。功率吸收器的電壓因?yàn)榈碗妷捍┰?LVRT)事件而降低；并且將光伏發(fā)電機(jī)的電壓減少與功率吸收器的電壓的降低成比例的量。在LVRT事件之后，功率吸收器的電壓增加，并且將光伏發(fā)電機(jī)提供的電壓增加與功率吸收器的電壓的增加成比例的量。每個(gè)串列關(guān)聯(lián)于開關(guān)，并且其中斷開計(jì)算出數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓包括發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于每個(gè)將要被斷開的串列的開關(guān)以從功率轉(zhuǎn)換器斷開串列。連接計(jì)算出的數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓包括發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于將要被連接到的串列中的每一個(gè)的開關(guān)以連接串列到功率轉(zhuǎn)換器。
[0025]控制光伏系統(tǒng)功率輸出的方法的實(shí)施例包括:確定關(guān)聯(lián)于光伏系統(tǒng)的功率吸收器的電壓，確定光伏發(fā)電機(jī)的參考電壓，參考電壓表不光伏發(fā)電機(jī)的期望電壓；確定光伏發(fā)電機(jī)的當(dāng)前電壓；確定參考電壓和當(dāng)前電壓之間的差值；基于所述差值計(jì)算光伏發(fā)電機(jī)中要被連接或斷開的串列的數(shù)目，其中斷開串列防止串列產(chǎn)生的功率到達(dá)光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器，所述功率轉(zhuǎn)換器將直流DC功率轉(zhuǎn)換成功率吸收器期望的交流AC功率。連接串列允許串列產(chǎn)生的功率到達(dá)光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器。方法也包括連接或斷開計(jì)算出數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓。光伏系統(tǒng)包括光伏發(fā)電機(jī)，其包括串列，其中每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池。
[0026]這樣方法的實(shí)施可包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。每個(gè)串列關(guān)聯(lián)于一個(gè)開關(guān)，并且這里斷開串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓包括發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于將要被斷開的串列中的每一個(gè)的開關(guān)以從功率轉(zhuǎn)換器斷開串列。連接串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓包括發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于將要被連接的串列中的每一個(gè)的開關(guān)以連接串列到功率轉(zhuǎn)換器。
[0027]用于控制光伏系統(tǒng)功率輸出的不例性系統(tǒng)包括光伏發(fā)電機(jī)，其包括串列，其中每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池。系統(tǒng)包括用于接收逆變器起動(dòng)信號(hào)的裝置，該逆變器起動(dòng)信號(hào)指示光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器處于光伏發(fā)電機(jī)提供的功率將逐漸斜坡上升的起動(dòng)階段；用于斷開超過用于提供起動(dòng)電壓的串列的任何串列的裝置；并且用于反復(fù)的連接串列以逐漸增加光伏發(fā)電機(jī)提供的功率的裝置。
[0028]用于控制光伏系統(tǒng)功率輸出的系統(tǒng)的實(shí)施可包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。每個(gè)串列關(guān)聯(lián)于一個(gè)開關(guān)，并且用于斷開超過用于提供起動(dòng)電壓的串列的任何串列的裝置還包括用于發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于將要被斷開的串列中的每一個(gè)的開關(guān)中的每一個(gè)以從功率轉(zhuǎn)換器斷開串列的裝置。用于連接串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置還包括用于發(fā)送控制信號(hào)到將要被連接的串列中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的開關(guān)中的每一個(gè)以將串列連接到功率轉(zhuǎn)換器的裝置。
[0029]用于控制光伏系統(tǒng)功率輸出的不例性系統(tǒng)包括光伏發(fā)電機(jī)，其包括串列，其中每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池。系統(tǒng)包括用于監(jiān)控與光伏系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的功率吸收器的電壓的裝置；用于確定功率吸收器的電壓是否已降低的裝置，并且響應(yīng)功率吸收器電壓的降低:用于計(jì)算功率吸收器電壓相對(duì)于關(guān)聯(lián)于功率吸收器的標(biāo)稱電平的百分比的裝置，標(biāo)稱電平表示功率吸收器的期望的電壓電平，計(jì)算光伏發(fā)電機(jī)中將要被斷開以減少光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的串列的數(shù)目的裝置，其中斷開串列防止串列產(chǎn)生的功率到達(dá)光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器，所述光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器將直流DC功率轉(zhuǎn)換成功率吸收器期望的交流AC功率，以及用于斷開計(jì)算出的數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置。
[0030]用于控制光伏系統(tǒng)功率輸出的系統(tǒng)的實(shí)施可包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。系統(tǒng)包括用于確定功率吸收器的電壓是否已增加的裝置，并且響應(yīng)于功率吸收器電壓的增加，所述用于確定功率吸收器的電壓是否已增加的裝置包括:用于計(jì)算功率吸收器的電壓相對(duì)于與功率吸收器關(guān)聯(lián)的標(biāo)稱電壓的百分比的裝置，標(biāo)稱電壓表示功率吸收器的期望電壓電平；用于計(jì)算光伏發(fā)電機(jī)中將要被連接以降低光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的串列的數(shù)目的裝置，其中連接串列允許串列產(chǎn)生的功率到達(dá)光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器；和用于連接計(jì)算出的數(shù)目的串列以增加光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置。功率吸收器的電壓因?yàn)榈碗妷捍┰?LVRT)事件而降低，并且系統(tǒng)包括用于將光伏發(fā)電機(jī)的電壓減少與功率吸收器電壓的降低成比例的量的裝置。在LVRT事件之后，功率吸收器的電壓增加，并且系統(tǒng)包括用于將光伏發(fā)電機(jī)提供的電壓增加與功率吸收器增加的電壓成比例的量的裝置。每個(gè)串列關(guān)聯(lián)于一個(gè)開關(guān)，并且用于斷開計(jì)算出數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置包括用于發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于將要被斷開的串列中的每一個(gè)的開關(guān)以從功率轉(zhuǎn)換器斷開串列的裝置。用于連接計(jì)算出數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置還包括用于發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于將被連接的串列中的每一個(gè)的開關(guān)以將串列連接到功率轉(zhuǎn)換器的裝置。
