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一种光伏系统及其控制方法


技术摘要:
本申请公开了一种光伏系统及其控制方法,以提高系统整体经济性。该光伏系统包括具有MPPT功能的变换器,以及接在变换器输入侧的至少一个配置有旁路装置的光伏组串,所述旁路装置开启后能够旁路本光伏组串中的部分光伏组件。所述光伏系统用于判断变换器是否需要限功率运  全部
背景技术:
在进行光伏系统设计时,需要考虑光伏组串内串联多少个光伏组件最为合适。光 伏组串的设计跟光伏组件的规格、变换器的规格、安规要求的光伏组串电压范围、安装地点 的环境温度等多项约束条件息息相关。 在各项约束条件均允许的情况下,光伏组串内的光伏组件应以尽可能最大的数量 进行串联,以提高系统整体经济性。但个别约束条件(例如安装地点的光照强度)是会随时 间变化的,这就导致光伏组件串联数量的期望值也是随时间变化的,如果随该期望值的增 减相应改变实际的光伏组件串联数量,则在某些极端情况可能无法保障变换器的限功率运 行,具体分析如下: 在光伏系统中,具有MPPT(Maximum  Power  Point  Tracking,最大功率点跟踪)功 能的变换器通过跟踪光伏组串电压的MPPT工作点来满足最大功率输出的要求;当变换器需 要限功率运行时,通过将光伏组串电压从MPPT工作点右移(即提升光伏组串电压)来降低功 率输出。但是,光伏组串电压右移的空间是有限的,不能超过安规规定的电压值,而随着光 伏组件串联数量的增大,在极端情况会出现光伏组串电压已右移到安规规定的电压值而变 换器输出功率尚未降低到要求的限功率值的情况。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供一种光伏系统及其控制方法,以保障变换器的限功率运行。 一种光伏系统,包括:具有MPPT功能的变换器,以及接在变换器输入侧的至少一个 配置有旁路装置的光伏组串,所述旁路装置开启后能够旁路本光伏组串中的部分光伏组 件; 所述光伏系统用于判断变换器是否需要限功率运行,若是,开启至少一个旁路装 置,以使得变换器输出功率达到限功率要求。 可选的,所述光伏系统用于判断变换器是否需要限功率运行,若是,开启至少一个 旁路装置,然后判断变换器输出功率是否达到限功率要求,若未达到,控制至少一路MPPT回 路上的光伏组串电压向远离MPPT工作点的方向移动,直至变换器输出功率达到限功率要 求。 可选的,在上述公开的任一光伏系统中,所述变换器包括:逆变器,以及接在逆变 器直流侧的一路或相并联的多路MPPT控制器,各路MPPT控制器的输入侧独立接入一个或相 并联的多个光伏组串,至少一路MPPT控制器上的至少一个光伏组串上配置有旁路装置; 或者,所述变换器为两级式逆变器,后级为逆变电路,前级为接在逆变电路直流侧 的一路或相并联的多路MPPT控制器,各路MPPT控制器的输入侧独立接入一个或相并联的多 个光伏组串,至少一路MPPT控制器上的至少一个光伏组串上配置有旁路装置。 4 CN 111600338 A 说 明 书 2/7 页 可选的,在上述公开的任一光伏系统中,变换器需要限功率运行,包括:所述光伏 系统检测到所有光伏组串总共能够发送的最大功率超过变换器的额定功率,或者所述光伏 系统接收到要求变换器限功率运行的电网调度指令。 可选的,在上述公开的任一光伏系统中,在控制至少一路MPPT回路上的光伏组串 电压向远离MPPT工作点的方向移动时,所述光伏系统具体用于控制至少一路MPPT回路上的 光伏组串电压从MPPT工作点向右移动。 可选的,在上述公开的任一光伏系统中,任意一个旁路装置都能独立应用于一个 光伏组串上或者由多个光伏组串共用。 可选的,在上一光伏系统中,每个光伏组串上均配置有一个旁路装置。 可选的,上一光伏系统还用于通过调节各个旁路装置的开闭从而对光伏组串电压 进行限幅和解限幅,保证光伏组串电压始终不超过安规规定的电压值。 可选的,在上述公开的任一光伏系统中,所述旁路装置包括可控开关S1  和一单向 导通器件,所述可控开关S1与所在光伏组串中的部分光伏组件串联后再与所述单向导通器 件反向并联。 可选的,在上述公开的任一光伏系统中,所述旁路装置包括可控开关S2,所述可控 开关S2与所在光伏组串中的部分光伏组件并联。 可选的,在上述公开的任一光伏系统中,所述旁路装置包括可控开关S3,所述可控 开关S3为单刀双掷开关;所述单刀双掷开关的第一掷点经所在光伏组串中的部分光伏组件 接入第二掷点;所述单刀双掷开关的公共端接通所述第二掷点时所在光伏组串中的其余光 伏组件接入电路,所述单刀双掷开关的公共端接通所述第一掷点时所在光伏组串中的所有 光伏组件均接入电路。 一种光伏系统控制方法,所述光伏系统包括:具有MPPT功能的变换器,以及接在变 换器输入侧的至少一个配置有旁路装置的光伏组串,所述旁路装置开启后能够旁路本光伏 组串中的部分光伏组件; 所述光伏系统控制方法包括: 判断变换器是否需要限功率运行; 若是,开启至少一个旁路装置,以使得变换器输出功率达到限功率要求。 又一种光伏系统控制方法,所述光伏系统包括:具有MPPT功能的变换器,以及接在 变换器输入侧的至少一个配置有旁路装置的光伏组串,所述旁路装置开启后能够旁路本光 伏组串中的部分光伏组件; 所述光伏系统控制方法包括: 判断变换器是否需要限功率运行; 若是,开启至少一个旁路装置,判断变换器输出功率是否达到限功率要求,若未达 到,控制至少一路MPPT回路上的光伏组串电压向远离MPPT工作点的方向移动,直至变换器 输出功率达到限功率要求。 从上述的技术方案可以看出,本发明根据要求的限功率值大小,启用合适数量的 旁路装置来进行限功率,避免了现有技术中将光伏组串电压从MPPT  工作点右移来进行限 功率时所存在的光伏组串电压右移空间有限,会超过安规规定的电压值的情况。 5 CN 111600338 A 说 明 书 3/7 页 附图说明 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。 图1为本发明实施例公开的一种光伏系统结构示意图; 图2为本发明实施例公开的又一种光伏系统结构示意图; 图3为本发明实施例公开的又一种光伏系统结构示意图; 图4为本发明实施例公开的又一种光伏系统结构示意图; 图5为本发明实施例公开的一种旁路装置的电路拓扑结构图; 图6为本发明实施例公开的又一种旁路装置的电路拓扑结构图; 图7为本发明实施例公开的又一种旁路装置的电路拓扑结构图; 图8为本发明实施例公开的一种光伏系统控制方法流程图; 图9为本发明实施例公开的又一种光伏系统控制方法流程图。
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