本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術領域，更具體地說，涉及光伏發(fā)電控制方法和光伏電站。

背景技術：

光伏逆變器是光伏電站中重要的能量轉換裝置，用于將光伏組件輸出的直流電轉換成交流電后送入電網，如圖1所示。

近年來，不同地區(qū)的光伏電站采用光伏組件容量與光伏逆變器容量配比值大于1的設計思路，以達到提高光伏逆變器的運行效率和光伏電站收益的目的。光伏逆變器并網運行后，默認設置下將以MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率點跟蹤)模態(tài)快速跟蹤光伏組件的最大功率點，但當光伏組件產生的能量(以下簡稱光伏能量)大于光伏逆變器并網的能量時，要求光伏逆變器限功率運行。

要實現(xiàn)光伏逆變器限功率運行，常規(guī)的技術手段是通過光伏逆變器控制，限制光伏組件的輸出，以確保光伏逆變器輸出功率不超出限功率值。但這樣會造成光伏能量的極大浪費，而且還會抬高光伏逆變器直流側電壓，影響器件壽命。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了光伏發(fā)電控制方法和光伏電站，為避免光伏逆變器限功率運行時的能量浪費，提高光伏能量的利用率，并防止光伏逆變器直流側電壓過高。

一種光伏發(fā)電控制方法，應用于光伏電站，所述光伏電站包括光伏組件、光伏逆變器、分流電源裝置和恒定負載，其中：光伏逆變器的直流側接光伏組件、交流側并網；分流電源裝置的輸入側接光伏組件、輸出側接恒定負載；

所述光伏發(fā)電控制方法包括：

在光伏逆變器并網運行后，判斷光伏逆變器輸出功率是否達到限功率值，其中光伏逆變器并網后默認工作在MPPT模態(tài)；

當光伏逆變器輸出功率達到限功率值時，啟動分流電源裝置，直至光伏逆變器輸出功率小于第一閾值時，關閉分流電源裝置。

其中，所述第一閾值為所述限功率值與所述恒定負載所需功率之差。

一種光伏發(fā)電控制方法，應用于光伏電站，所述光伏電站包括光伏組件、光伏逆變器、分流電源裝置和可變負載，其中：光伏逆變器的直流側接光伏組件、交流側并網；分流電源裝置的輸入側接光伏組件、輸出側接可變負載；

所述光伏發(fā)電控制方法包括：

在光伏逆變器并網運行后，判斷光伏逆變器輸出功率是否達到限功率值，其中光伏逆變器并網后默認工作在MPPT模態(tài)；

當光伏逆變器輸出功率達到限功率值時，控制光伏逆變器切換到恒功率模態(tài)，并啟動分流電源裝置，分流電源裝置啟動后工作在MPPT模態(tài)；

在恒功率模態(tài)下，判斷分流電源裝置輸出功率是否小于第二閾值，若是，關閉分流電源裝置，并控制光伏逆變器切換回MPPT模態(tài)。

其中，所述第二閾值為零。

可選地，所述啟動分流電源裝置之前，還包括：判斷得到光伏逆變器輸出功率達到限功率值的持續(xù)時間超過預設值。

可選地，在光伏逆變器并網運行前，還包括：判斷光伏電站和/或電網是否處于故障或檢修狀態(tài)，若是，啟動分流電源裝置；若否，在光伏逆變器啟動且滿足并網條件時，控制光伏逆變器并網運行。

一種光伏電站，包括光伏組件、光伏逆變器、分流電源裝置、恒定負載和控制系統(tǒng)，其中：

光伏逆變器的直流側接光伏組件、交流側并網；

分流電源裝置的輸入側接光伏組件、輸出側接恒定負載；

所述控制系統(tǒng)，用于在光伏逆變器并網運行后，判斷光伏逆變器輸出功率是否達到限功率值，其中光伏逆變器并網后默認工作在MPPT模態(tài)；當光伏逆變器輸出功率達到限功率值時，啟動分流電源裝置，直至光伏逆變器輸出功率小于第一閾值時，關閉分流電源裝置。

一種光伏電站，包括光伏組件、光伏逆變器、分流電源裝置、可變負載和控制系統(tǒng)，其中：

光伏逆變器的直流側接光伏組件、交流側并網；

分流電源裝置的輸入側接光伏組件、輸出側接可變負載；

所述控制系統(tǒng)，用于在光伏逆變器并網運行后，判斷光伏逆變器輸出功率是否達到限功率值，其中光伏逆變器并網后默認工作在MPPT模態(tài)；當光伏逆變器輸出功率達到限功率值時，控制光伏逆變器切換到恒功率模態(tài)，并啟動分流電源裝置，分流電源裝置啟動后工作在MPPT模態(tài)；在恒功率模態(tài)下，判斷分流電源裝置輸出功率是否小于第二閾值，若是，關閉分流電源裝置，并控制光伏逆變器切換回MPPT模態(tài)。