[0031 ] 控制光伏系統(tǒng)功率輸出的示例性系統(tǒng)，包括光伏發(fā)電機(jī)，其包括串列，其中每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池。系統(tǒng)包括:用于確定關(guān)聯(lián)于光伏系統(tǒng)的功率吸收器的電壓的裝置；用于確定光伏發(fā)電機(jī)的參考電壓的裝置，參考電壓表示光伏發(fā)電機(jī)的期望電壓；用于確定光伏發(fā)電機(jī)的當(dāng)前電壓的裝置；用于確定參考電壓和當(dāng)前電壓之間的差值的裝置；用于基于所述差值計(jì)算光伏發(fā)電機(jī)中將被連接或斷開的串列的數(shù)目的裝置，其中斷開串列防止串列產(chǎn)生的功率到達(dá)光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器，所述光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器將直流DC功率轉(zhuǎn)換成功率吸收器期望的交流AC功率，并且其中連接串列允許串列產(chǎn)生的功率到達(dá)光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器，以及用于連接或斷開計(jì)算出的數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置。
[0032]用于控制光伏系統(tǒng)功率輸出的系統(tǒng)的實(shí)施可包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。每個(gè)串列關(guān)聯(lián)于一個(gè)開關(guān)，用于斷開串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置包括用于發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于將被斷開的串列中的每一個(gè)的開關(guān)以從功率轉(zhuǎn)換器斷開串列的裝置。用于連接串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置包括用于發(fā)送控制信號(hào)到與將要被連接的串列中的每一個(gè)關(guān)聯(lián)的開關(guān)以將串列連接到功率轉(zhuǎn)換器的裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是傳統(tǒng)光伏系統(tǒng)的高層框圖。
[0034]圖2是圖1示出的另一個(gè)傳統(tǒng)光伏系統(tǒng)的更詳細(xì)的框圖。
[0035]圖3是另一個(gè)傳統(tǒng)光伏系統(tǒng)的框圖。
[0036]圖4是帶有被配置為控制光伏發(fā)電機(jī)的串列的控制器的光伏系統(tǒng)的框圖。
[0037]圖5是在低電壓穿越(LVRT)事件期間電網(wǎng)電壓的曲線圖。
[0038]圖6是由響應(yīng)LVRT事件的前向反饋產(chǎn)生的多個(gè)連接的串列的曲線圖。
[0039]圖7是在斷開PV串列期間PV電壓的曲線圖。
[0040]圖8是在斷開PV串列期間功率吸收器電流的曲線圖。
[0041]圖9是在斷開PV串列期間輸入到圖4所示的系統(tǒng)的功率吸收器的功率曲線圖。
[0042]圖10是用于圖4所示的光伏系統(tǒng)的控制器的框圖。
[0043]圖11是用于調(diào)節(jié)圖4和5所示的光伏系統(tǒng)的光伏發(fā)電機(jī)所提供的光伏電壓的方法的流程圖。
[0044]圖12是用于調(diào)節(jié)圖4和5所示的光伏系統(tǒng)的光伏發(fā)電機(jī)所提供的光伏電壓的方法的另一個(gè)方框流程圖。
[0045]圖13是用于在圖4中所示的光伏系統(tǒng)的功率逆變器的斜坡上升期間調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的電壓的方法的方框流程圖。
[0046]圖14是可被用于實(shí)施圖4所示的PV發(fā)電機(jī)的PV發(fā)電機(jī)的框圖。
[0047]圖15是可被用于實(shí)施圖4所示的PV發(fā)電機(jī)的PV發(fā)電機(jī)的框圖。
[0048]詳細(xì)描述
[0049]描述了在光伏系統(tǒng)中調(diào)節(jié)由光伏發(fā)電機(jī)提供的電壓的技術(shù)。例如，光伏系統(tǒng)包括光伏發(fā)電機(jī)(本文也稱之為太陽能電池陣列)，其包括被布置成串列的光伏電池?？膳渲玫拇锌刂破骺商綔y光伏發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電壓應(yīng)該被調(diào)節(jié)的事件并且有選擇地連接或斷開串列以調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)所提供的電壓。
[0050]可控串列組合器可監(jiān)控PV發(fā)電機(jī)提供的功率并且確定PV發(fā)電機(jī)提供的功率的量是否超過功率吸收器的容量或PV電壓是否超過功率轉(zhuǎn)換器的安全電平，所述功率轉(zhuǎn)換器將PV電壓從DC轉(zhuǎn)換成AC電流。功率吸收器可以是電網(wǎng)，并且可控串列組合器可以監(jiān)控電網(wǎng)的電流容量。如果PV電壓超過功率吸收器的容量和/或超過關(guān)聯(lián)于功率轉(zhuǎn)換器的安全電平，可控串列組合器可有選擇性地?cái)嚅_PV電池的串列以減少PV電壓。
[0051]圖4是光伏系統(tǒng)400的框圖，其可被用于實(shí)施本文所述的系統(tǒng)和方法。光伏系統(tǒng)400中的PV發(fā)電機(jī)401被分成PV發(fā)電機(jī)串列405，該P(yáng)V發(fā)電機(jī)串列405可被控制器49(本文也稱之為可控串列組合器)9有選擇性地連接或從功率轉(zhuǎn)換器402斷開(本文稱之為逆變器)以控制PV電壓。每個(gè)串列405包括一個(gè)或多個(gè)電互連的太陽能電池，而且，雖然每個(gè)標(biāo)記相同，但是可以是互相不同。
[0052]圖14示出了 PV發(fā)電機(jī)的實(shí)施例配置，其可被用于實(shí)施圖4所示的PV發(fā)電機(jī)401。PV發(fā)電機(jī)包括被布置成串列的PV面板1420，每個(gè)PV面板1420包括一個(gè)或多個(gè)PV電池。每個(gè)串列可包括保險(xiǎn)絲1405。在串列出現(xiàn)故障的情況下，保險(xiǎn)絲1405可以將有故障的串列從PV系統(tǒng)400的剩余部分隔離開。
[0053]串列包括一系列的電互連的PV面板1420。串列可包括PV面板的一維陣列1455,諸如陣列1455，并且多個(gè)一維陣列可組合形成二維陣列，諸如陣列1450。從功率轉(zhuǎn)換器402的角度，互聯(lián)的一維或二維陣列的組合表示PV發(fā)電機(jī)401。
[0054]圖14示出了每個(gè)開關(guān)407關(guān)聯(lián)于PV面板的二維陣列并且控制器499可操作開關(guān)407以連接或斷開關(guān)聯(lián)于該開關(guān)407的PV面板的二維陣列的實(shí)施方式。圖15示出了 PV發(fā)電機(jī)401的另一個(gè)實(shí)施方式,其中每個(gè)開關(guān)407關(guān)聯(lián)于PV面板的一維陣列，并且控制器499可操作開關(guān)407以連接或斷開關(guān)聯(lián)于該開關(guān)407的PV面板的一維陣列。
[0055]每個(gè)串列可以產(chǎn)生的功率的量確定于實(shí)施方式。例如，包括在列內(nèi)的PV面板1205的數(shù)量可以不同。例如，在一些實(shí)施中，串列產(chǎn)生的功率的量的范圍可以是從I千瓦(kW)到3kW。PV發(fā)電機(jī)401可包括數(shù)百個(gè)單獨(dú)的列。而且，I兆瓦(麗)的大型逆變器可以與包括數(shù)百個(gè)串列的PV發(fā)電機(jī)一起使用。
[0056]現(xiàn)在返回圖4，功率轉(zhuǎn)換器402將PV發(fā)電機(jī)401提供的直流(DC)功率轉(zhuǎn)換成可被提供到功率吸收器403的交流AC功率。功率吸收器403可包括電力網(wǎng)和/或微電網(wǎng)提供電力的產(chǎn)生、存儲(chǔ)和負(fù)載的本地化分組。例如，PV系統(tǒng)400可以是微電網(wǎng)的一部分，微電網(wǎng)被設(shè)計(jì)為提供電力給大學(xué)校園、工業(yè)園區(qū)或其它地方，這些地方電力的本地化分組被用于提供電力的至少一部分。
[0057]控制器499被連接到開關(guān)407。每個(gè)開關(guān)407關(guān)聯(lián)于PV發(fā)電機(jī)的串列405并且可經(jīng)控制連接408被控制器499控制。控制連接408可以或者是有線連接或者無線連接，其允許控制器499發(fā)送控制信號(hào)到開關(guān)407以連接或斷開關(guān)聯(lián)于開關(guān)407的串列。每個(gè)開關(guān)407可以是固態(tài)繼電器，其響應(yīng)于經(jīng)由控制連接408接收的控制信號(hào)以將關(guān)聯(lián)于該開關(guān)407的串列405連接到轉(zhuǎn)換器402或從轉(zhuǎn)換器402斷開串列405。例如，可以使用SchneiderElectric生產(chǎn)的固態(tài)繼電器來試試開關(guān)407。控制器499可以被配置為有選擇性地連接或斷開串列直到功率吸收器的容量或直到PV電壓對(duì)于功率轉(zhuǎn)換器足夠的低和安全。
[0058]雖然系統(tǒng)400包括三個(gè)串列405，但是可以使用不同數(shù)量的串列來構(gòu)成PV發(fā)電機(jī)。PV發(fā)電機(jī)被分成的串列的數(shù)目越大，控制的粒度級(jí)別就越大，可控串列組合器499可具有控制的粒度級(jí)別以用于調(diào)節(jié)PV電壓。在更細(xì)粒度的系統(tǒng)中，其中PV系統(tǒng)被分成為更大數(shù)量的可控制的列405，控制器499可通過連接或斷開串列405對(duì)PV電壓做出更精細(xì)的調(diào)整。與此相反，在粗粒度的實(shí)施中，其中PV發(fā)電機(jī)被分成更小數(shù)量的串列405，控制器499可通過連接或斷開串列405對(duì)PV電壓做出更粗的調(diào)整。
[0059]控制器499可被配置為監(jiān)控功率吸收器403的容量并且通過暫時(shí)地從PV發(fā)電機(jī)斷開多個(gè)PV電池的串列對(duì)功率吸收器的容量中的改變做出反應(yīng)直到PV容量增加?？刂破?99也可被配置為識(shí)別和響應(yīng)可能導(dǎo)致功率吸收器容量降低或增加由PV發(fā)電機(jī)401輸出的PV電壓各個(gè)類型的事件。一些實(shí)施例包括:(I)在低電壓穿越(LVRT)事件期間的電網(wǎng)支持操作；(2)由于云邊效應(yīng)引起的PV功率生產(chǎn)過剩；以及(3)在轉(zhuǎn)換器起動(dòng)期間強(qiáng)制性的功率斜坡上升特征。這些僅僅是少數(shù)的幾個(gè)事件類型的實(shí)施例，這些事件被配置為列組合器可響應(yīng)這些特定事件而非被認(rèn)為限制可配置的串列組合器的使用于這些特定事件?？膳渲玫拇薪M合器可被配置為響應(yīng)于導(dǎo)致PV電壓和/或功率吸收器的容量改變的其它類型的事件。
[0060]如上所述，控制器499可被配置為在LVRT事件期間調(diào)節(jié)PV電壓。當(dāng)電網(wǎng)的電壓暫時(shí)地減少時(shí)發(fā)生LVRT事件。這個(gè)減少是典型地由于電網(wǎng)中的故障或負(fù)載的改變。在LVRT事件期間，電壓可減少AC電網(wǎng)的一個(gè)、兩個(gè)或全部三個(gè)相。當(dāng)電網(wǎng)電壓減少時(shí)，控制器499可以選擇性地從PV發(fā)電機(jī)斷開串列以減少PV電壓。一旦LVRT事件過去，可控串列組合器可隨著電網(wǎng)容量的恢復(fù)重新連接斷開的串列。圖11示出的方法可通過控制器499來實(shí)施并且可被用來響應(yīng)LVRT事件。
[0061]控制器499也可被配置為響應(yīng)云邊效應(yīng)調(diào)節(jié)PV電壓。因?yàn)殡S著云在空中過去太陽光到達(dá)PV發(fā)電機(jī)的量的增加，云邊效應(yīng)可導(dǎo)致PV電壓的突然增加?？刂破?99可選擇性地從PV發(fā)電機(jī)401斷開串列以減少PV電壓到對(duì)于電壓轉(zhuǎn)換器是安全的電平并且處于功率吸收器的容量內(nèi)。云邊效應(yīng)是典型的是短暫影響，其由于云的邊緣通過PV發(fā)電機(jī)401在PV電壓中產(chǎn)生尖峰?？刂破?99可被配置為監(jiān)控PV電壓并且隨著云邊效應(yīng)的過去重新連接一個(gè)或多個(gè)斷開的串列。圖12中所示的方法可由控制器499來實(shí)施并且可被用于響應(yīng)由于云邊效應(yīng)導(dǎo)致的PV電壓的增加。
[0062]控制器499也可被配置為在電壓轉(zhuǎn)換器起動(dòng)期間通過選擇性地從PV發(fā)電機(jī)斷開PV電池的串列以調(diào)節(jié)PV電壓。電壓轉(zhuǎn)換器可能需要初始的起動(dòng)階段，在這個(gè)期間PV電壓必定是逐漸斜坡上升。通過選擇性地連接PV發(fā)電機(jī)的PV電池的串列，控制器499可逐漸斜坡升高PV電壓以在起動(dòng)階段逐漸增加PV電壓。圖13所示的方法可通過控制器499來實(shí)施并且可被用于在逆變器起動(dòng)期間逐漸斜坡升高PV電壓。
[0063]圖10是可被用于實(shí)施圖4示出的控制器499的串列組合控制器的框圖?？刂破?99包括處理器1005、存儲(chǔ)器1020、電壓輸入1035、電壓計(jì)1030和控制接口 1040。存儲(chǔ)器1020包括電壓控制模塊1022、串列選擇模塊1024和控制信號(hào)模塊1026。存儲(chǔ)器1020可包括一類或多種類型的可接觸的、非暫時(shí)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器，諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃存或它們的組合。模塊可包括可被處理器1005執(zhí)行的處理器可執(zhí)行的指令。
[0064]處理器1005可包括被配置為存取存儲(chǔ)器1020的一個(gè)或多個(gè)微處理器。處理器1005可從存儲(chǔ)器1020讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器1020。存儲(chǔ)器1005也可從存儲(chǔ)器1020讀可執(zhí)行程序代碼并且執(zhí)行程序代碼。
[0065]電壓輸入1035提供通過其控制器499可以監(jiān)控整個(gè)光伏系統(tǒng)400的電壓的接口。例如，電壓輸入1035可被用于監(jiān)控電網(wǎng)電壓(V Em)和/或PV電壓(Vpv),通過PV發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓。電壓計(jì)1030可被用于確定正在被監(jiān)視使用電壓輸入1035的各種輸入的電壓。電壓計(jì)1030可以是外部電壓計(jì)并且控制器499可被配置為從監(jiān)控電網(wǎng)電壓和/或PV電壓的外部電壓計(jì)接收信號(hào)。
[0066]處理器1005可以經(jīng)由控制接口 1040發(fā)送控制信號(hào)到一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備。例如，控制接口 1040可被連接到可被用來控制開關(guān)407的控制連接408。為了控制由PV發(fā)電機(jī)401提供的全部PV電壓，控制接口 1040可發(fā)送控制信號(hào)1040到關(guān)聯(lián)于PV發(fā)電機(jī)401的特定串列405的開關(guān)407以連接或斷開該串列。控制接口 1040可被配置為提供用于經(jīng)由控制連接408控制開關(guān)407的有線連接、無線連接或它們的結(jié)合。