可選地，在啟動分流電源裝置之前，所述控制單元還用于判斷得到光伏逆變器輸出功率達到限功率值的持續(xù)時間超過預設值。

可選地，在光伏逆變器并網運行前，所述控制單元還用于判斷光伏電站和/或電網是否處于故障或檢修狀態(tài)，若是，啟動分流電源裝置；若否，在光伏逆變器啟動且滿足并網條件時，控制光伏逆變器并網運行。

從上述的技術方案可以看出，本發(fā)明在光伏逆變器輸出功率達到限功率值時，啟動分流電源裝置，將原本需要被限制輸出的那部分光伏能量進行轉換后給負載供電，從而既確保了光伏逆變器限功率運行，又遏制了光伏能量浪費，而且也不會出現(xiàn)光伏逆變器直流側電壓過高的情況。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術公開的一種光伏電站結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例公開的一種光伏電站結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例公開的一種光伏發(fā)電控制方法流程圖；

圖4為本發(fā)明實施例公開的又一種光伏電站結構示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例公開的又一種光伏發(fā)電控制方法流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一：

為避免光伏逆變器限功率運行時的能量浪費，提高光伏能量的利用率，并防止光伏逆變器直流側電壓過高，本發(fā)明實施例公開了一種應用于如圖2所示光伏電站的光伏發(fā)電控制方法。

所述光伏電站包括光伏組件100、光伏逆變器200、分流電源裝置300和恒定負載400，其中：光伏逆變器200的直流側接光伏組件100、交流側并網；分流電源裝置300的輸入側接光伏組件100、輸出側接恒定負載400。

需要說明的是，所謂恒定負載，是指阻抗恒定的負載，其負載類型可以是直流負載，也可以是交流負載。當恒定負載400為阻抗恒定的直流負載時，分流電源裝置300采用DC/DC轉換器；當恒定負載400為阻抗恒定的交流負載時，分流電源裝置300采用DC/AC轉換器。

如圖3所示，本實施例公開的光伏發(fā)電控制方法包括：

步驟S01：在光伏逆變器200并網運行后，判斷光伏逆變器200輸出功率是否達到限功率值，其中光伏逆變器200并網后默認工作在MPPT模態(tài)；當光伏逆變器200輸出功率達到限功率值時，進入步驟S02；否則，再次執(zhí)行步驟S01。

具體的，初始情況下，分流電源裝置300處于關機狀態(tài)，光伏逆變器200啟動后，實時監(jiān)測電網及光伏組件100電壓狀態(tài)。當電網電壓的幅值及頻率符合光伏逆變器200運行要求，并且光伏組件100電壓不小于光伏逆變器200啟動電壓時，光伏逆變器200將自動并網運行，默認設置下將以MPPT模態(tài)快速跟蹤光伏組件100的最大功率點，實現(xiàn)電能自光伏組件至電網的傳輸。當光伏逆變器200輸出功率達到預先定義的限功率值時，要求光伏逆變器限功率運行，但常規(guī)的技術手段會造成被限制輸出的那部分光伏能量白白浪費，而且還會導致光伏逆變器200直流側電壓過高，基于此，本實施例采用步驟S02～步驟S04來避免這一問題。

步驟S02：啟動分流電源裝置300。

具體的，當光伏逆變器200工作在MPPT模態(tài)時，啟動分流電源裝置300，能夠從光伏組件100產生的全部能量中分離出固定量的能量為恒定負載400供電，而且恒定負載400的阻抗越大，分離出的光伏能量就越多。所以，只要根據(jù)原本需要被限制輸出的那部分光伏能量的多少選擇阻抗大小合適的恒定負載400，就能夠在投入恒定負載400后，由恒定負載400消耗掉原本需要被限制輸出的那部分光伏能量、避免浪費，同時確保光伏逆變器200處于限功率狀態(tài)。而且，由于本實施例無需限制光伏組件100的輸出，因此也不會出現(xiàn)光伏逆變器200直流側電壓過高的情況。

步驟S03：判斷光伏逆變器200輸出功率是否小于第一閾值，若是，進入步驟S04；若否，再次執(zhí)行步驟S03。其中，所述第一閾值的最佳設定值為所述限功率值與恒定負載400所需功率之差。

步驟S04：關閉分流電源裝置300。

定義光伏逆變器200輸出功率、限功率值、恒定負載400所需功率分別為P_out、P_limit和P₄₀₀。光伏逆變器200限功率運行是指將P_out限制在低于P_limit的范圍內，在限功率時，如果P_out降低到了P_out+P₄₀₀＜P_limit的程度，則切除恒定負載400，以使得P_out提升P₄₀₀后，仍是可以滿足限功率要求的。所以，在滿足限功率要求的前提下，為保證全部的光伏能量經轉換后優(yōu)先輸送到電網，本實施例在P_out＜P_limit-P₄₀₀時，關閉分流電源裝置300以切除恒定負載400。