[0067]電壓控制模塊1022可被配置為監(jiān)控電網(wǎng)電壓和/或PV電壓以識(shí)別各種事件，諸如LVRT事件、云邊效應(yīng)和/或其他事件，并且通過選擇性地?cái)嚅_或連接PV發(fā)電機(jī)的串列響應(yīng)這些事件以控制PV發(fā)電機(jī)提供的電壓。電壓控制模塊1022可被用于實(shí)施圖11和12所示的方法。電壓控制模塊1022可被配置為做出關(guān)于一個(gè)或多個(gè)PV發(fā)電機(jī)401的串列是應(yīng)該被連接還是斷開的確定。為了調(diào)節(jié)PV電壓，電壓控制模塊1022可發(fā)送命令到串列選擇模塊1024以斷開或連接PV發(fā)電機(jī)401的一個(gè)或多個(gè)串列。
[0068]控制信號(hào)模塊1026可包括可執(zhí)行的代碼，該可執(zhí)行的代碼可導(dǎo)致處理器1005指示控制接口 1040發(fā)送命令到一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備，諸如開關(guān)407。例如，控制信號(hào)模塊可發(fā)送信號(hào)到開關(guān)407，指示開關(guān)407連接或斷開關(guān)聯(lián)于該開關(guān)的串列?？刂菩盘?hào)模塊1026可從串列選擇模塊1024接收命令以發(fā)送命令到一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備，諸如開關(guān)407。
[0069]串列選擇模塊1024可被配置為選擇將要被連接或斷開的一個(gè)或多個(gè)PV發(fā)電機(jī)401的串列以調(diào)整PV發(fā)電機(jī)401提供的PV電壓。串列選擇模塊1024也可被配置為跟蹤哪個(gè)串列當(dāng)前被連接和哪個(gè)串列當(dāng)前被斷開。串列選擇模塊1024可維護(hù)串列映射存儲(chǔ)器1020，該串列映射存儲(chǔ)器1020指示包括PV發(fā)電機(jī)401的每個(gè)串列是連接的還是斷開。串列選擇模塊1024可被配置為由于串列被連接或斷開以調(diào)節(jié)電壓而更新映射。串列選擇模塊也可被配置為發(fā)送命令到控制信號(hào)模塊1026以連接或斷開PV發(fā)電機(jī)401的一個(gè)或多個(gè)串列以調(diào)節(jié)PV電壓。
[0070]圖11是用于基于電網(wǎng)電壓控制PV發(fā)電機(jī)輸出的PV電壓的方法。在圖11中示出的過程方法除非其他的具體規(guī)定否則可通過控制器499的電壓控制模塊1022來實(shí)施。當(dāng)響應(yīng)LVRT事件時(shí)，圖11中所示的方法可被控制器499來執(zhí)行。圖11中所示的方法可被控制器499所使用以響應(yīng)電網(wǎng)電壓的任何變化并且并不限制于僅響應(yīng)LVRT事件。
[0071]電網(wǎng)電壓可被監(jiān)控以確定電網(wǎng)電壓是否存在可能需要對(duì)PV電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的任何變化(階段1105)?？刂破?99的電壓控制模塊1022可被配置為監(jiān)控電網(wǎng)電壓。
[0072]然后，控制器499可以做出關(guān)于電網(wǎng)電壓是否已經(jīng)減少(階段1110)的確定。如果電網(wǎng)電壓減少，光伏系統(tǒng)在PV電壓中可以做出相應(yīng)的減少以減少功率轉(zhuǎn)換器402上的應(yīng)力。
[0073]如果電網(wǎng)電壓減少了，電網(wǎng)電壓相比于標(biāo)稱電網(wǎng)電壓的百分比可被計(jì)算出(階段1115)。然后，當(dāng)前的電網(wǎng)電壓可通過標(biāo)稱電網(wǎng)電壓進(jìn)行劃分以確定標(biāo)稱電壓與電網(wǎng)電壓的百分比是:
[0074]標(biāo)稱電壓百分比=V _ /V標(biāo)稱
[0075]標(biāo)稱電壓表示電網(wǎng)期望運(yùn)行的假定的電壓。某些事件，諸如LVRT事件，可導(dǎo)致電網(wǎng)電壓減少到標(biāo)稱電壓以下。
[0076]然后，標(biāo)稱電壓的百分比可被用于確定許多串列被斷開(階段1117)。包括將要被斷開的PV發(fā)電機(jī)401的串列數(shù)的百分比可被確定:
[0077]斷開的串列的百分比=100%-標(biāo)稱電壓百分比[0078]例如，如果電網(wǎng)電壓是70%的標(biāo)稱電壓，那么電網(wǎng)電壓少于標(biāo)稱電壓30%。因此，PV發(fā)電機(jī)的串列的30%可被斷開以減少PV電壓到總的PV電壓的70%。串列選擇模塊1024可跟蹤當(dāng)前多少串列是連接的或多少串列是斷開的并且哪個(gè)串列是連接的或哪個(gè)串列是斷開的。如果當(dāng)前斷開的串列的總數(shù)(Nwff)少于基于電網(wǎng)電壓的減少的應(yīng)該斷開的串列的總數(shù)(X_ff)，那么串列選擇模塊1024可通過從應(yīng)該斷開的串列的數(shù)(Xeale)減去當(dāng)前斷開串列的數(shù)(N.)，確定將要被斷開的串列的數(shù)(S.)。
[0〇79] S 斷開 =X 斷開 _N 斷開
[0080]如果將要被斷開的串列的數(shù)大于零，那么控制器499可發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于將要被斷開的串列405的開關(guān)407以使得串列將被斷開(階段1120)。串列選擇模塊1024可維護(hù)哪個(gè)串列被連接和哪個(gè)串列被斷開的映射，并且可被配置為選擇將被斷開的已連接的串列，以及可更新串列的映射以反映哪個(gè)串列已被斷開。被斷開的串列產(chǎn)生的電壓留在太陽能電池陣列的場中并且并不引入到轉(zhuǎn)換器。一旦串列已被斷開，控制器499可繼續(xù)監(jiān)控電網(wǎng)電壓(階段1105)。
[0081]如果電網(wǎng)電壓并不減少，可做出關(guān)于電網(wǎng)電壓是否增加(階段1130)的確定。如果電網(wǎng)電壓并不增加，那么控制器499可繼續(xù)監(jiān)控電網(wǎng)電壓(階段1105)。
[0082]否則，如果電網(wǎng)電壓增加了，電網(wǎng)電壓相比于標(biāo)稱電網(wǎng)電壓的百分比可被計(jì)算出(階段1135)。如上所述，然后，當(dāng)前電網(wǎng)電壓可被標(biāo)稱電網(wǎng)電壓進(jìn)行劃分以確定標(biāo)稱電壓與電網(wǎng)電壓的百分比是:
[0083]標(biāo)稱電壓百分比=V 電網(wǎng) /V 標(biāo)稱
[0084]在LVRT事件之后或?qū)е码娋W(wǎng)電壓下降的其他事件已經(jīng)過去看，電網(wǎng)電壓可增加?？刂破?99可對(duì)電網(wǎng)電壓中的這種變化做出反應(yīng)，增加被連接以允許PV電壓增加的串列的數(shù)量。
[0085]然后，標(biāo)稱電壓的百分比可被用于確定將被連接的多個(gè)串列(階段1137)。包括將要被斷開的PV發(fā)電機(jī)的串列的數(shù)的百分比可被確定:
[0086]連接的串列的百分比=100%-標(biāo)稱電壓百分比
[0087]例如，返回到以上描述的前面的實(shí)施例，如果電網(wǎng)電壓從標(biāo)稱電壓的70%改變到標(biāo)稱電壓的90%，那么可被連接的PV發(fā)電機(jī)列的數(shù)目可從70%增加到90%。
[0088]串列選擇模塊1024可跟蹤多少個(gè)串列當(dāng)前被連接或多少個(gè)串列當(dāng)前被斷開并且哪個(gè)串列被斷開或哪個(gè)串列被連接。如果當(dāng)前連接的串列的總數(shù)目(Nse)少于基于電網(wǎng)電壓的增加應(yīng)當(dāng)被連接(Xa*)的串列的總數(shù)目，那么串列選擇模塊1024可通過從應(yīng)當(dāng)被連接的串列的數(shù)(Xse)中減去當(dāng)前連接的串列的數(shù)(Nse)確定將要被斷開的串列的數(shù)(Sse)。
[0089]S連接=X連接-N連接