或者，本實施例也可以選擇在P_out＜P₁(P₁小于P_limit-P₄₀₀)時關閉分流電源裝置300，但這樣會導致逆變器并網發(fā)電能量減少，所以本實施例推薦以P_out＜P_limit-P₄₀₀作為關閉分流電源裝置300的最佳時刻。

本實施例的發(fā)明構思是：在光伏逆變器輸出功率達到限功率值時，啟動分流電源裝置，將原本需要被限制輸出的那部分光伏能量進行轉換后給負載供電，從而既確保了光伏逆變器限功率運行，又遏制了光伏能量浪費。而且，由于本實施例無需限制光伏組件的輸出，因此也不會出現(xiàn)光伏逆變器直流側電壓過高的情況。

實施例二：

本發(fā)明實施例公開了一種應用于如圖4所示光伏電站的光伏發(fā)電控制方法。

所述光伏電站包括光伏組件100、光伏逆變器200、分流電源裝置300和可變負載400，其中：光伏逆變器的直流側接光伏組件100、交流側并網；分流電源裝置300的輸入側接光伏組件100、輸出側接可變負載400。

需要說明的是，所謂可變負載，是指阻抗可變的負載，其負載類型可以是直流負載，也可以是交流負載。當可變負載400為阻抗可變的直流負載時，分流電源裝置300采用DC/DC轉換器；當可變負載400為阻抗可變的交流負載時，分流電源裝置300采用DC/AC轉換器。

如圖5所示，所述光伏發(fā)電控制方法包括：

步驟S01：在光伏逆變器200并網運行后，判斷光伏逆變器200輸出功率是否達到限功率值，其中光伏逆變器并網后默認工作在MPPT模態(tài)；當光伏逆變器200輸出功率達到限功率值時，進入步驟S02；否則，再次執(zhí)行步驟S01。

步驟S02：控制光伏逆變器200切換到恒功率模態(tài)，并啟動分流電源裝置300，分流電源裝置300啟動后工作在MPPT模態(tài)。

具體的，初始情況下，分流電源裝置300處于關機狀態(tài)；光伏逆變器200自動并網運行后默認工作在MPPT模態(tài)，將光伏組件100產生的全部能量進行轉換后輸送到電網。光伏逆變器200切換到恒功率模態(tài)(所謂恒功率模態(tài)，是指光伏逆變器200輸出功率恒定，一般設定其恒功率值等于限功率值)后，光伏逆變器200從光伏組件100產生的全部能量中分離出固定量的能量輸送到電網，剩余的能量則由分流電源裝置300進行轉換后為可變負載400供電，從而達到了在確保光伏逆變器200限功率運行的情況下，充分利用光伏能量、避免浪費的目的。而且，由于本實施例無需限制光伏組件100的輸出，因此也不會出現(xiàn)光伏逆變器200直流側電壓過高的情況。

步驟S03：在恒功率模態(tài)下，判斷分流電源裝置300輸出功率是否小于第二閾值，若是，進入步驟S04；若否，再次執(zhí)行步驟S03。其中，所述第二閾值的最佳設定值為零。

步驟S04：關閉分流電源裝置300，并控制光伏逆變器200切換回MPPT模態(tài)。

由于光伏逆變器200工作在恒功率模態(tài)時，分流電源裝置300工作在MPPT模態(tài)，即分流電源裝置300始終保持最大功率輸出，所以只要檢測到分流電源裝置300輸出功率小于0，就說明光伏組件100產生的全部能量已由光伏逆變器200全部輸送到電網，沒有剩余能量經分流電源裝置300轉換后為恒定負載400供電，所以此時需要關閉分流電源裝置300以切除恒定負載400，光伏逆變器200也需要恢復到MPPT模態(tài)下運行。

當然，本實施例也可以選擇在檢測到分流電源裝置300輸出功率小于P₂(P₂＞0)時執(zhí)行步驟S04，但這樣仍存在一定程度的光伏能量浪費，所以本實施例推薦以分流電源裝置300輸出功率小于0作為執(zhí)行步驟S04的最佳時刻。

很明顯，本實施例與上一實施例具有相同的發(fā)明構思，都是在光伏逆變器輸出功率達到限功率值時，啟動分流電源裝置，將原本需要被限制輸出的那部分光伏能量進行轉換后給負載供電，既確保了光伏逆變器限功率運行，又遏制了光伏能量浪費。而且，由于無需限制光伏組件的輸出，因此也不會出現(xiàn)光伏逆變器直流側電壓過高的情況。