[0090]如果將要被連接的串列的數(shù)大于零，那么控制器499可發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于串列405的開關(guān)407以導(dǎo)致串列被連接(階段1140)。串列選擇模塊1024可指示控制信號(hào)模塊1026發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于將被連接的串列的開關(guān)407。串列選擇模塊1024可維護(hù)哪個(gè)串列被連接和哪個(gè)串列405被斷開的映射，并且可被配置為選擇將要被斷開的已連接的串列和更新反映哪個(gè)串列已被斷開的串列的映射。由斷開的串列產(chǎn)生的電壓被保留在太陽能電池陣列的場中并且并不引入到轉(zhuǎn)換器。一旦串列已經(jīng)被斷開，控制器499可繼續(xù)監(jiān)控電網(wǎng)電壓(階段1105)。[0091]圖12是另一個(gè)用于控制PV發(fā)電機(jī)401輸出的PV電壓的方法。除非特別說明，圖12中所示的方法可通過控制器499的電壓控制模塊1022來實(shí)施。圖12中所示的方法可通過控制器499來實(shí)施并且可被用于響應(yīng)由云邊效應(yīng)導(dǎo)致的PV電壓的增加。圖12所示的方法可被控制器499所使用以響應(yīng)PV電壓的任何變化并且并不限于響應(yīng)云邊效應(yīng)。
[0092]控制器499可測量電網(wǎng)電壓(階段1205)。控制器499的電壓控制模塊1022可被配置為測量電網(wǎng)電壓。電網(wǎng)電壓可被用于確定參考PV電壓。
[0093]然后，控制器499可確定參考PV電壓(PV參考)(階段1210)。參考PV電壓表示PV發(fā)電機(jī)401 (太陽電池陣列)提供的期望的PV電壓。通過測量電網(wǎng)電壓可以確定PV電壓并且基于電網(wǎng)電壓確定PV電壓?？刂破?99可確定期望的PV電壓，該期望的PV電壓將導(dǎo)致功率轉(zhuǎn)換器402的輸出具有匹配于或接近于電網(wǎng)電壓的電壓。PV電壓可被預(yù)先確定并且可被存儲(chǔ)在控制器499的存儲(chǔ)器1020中，并且電壓控制模塊1022可存取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1020的參考PV電壓。
[0094]然后，控制器499可確定當(dāng)前PV電壓(PV3li)正在由PV發(fā)電機(jī)401產(chǎn)生(階段1215)。如上所述，控制器499的電壓控制模塊1022可被配置為測量PV電壓。
[0095]然后，電壓控制模塊1022可被配置為確定參考PV電壓(PV參考)和當(dāng)前PV電壓(PV3U)之間的差值。
[0096]Λ PV=PV 參考-PV 參考
[0097]然后，基于PV_和PV 之間的差值電壓控制模塊1022可計(jì)算將被連接或斷開的串列的數(shù)目(階段1225)。如果當(dāng)前PV電壓大于參考PV電壓，那么APV的值將是負(fù)的，指示控制器499應(yīng)當(dāng)斷開一個(gè)或多個(gè)串列以減少當(dāng)前PV電壓。如果當(dāng)前PV電壓小于參考PV電壓，那么Λ PV的值將是正的，指示控制器499應(yīng)當(dāng)斷開一個(gè)或多個(gè)串列以增加當(dāng)前PV電壓。如果當(dāng)前PV電壓等于參考PV電壓，那么APV的值將是零，指示沒有串列將被連接或斷開。
[0098]基于APV的值，電壓控制模塊1022可確定多少串列應(yīng)當(dāng)被連接或斷開。例如，APV的值可通過關(guān)聯(lián)于每個(gè)串列的電壓產(chǎn)量進(jìn)行劃分。每個(gè)串列可被假定為產(chǎn)生相等的估計(jì)的PV，并且，然后APV可通過估計(jì)的PV進(jìn)行劃分以確定多少串列應(yīng)當(dāng)被連接或斷開。
[0099]可選地，控制器499可被配置為測量每個(gè)串列產(chǎn)生的PV并且選擇能夠大致提供將被連接或斷開的APV的一個(gè)或多個(gè)串列。從每個(gè)串列產(chǎn)生的PV電壓被測量的地方，串列選擇模塊可被配置為周期性地指示控制信號(hào)模塊1026以測量由每個(gè)串列產(chǎn)生的PV，并且串列選擇模塊1022可存儲(chǔ)帶有連接和斷開的串列的映射的這個(gè)信息。
[0100]然后，電壓控制模塊1022可基于如在階段1225確定的將被連接或斷開的串列的數(shù)目確定任何串列是否將要被斷開(階段1230)。例如，如果串列的數(shù)目是負(fù)的，那么串列的數(shù)目應(yīng)當(dāng)被斷開，并且如果串列的數(shù)目是正的，那么串列的數(shù)目應(yīng)當(dāng)被連接。
[0101]如果將被斷開的串列的數(shù)目大于零，那么控制器499可發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于串列405的開關(guān)407以導(dǎo)致串列被斷開(階段1235)。串列選擇模塊1024可維護(hù)哪個(gè)串列被連接和哪個(gè)列被斷開的映射，并且可被配置為選擇將要被斷開的已連接的串列，并且更新串列的映射以反映哪個(gè)串列已被斷開。被斷開的串列產(chǎn)生的電壓被留在帶有太陽能電池陣列的場中并且并不引入到轉(zhuǎn)換器。一旦串列已被斷開，控制器499可再次確定當(dāng)前PV電壓(階段 1215)。[0102]如果沒有將被斷開的串列，電壓控制模塊1022可基于如階段1225中確定的將被連接的或斷開的串列的數(shù)目確定是否斷開某些串列(階段1225)
[0103]如果沒有將被斷開的串列，那么確定串列是否將被連接(階段1240)。如果沒有串列將被連接，那么控制器499可再次確定當(dāng)前PV電壓(階段1215)。
[0104]否則，如果將被連接的串列的數(shù)目大于零，控制器499可發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于串列405的開關(guān)407以導(dǎo)致串列被連接(階段1245)。串列選擇模塊1024可維護(hù)哪個(gè)串列被連接和哪個(gè)串列被斷開的映射，并且串列選擇模塊1024可被配置為選擇將被連接的已斷開的串列以更新反映哪個(gè)串列已被連接。一旦串列已被斷開，那么控制器499可再次確定當(dāng)前PV電壓(階段1215)。
[0105]圖5-9是模擬LVRT事件并且通過串列組合控制器499響應(yīng)的曲線圖。圖5示出了由于LVRT事件電網(wǎng)電壓的下降的曲線圖。在事件期間，電網(wǎng)電壓下降到初始值的30%。圖6提供了示出響應(yīng)于圖1示出的LVRT事件的控制串列數(shù)的前向反饋響應(yīng)(諸如圖11所示的方法)的曲線圖。連接的串列的數(shù)目隨著電網(wǎng)電壓減少而減少。例如，在LVRT事件開始之前，最初有16個(gè)被連接的串列。隨著電網(wǎng)電壓持續(xù)降低串列的數(shù)目下降到6列。圖7示出了隨著功率吸收器(電網(wǎng))的負(fù)載被移除PV電壓并不過沖。圖8示出了輸入功率吸收器(1-電網(wǎng)的電流。從圖8可看出，隨著LVRT事件繼續(xù)，輸入功率吸收器的電流仍然相對(duì)不變，因?yàn)榭刂破黜憫?yīng)于減少的電網(wǎng)電壓已選擇性地從PV發(fā)電機(jī)斷開串列。圖9示出了由于PV發(fā)電機(jī)被選擇性地?cái)嚅_，輸入功率吸收器功率的減少。
[0106]圖13是用于在光伏系統(tǒng)400的功率逆變器402斜破上升階段調(diào)節(jié)光伏發(fā)電機(jī)提供的電壓的方法。當(dāng)功率轉(zhuǎn)換器正在起動(dòng)時(shí)，功率轉(zhuǎn)換器402可具有強(qiáng)制性的功率斜坡上升期?？刂破?99在強(qiáng)制性的功率斜坡上升期可實(shí)施漸進(jìn)的斜坡上升的PV功率。除非另有指示，電壓控制器模塊1022可實(shí)施圖13示出的方法的階段。
[0107]控制器499可被配置為接收逆變器起動(dòng)信號(hào)，該逆變器起動(dòng)信號(hào)導(dǎo)致控制器499漸進(jìn)斜坡提升正被提供給功率轉(zhuǎn)換器402的PV功率(階段1305)。如果逆變器被打開或或重置且要求強(qiáng)制性的斜坡上升期，那么逆變器可被配置為發(fā)送消息到控制器499?？蛇x地，逆變器起動(dòng)信號(hào)可被已經(jīng)重置功率轉(zhuǎn)換器402的管理員或技師手動(dòng)地提供?？刂破?99可包括重置鍵或其它接口，其允許控制器499手動(dòng)地重置進(jìn)入逆變器起動(dòng)模式。