可選地，在啟動分流電源裝置前，上述任一實施例公開的光伏發(fā)電控制方法還包括：判斷得到光伏逆變器輸出功率達到限功率值的持續(xù)時間超過預設值。當光伏逆變器輸出功率達到限功率值所持續(xù)的時間超過預設值時，可視為光伏逆變器運行穩(wěn)定，此時開啟分流電源裝置300，能夠避免因光伏逆變器輸出功率在限功率值附近頻繁波動而導致分流電源裝置300頻繁開啟。

可選地，在光伏逆變器并網運行前，上述任一實施例公開的光伏發(fā)電控制方法還包括：判斷光伏電站和/或電網是否處于故障或檢修狀態(tài)，若是，啟動分流電源裝置；若否，在光伏逆變器啟動且滿足并網條件時，控制光伏逆變器并網運行，從而避免了光伏電站和/或電網發(fā)生故障或正在檢修時，光伏能量被白白浪費。

實施例三：

本發(fā)明實施例公開了一種光伏電站，包括光伏組件、光伏逆變器、分流電源裝置、恒定負載和控制系統(tǒng)(光伏電站的具體結構可參考圖2，圖2中未示出所述控制系統(tǒng))，其中：

光伏逆變器的直流側接光伏組件、交流側并網；

分流電源裝置的輸入側接光伏組件、輸出側接恒定負載；

所述控制系統(tǒng)，用于在光伏逆變器并網運行后，判斷光伏逆變器輸出功率是否達到限功率值，其中光伏逆變器并網后默認工作在MPPT模態(tài)；當光伏逆變器輸出功率達到限功率值時，啟動分流電源裝置，直至光伏逆變器輸出功率小于第一閾值時，關閉分流電源裝置。其中，所述第一閾值的最佳設定值為所述限功率值與恒定負載400所需功率之差。

其中，所述恒定負載為阻抗恒定的直流負載，所述分流電源裝置為DC/DC轉換器；或者，所述恒定負載為阻抗恒定的交流負載，所述分流電源裝置為DC/AC轉換器。

本發(fā)明實施例還公開了又一種光伏電站，包括光伏組件、光伏逆變器、分流電源裝置、可變負載和控制系統(tǒng)(光伏電站的具體結構可參考圖4，圖4中未示出所述控制系統(tǒng))，其中：

光伏逆變器的直流側接光伏組件、交流側并網；

分流電源裝置的輸入側接光伏組件、輸出側接可變負載；

所述控制系統(tǒng)，用于在光伏逆變器并網運行后，判斷光伏逆變器輸出功率是否達到限功率值，其中光伏逆變器并網后默認工作在MPPT模態(tài)；當光伏逆變器輸出功率達到限功率值時，控制光伏逆變器切換到恒功率模態(tài)，并啟動分流電源裝置，分流電源裝置啟動后工作在MPPT模態(tài)；在恒功率模態(tài)下，判斷分流電源裝置輸出功率是否小于第二閾值，若是，關閉分流電源裝置，并控制光伏逆變器切換回MPPT模態(tài)。其中，所述第二閾值的最佳設定值為零。

其中，所述可變負載為阻抗可變的直流負載，所述分流電源裝置為DC/DC轉換器；或者，所述可變負載為阻抗可變的交流負載，所述分流電源裝置為DC/AC轉換器。

此外需要說明的是，在上述公開的任一種光伏電站中，所述控制系統(tǒng)可以僅采用一個處理器，也可以采用多個處理器，各處理器之間彼此交換數(shù)據(jù)。而且，所述處理器可以集成在光伏逆變器或分流電源裝置的控制系統(tǒng)內部，也可以獨立設置在光伏逆變器和分流電源裝置的控制系統(tǒng)外部。

在上述公開的任一種光伏電站中，在啟動分流電源裝置之前，所述控制單元還用于判斷得到光伏逆變器輸出功率達到限功率值的持續(xù)時間超過預設值。

在上述公開的任一種光伏電站中，在光伏逆變器并網運行前，所述控制單元還用于判斷光伏電站和/或電網是否處于故障或檢修狀態(tài)，若是，啟動分流電源裝置；若否，在光伏逆變器啟動且滿足并網條件時，控制光伏逆變器并網運行。

綜上所述，本發(fā)明在光伏逆變器輸出功率達到限功率值時，啟動分流電源裝置，將原本需要被限制輸出的那部分光伏能量進行轉換后給負載供電，從而既確保了光伏逆變器限功率運行，又遏制了光伏能量浪費，而且也不會出現(xiàn)光伏逆變器直流側電壓過高的情況。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的光伏電站而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明實施例的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明實施例將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。