[0108]然后，控制器499可通過斷開關(guān)聯(lián)于功率轉(zhuǎn)換器402的PV起動(dòng)電壓的PV發(fā)電機(jī)的全部串列405，重置PV輸出到PV起動(dòng)電壓(階段1310)。表示PV起動(dòng)電壓的值可被存儲(chǔ)在控制器499的存儲(chǔ)器1020中并且電壓控制模塊1022可存取該值以確定什么樣的PV起動(dòng)電壓應(yīng)當(dāng)用于什么樣的具體的實(shí)施。電壓控制器模塊1022可發(fā)送命令到串列選擇模塊1024以連接用于產(chǎn)生PV起動(dòng)電壓所需的串列數(shù)并且斷開超過產(chǎn)生PV起動(dòng)電壓所需的數(shù)目的任何串列。串列選擇模塊1024可選擇將被連接和/或?qū)⒈粩嚅_的串列并且發(fā)送命令到控制信號(hào)模塊以連接或斷開必要的串列。
[0109]然后，控制器499可反復(fù)地連接串列以增加光伏系統(tǒng)400提供的PV電壓直到達(dá)到期望的PV電壓(階段1315)。電壓控制模塊1022可被配置為在預(yù)先確定的間隔添加串列直到達(dá)到期望的PV電壓。電壓控制器模塊可基于定義功率轉(zhuǎn)換器402的斜坡上升期的持續(xù)時(shí)間計(jì)算這些增量，其可被存儲(chǔ)在控制器499的存儲(chǔ)器1020中并且通過電壓控制模塊1022進(jìn)行存取。此外，在間隔期被添加的串列可至少部分地基于系統(tǒng)的粒度(包括PV發(fā)電機(jī)401的串列405的數(shù)目和由這些串列中的每個(gè)產(chǎn)生的PV電壓)。期望的PV電壓可使用圖11和12示出的方法來確定或可基于其它因素(諸如功率吸收器的當(dāng)前電壓)來確定。這個(gè)反復(fù)過程提供功率轉(zhuǎn)換器402時(shí)間以在起動(dòng)階段沒有過載或可能損壞功率轉(zhuǎn)換器402的情況下斜坡上升。
[0110]所述的各種示出的邏輯塊、模塊和算法階段可被實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的結(jié)合。為了清楚的示出硬件和軟件這個(gè)可交換性，各種示出的部件、方框、模塊和階段已一般地以它們的功能方面進(jìn)行了以上描述。這樣的功能是否被實(shí)施為硬件和軟件取決于強(qiáng)加在整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)限制。所述的功能可以各種方式進(jìn)行實(shí)施。而且，模塊、方框或階段內(nèi)的功能組是出于描述方便。特定的功能可被從一個(gè)模塊或方框移出而不背離本發(fā)明。
[0111]所述的各種說明性的邏輯塊和模塊可被使用設(shè)計(jì)為執(zhí)行本文描述的功能的通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯設(shè)備、離散門或晶體管邏輯、離散硬件部件或它們的任意結(jié)合來實(shí)施或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器、但是可選地，處理器可以是任何處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可被實(shí)施為計(jì)算設(shè)備的結(jié)合，例如DSP和微處理器、多個(gè)微處理器、結(jié)合DSP核的一個(gè)或多個(gè)微處理器、或任何其它這樣的配置的結(jié)合。
[0112]所述的方法或算法的操作可被直接實(shí)施于硬件中，處理器執(zhí)行的軟件模塊中或兩者的結(jié)合中。軟件模塊可駐留在RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、移動(dòng)磁盤、CD-ROM或任何其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)。示例性的存儲(chǔ)介質(zhì)可被耦合到處理器使得處理器可從存儲(chǔ)介質(zhì)讀信息或?qū)懶畔⒌酱鎯?chǔ)介質(zhì)?？蛇x地，存儲(chǔ)介質(zhì)可被集成到處理器。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可駐留在ASIC中。
[0113]對(duì)于以上提供的描述可做出各種變化和修改而不背離所公開內(nèi)容或所附權(quán)利要求的范圍。例如，盡管元件可被描述或被聲明為單數(shù)，但是也可包括復(fù)數(shù)。而且，方面和/或?qū)嵤┓绞降娜炕虿糠挚膳c其它方面和/或?qū)嵤┓绞揭黄鸨皇褂谩?br> 【權(quán)利要求】
1.一種光伏系統(tǒng)，包括: 光伏發(fā)電機(jī)，包括多個(gè)串列，每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池； 功率轉(zhuǎn)換器，其被配置為: 將所述光伏發(fā)電機(jī)提供的直流DC功率轉(zhuǎn)換成交流AC功率；并且 輸出所述AC功率； 多個(gè)開關(guān)，每個(gè)開關(guān)關(guān)聯(lián)于所述多個(gè)串列中的一個(gè)并且被配置為當(dāng)設(shè)置為第一設(shè)置時(shí)，將關(guān)聯(lián)的串列連接到所述功率轉(zhuǎn)換器，使得第一串列產(chǎn)生的功率能夠流到所述功率轉(zhuǎn)換器，每個(gè)開關(guān)還被配置為當(dāng)設(shè)置為第二設(shè)置時(shí)，從所述功率轉(zhuǎn)換器斷開所述串列；以及控制器，其被配置為通過控制所述多個(gè)開關(guān)的設(shè)置選擇性地將所述光伏發(fā)電機(jī)的所述多個(gè)串列連接到所述功率轉(zhuǎn)換器，由此控制由所述光伏發(fā)電機(jī)提供的功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為監(jiān)控功率吸收器的電壓，并且其中所述控制器被配置為:響應(yīng)所述功率吸收器的電壓的降低而通過選擇性地?cái)嚅_所述光伏發(fā)電機(jī)的串列來減少所述光伏發(fā)電機(jī)提供給所述功率轉(zhuǎn)換器的功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為:響應(yīng)于所述功率吸收器的電壓增加而通過選擇性地?cái)嚅_所述光伏發(fā)電機(jī)的串列來增加所述光伏發(fā)電機(jī)提供給所述功率轉(zhuǎn)換器的功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述控制器還包括: 有形的、非暫時(shí)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器； 存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的多個(gè)模塊，所述多個(gè)模塊包括處理器可執(zhí)行代碼； 處理器，其被連接到所述存儲(chǔ)器并且被配置為存取存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述多個(gè)模塊；以及 控制接口，其被配置為發(fā)送控制信號(hào)到所述多個(gè)開關(guān)； 其中存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的所述多個(gè)模塊包括: 電壓控制模塊，其被配置為導(dǎo)致所述處理器: 監(jiān)控所述功率吸收器的電壓以識(shí)別所述功率吸收器的電壓中的改變；并且響應(yīng)于所述功率吸收器的電壓的改變，確定是連接還是斷開所述光伏發(fā)電機(jī)的一個(gè)或多個(gè)串列，以調(diào)節(jié)由所述光伏發(fā)電機(jī)提供的功率； 串列選擇模塊，其被配置為:基于由所述電壓控制模塊響應(yīng)于所述功率吸收器的電壓中的改變而做出的關(guān)于所述光伏發(fā)電機(jī)的一個(gè)或多個(gè)串列應(yīng)當(dāng)被連接或被斷開的確定，導(dǎo)致所述處理器選擇所述光伏發(fā)電機(jī)的響應(yīng)于待被連接或被斷開的一個(gè)或多個(gè)串列；以及控制信號(hào)模塊，其被配置為導(dǎo)致所述處理器發(fā)送控制信號(hào)到所述開關(guān)以使所述一個(gè)或多個(gè)串列被連接到所述功率轉(zhuǎn)換器或從所述功率轉(zhuǎn)換器斷開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器還被配置為: 接收逆變器起動(dòng)信號(hào)，所述逆變器起動(dòng)信號(hào)指示所述功率轉(zhuǎn)換器是在起動(dòng)階段，在所述起動(dòng)階段中所述光伏發(fā)電機(jī)提供的功率將被漸進(jìn)斜坡上升； 斷開超過用于提供起動(dòng)電壓的串列的任何串列；并且 反復(fù)地連接串列以逐漸增加所述光伏發(fā)電機(jī)提供的功率。
6.一種用于控制光伏系統(tǒng)的功率輸出的方法，所述光伏系統(tǒng)包括光伏發(fā)電機(jī)，所述光伏發(fā)電機(jī)包括多個(gè)串列，其中每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池，所述方法包括:接收逆變器起動(dòng)信號(hào)，所述逆變器起動(dòng)信號(hào)指示所述光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器是在起動(dòng)階段，在所述起動(dòng)階段中，所述光伏發(fā)電機(jī)提供的功率將被漸進(jìn)斜坡上升； 斷開超過用于提供起動(dòng)電壓的串列的任何串列；以及 反復(fù)地連接串列以逐漸增加所述光伏發(fā)電機(jī)提供的功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中每個(gè)串列關(guān)聯(lián)于開關(guān)，并且其中斷開超過用于提供起動(dòng)電壓的串列的任何串列包括:發(fā)送控制信號(hào)到所述開關(guān)中關(guān)聯(lián)于將被斷開的所述串列中的每一個(gè)串列的每一個(gè)開關(guān)，以從所述功率轉(zhuǎn)換器斷開所述串列。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中連接所述串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓包括:發(fā)送控制信號(hào)到所述開關(guān)中關(guān)聯(lián)于將被連接的所述串列中的每一個(gè)串列的每一個(gè)開關(guān)，以將所述串列連接到所述功率轉(zhuǎn)換器。
9.一種用于控制光伏系統(tǒng)的功率輸出的方法，所述光伏系統(tǒng)包括光伏發(fā)電機(jī)，所述光伏發(fā)電機(jī)包括多個(gè)串列，每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池，所述方法包括: 監(jiān)控與所述光伏系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的功率吸收器的電壓； 確定所述功率吸收器的電壓是否已經(jīng)降低，并且響應(yīng)于所述功率吸收器的電壓降低； 計(jì)算所述功率吸收器的電壓相對(duì)于關(guān)聯(lián)于所述功率吸收器的標(biāo)稱電平的百分比，所述標(biāo)稱電平表示所述功率吸收器的期望的電壓電平； 計(jì)算所述光伏發(fā)電機(jī)中將被斷開以降低所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的串列的數(shù)目，其中斷開所述串列防止所述串列產(chǎn)生的功率到達(dá)所述光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器，所述功率轉(zhuǎn)換器將直流DC功率轉(zhuǎn)換成所述功率吸收器的期望的交流AC功率；以及 斷開計(jì)算出的所述數(shù)目的·串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括: 確定所述功率吸收器的電壓是否已經(jīng)增加，并且響應(yīng)于所述功率吸收器的電壓的增加； 計(jì)算所述功率吸收器的電壓相對(duì)于關(guān)聯(lián)于所述功率吸收器的標(biāo)稱電平的百分比，所述標(biāo)稱電平表示對(duì)于所述功率吸收器的期望的電壓電平； 計(jì)算所述光伏發(fā)電機(jī)中將被連接以降低所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的串列的數(shù)目，其中連接所述串列允許被所述串列產(chǎn)生的功率到達(dá)所述光伏系統(tǒng)的所述功率轉(zhuǎn)換器；以及 連接計(jì)算出的所述數(shù)目的串列以增加所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中由于低電壓穿越LVRT事件，所述功率吸收器的電壓降低，所述方法還包括: 將所述光伏發(fā)電機(jī)的電壓減少與所述功率吸收器的電壓的降低成比例的量。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述LVRT事件后，所述功率吸收器的電壓增加，所述方法還包括: 將所述光伏發(fā)電機(jī)提供的電壓增加與所述功率吸收器的電壓的增加成比例的量。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中每個(gè)串列關(guān)聯(lián)于開關(guān)，并且其中斷開計(jì)算出的所述數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓還包括:發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于所述串列中的將被斷開的每一個(gè)串列的開關(guān)，以從所述功率轉(zhuǎn)換器斷開所述串列。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中連接計(jì)算出的所述數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓還包括發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于所述串列中的將被連接的每一個(gè)串列的開關(guān)以將所述串列連接到所述功率轉(zhuǎn)換器。
15.一種用于控制光伏系統(tǒng)的功率輸出的方法，所述光伏系統(tǒng)包括光伏發(fā)電機(jī)，所述光伏發(fā)電機(jī)包括多個(gè)串列，每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池，所述方法包括: 確定關(guān)聯(lián)于所述光伏系統(tǒng)的功率吸收器的電壓； 確定所述光伏發(fā)電機(jī)的參考電壓，所述參考電壓表示所述光伏發(fā)電機(jī)的期望電壓； 確定所述光伏發(fā)電機(jī)的當(dāng)前電壓； 確定所述參考電壓和所述當(dāng)前電壓之間的差值； 基于所述差值計(jì)算所述光伏發(fā)電機(jī)中要被連接或斷開的串列的數(shù)目，其中斷開所述串列防止所述串列產(chǎn)生的功率到達(dá)所述光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器，所述功率轉(zhuǎn)換器將直流DC功率轉(zhuǎn)換成所述功率吸收器的期望的交流AC功率，并且其中連接所述串列允許所述串列產(chǎn)生的功率到達(dá)所述光伏系統(tǒng)的所述功率轉(zhuǎn)換器；以及 連接或斷開計(jì)算出的所述數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中每個(gè)串列關(guān)聯(lián)于開關(guān)，并且其中斷開所述串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓包括:發(fā)送控制信號(hào)到與所述串列中將被斷開的每一個(gè)串列關(guān)聯(lián)的開關(guān)以從所述功率轉(zhuǎn)換器斷開所述串列。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中連接所述串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓包括:發(fā)送控制信號(hào)到與所述串列中將被連接的每一個(gè)串列關(guān)聯(lián)的開關(guān)以連接所述串列到所述功率轉(zhuǎn)換器。
18.一種用于控制光伏系統(tǒng)的功率輸出的系統(tǒng)，所述光伏系統(tǒng)包括光伏發(fā)電機(jī)，所述光伏發(fā)電機(jī)包括多個(gè)串列，每個(gè)串`列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池，所述系統(tǒng)包括: 用于接收逆變器起動(dòng)信號(hào)的裝置，所述逆變器起動(dòng)信號(hào)指示所述光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器是在起動(dòng)階段，在所述起動(dòng)階段中所述光伏發(fā)電機(jī)提供的功率將漸進(jìn)斜坡上升； 用于斷開超過用于提供起動(dòng)電壓的串列的任何串列的裝置；以及 用于反復(fù)地連接串列以逐漸增加所述光伏發(fā)電機(jī)提供的功率的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)串列關(guān)聯(lián)于開關(guān)，并且其中用于斷開超過用于提供起動(dòng)電壓的串列的任何串列的裝置包括用于發(fā)送控制信號(hào)到與將被斷開的所述串列中的每一個(gè)串列關(guān)聯(lián)的每個(gè)開關(guān)以從所述功率轉(zhuǎn)換器斷開所述串列的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中用于連接所述串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置還包括用于發(fā)送控制信號(hào)到與將被連接的所述串列中的每一個(gè)串列關(guān)聯(lián)的每個(gè)開關(guān)以將所述串列連接到所述功率轉(zhuǎn)換器的裝置。
21.一種用于控制光伏系統(tǒng)的功率輸出的系統(tǒng)，所述光伏系統(tǒng)包括光伏發(fā)電機(jī)，所述光伏發(fā)電機(jī)包括多個(gè)串列，每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池，所述系統(tǒng)包括: 用于監(jiān)控關(guān)聯(lián)于所述光伏系統(tǒng)的功率吸收器的電壓的裝置； 用于確定所述功率吸收器的電壓是否已經(jīng)降低的裝置，以及響應(yīng)所述功率吸收器的電壓降低: 用于計(jì)算所述功率吸收器的電壓相對(duì)于關(guān)聯(lián)于所述功率吸收器的標(biāo)稱電平的百分比的裝置，所述標(biāo)稱電平表示所述功率吸收器的期望的電壓電平； 用于計(jì)算所述光伏發(fā)電機(jī)中將被斷開以降低所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的串列的數(shù)目的裝置，其中斷開所述串列防止被所述串列產(chǎn)生的功率到達(dá)所述光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器，所述功率轉(zhuǎn)換器將直流DC功率轉(zhuǎn)換成被所述功率吸收器的期望的交流AC功率；以及 用于斷開計(jì)算出的所述數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，還包括: 用于確定所述功率吸收器的電壓是否已經(jīng)增加的裝置，以及響應(yīng)所述功率吸收器的電壓的增加: 用于計(jì)算所述功率吸收器的電壓相對(duì)于關(guān)聯(lián)于所述功率吸收器的標(biāo)稱電平的百分比的裝置，所述標(biāo)稱電平表示所述功率吸收器的期望的電壓電平； 用于計(jì)算所述光伏發(fā)電機(jī)中將被連接以降低所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的串列的數(shù)目的裝置，其中連接所述串列允許所述串列產(chǎn)生的功率到達(dá)所述光伏系統(tǒng)的所述功率轉(zhuǎn)換器；以及 用于連接計(jì)算出的所述數(shù)目的串列以增加所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中由于低電壓穿越LVRT事件，所述功率吸收器的電壓降低，所述系統(tǒng)還包括: 用于將所述光伏發(fā)電機(jī)的電壓減少與所述功率吸收器的電壓的降低成比例的量的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中在所述LVRT事件后，所述功率吸收器的電壓增加，所述系統(tǒng)還包括: 用于將所述光伏發(fā)電 機(jī)提供的電壓增加與所述功率吸收器的電壓的增加成比例的量的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)串列關(guān)聯(lián)于開關(guān)，并且其中所述用于斷開計(jì)算出的所述數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置還包括用于發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于所述串列中將被斷開的每一個(gè)串列的開關(guān)以從所述功率轉(zhuǎn)換器斷開所述串列的裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中用于連接計(jì)算出的所述數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置還包括用于發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于所述串列中將被連接的每一個(gè)串列的開關(guān)以將所述串列連接到所述功率轉(zhuǎn)換器的裝置。
27.一種用于控制光伏系統(tǒng)的功率輸出的系統(tǒng)，所述光伏系統(tǒng)包括光伏發(fā)電機(jī)，所述光伏發(fā)電機(jī)包括多個(gè)串列，每個(gè)串列包括一個(gè)或多個(gè)光伏電池，所述用于控制光伏系統(tǒng)的功率輸出的系統(tǒng)包括: 用于確定與所述光伏系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的功率吸收器的電壓的裝置； 用于確定所述光伏發(fā)電機(jī)的參考電壓的裝置，所述參考電壓表示所述光伏發(fā)電機(jī)的期望的電壓； 用于確定所述光伏發(fā)電機(jī)的當(dāng)前電壓的裝置； 用于確定所述參考電壓和所述當(dāng)前電壓之間的差值的裝置； 用于基于所述差值計(jì)算所述光伏發(fā)電機(jī)中要被連接或斷開的串列的數(shù)目的裝置，其中斷開所述串列防止所述串列產(chǎn)生的功率到達(dá)所述光伏系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換器，所述功率轉(zhuǎn)換器將直流DC功率轉(zhuǎn)換成所述功率吸收器的期望的交流AC功率，并且其中連接所述串列允許被所述串列產(chǎn)生的功率到達(dá)所述光伏系統(tǒng)的所述功率轉(zhuǎn)換器；以及用于連接或斷開計(jì)算出的所述數(shù)目的串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)串列關(guān)聯(lián)于開關(guān)，并且其中用于斷開所述串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置包括用于發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于所述串列中將被斷開的每一個(gè)串列的開關(guān)以從所述功率轉(zhuǎn)換器斷開所述串列的裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中用于連接所述串列以調(diào)節(jié)所述光伏發(fā)電機(jī)提供的光伏電壓的裝置包括用于發(fā)送控制信號(hào)到關(guān)聯(lián)于所述串列中將被連接的每一個(gè)串列的開關(guān)以將所述串列連接到所 述功率轉(zhuǎn)換器的裝置。
【文檔編號(hào)】H02J5/00GK103718414SQ201280038486
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月3日
【發(fā)明者】喬爾杰·加拉班迪克 申請人:施耐德電氣太陽能逆變器美國股份有限公司