本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種光伏優(yōu)化器與光伏逆變器的協(xié)調(diào)控制方法和裝置。

背景技術(shù)：

圖1示出了一種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，包括N(N≥1)塊光伏組件100、N臺(tái)光伏優(yōu)化器200(光伏優(yōu)化器200，可以是降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也可以是雙向DC-DC變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))和1臺(tái)光伏逆變器300，其中：每一塊光伏組件100獨(dú)立接入一臺(tái)光伏優(yōu)化器200的輸入側(cè)，各光伏優(yōu)化器200的輸出側(cè)接入同一臺(tái)光伏逆變器300的直流側(cè)(圖1僅以N塊光伏組件100形成一串光伏組串作為示例)。每臺(tái)光伏優(yōu)化器200用于對(duì)各自的光伏組件100進(jìn)行MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率點(diǎn)跟蹤)控制，從而所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了組件級(jí)別的MPPT功能。

但由于光伏逆變器300本身也具備MPPT功能，當(dāng)各支路上前級(jí)的光伏優(yōu)化器200與后級(jí)的光伏逆變器300都獨(dú)立地進(jìn)行MPPT控制時(shí)，會(huì)造成光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率較低。

以任一支路(參見圖1的虛線框內(nèi))進(jìn)行舉例說(shuō)明：在該支路上，光伏優(yōu)化器200獨(dú)立跟蹤光伏組件100的最大輸出功率，光伏逆變器300獨(dú)立跟蹤光伏逆變器300的最大直流側(cè)輸入功率。當(dāng)光伏優(yōu)化器200獲得光伏組件100的最大輸出功率時(shí)，光伏逆變器300直流側(cè)電壓越高，光伏優(yōu)化器200的占空比就越大；而光伏優(yōu)化器200的占空比越大，光伏優(yōu)化器200的轉(zhuǎn)換效率就越高；光伏優(yōu)化器200的轉(zhuǎn)換效率越高，光伏逆變器300直流側(cè)輸入功率就越大，所以光伏逆變器300獨(dú)立跟蹤最大直流側(cè)輸入功率的結(jié)果，是使光伏逆變器300直流側(cè)電壓穩(wěn)定在最大值。但光伏逆變器300直流側(cè)電壓最大時(shí)恰恰是光伏逆變器300轉(zhuǎn)換效率最低的狀態(tài)，所以該支路的整體轉(zhuǎn)換效率并不是最優(yōu)的，甚至是非常低的。由此推之，所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)換效率也是比較低的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種光伏優(yōu)化器與光伏逆變器的協(xié)調(diào)控制方法和裝置，以提高光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率。

一種光伏優(yōu)化器與光伏逆變器的協(xié)調(diào)控制方法，應(yīng)用于光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)包括N塊光伏組件、N臺(tái)光伏優(yōu)化器和1臺(tái)光伏逆變器，N≥1，其中：每一塊所述光伏組件獨(dú)立接入一臺(tái)所述光伏優(yōu)化器的輸入側(cè)，所述N臺(tái)光伏優(yōu)化器的輸出側(cè)接入所述光伏逆變器的直流側(cè)；

所述協(xié)調(diào)控制方法包括：

確定所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)的大小能夠反映所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率的高低；

判斷所述運(yùn)行參數(shù)是否低于預(yù)設(shè)值；

若是，調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓，直至所述運(yùn)行參數(shù)不低于所述預(yù)設(shè)值。

其中，所述運(yùn)行參數(shù)為所述光伏逆變器的交流側(cè)輸出功率。

其中，所述運(yùn)行參數(shù)為η₁與η₂的乘積；具體的，η₁為所述N臺(tái)光伏優(yōu)化器的平均轉(zhuǎn)換效率；η₂為所述光伏逆變器的轉(zhuǎn)換效率。

其中，所述確定光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，包括：

獲取所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流以及每塊光伏組件的輸出電壓；

根據(jù)所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流，確定η₂；

根據(jù)每塊光伏組件的輸出電壓以及所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓，計(jì)算得到所述N臺(tái)光伏優(yōu)化器的平均占空比，計(jì)算公式為：所述平均占空比＝所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓/(所述N塊光伏組件的輸出電壓之和/M)；M為所述N個(gè)光伏組件形成的組串個(gè)數(shù)；

根據(jù)計(jì)算得到的平均占空比，確定η₁；

計(jì)算得到η₁*η₂。

其中，所述根據(jù)所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流，確定η₂，包括：在已知所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流的情況下，通過(guò)查表法確定η₂；或者，通過(guò)η₂關(guān)于所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流的函數(shù)關(guān)系式，計(jì)算得到η₂；

所述根據(jù)計(jì)算得到的平均占空比，確定η₁，包括：在已知所述平均占空比的情況下，通過(guò)查表法確定η₁；或者，通過(guò)η₁關(guān)于所述平均占空比的函數(shù)關(guān)系式，計(jì)算得到η₁。

一種光伏優(yōu)化器與光伏逆變器的協(xié)調(diào)控制裝置，應(yīng)用于光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)包括N塊光伏組件、N臺(tái)光伏優(yōu)化器和1臺(tái)光伏逆變器，N≥1，其中：每一塊所述光伏組件獨(dú)立接入一臺(tái)所述光伏優(yōu)化器的輸入側(cè)，所述N臺(tái)光伏優(yōu)化器的輸出側(cè)接入所述光伏逆變器的直流側(cè)；

所述協(xié)調(diào)控制裝置包括：

參數(shù)確定單元，用于確定所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)的大小能夠反映所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率的高低；

判斷單元，用于判斷所述運(yùn)行參數(shù)是否低于預(yù)設(shè)值；

調(diào)節(jié)單元，用于在所述判斷單元判斷得到所述運(yùn)行參數(shù)低于所述預(yù)設(shè)值時(shí)，調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓，直至所述運(yùn)行參數(shù)不低于所述預(yù)設(shè)值。

其中，所述運(yùn)行參數(shù)為所述光伏逆變器的交流側(cè)輸出功率。

其中，所述運(yùn)行參數(shù)為η₁與η₂的乘積；具體的，η₁為所述N臺(tái)光伏優(yōu)化器的平均轉(zhuǎn)換效率；η₂為所述光伏逆變器的轉(zhuǎn)換效率。

其中，所述參數(shù)確定單元具體包括：

獲取單元，用于獲取所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流以及每塊光伏組件的輸出電壓；

第一確定單元，用于根據(jù)所述獲取單元獲取到的光伏逆變器的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流，確定η₂；

第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所述獲取單元獲取到的每塊光伏組件的輸出電壓以及所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓，計(jì)算得到所述N臺(tái)光伏優(yōu)化器的平均占空比，計(jì)算公式為：所述平均占空比＝所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓/(所述N塊光伏組件的輸出電壓之和/M)；M為所述N個(gè)光伏組件形成的組串個(gè)數(shù)；

第二確定單元，用于根據(jù)所述第一計(jì)算單元計(jì)算得到的平均占空比，確定η₁；

第二計(jì)算單元，用于計(jì)算得到η₁*η₂。

其中，所述第一確定單元，具體用于在已知所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流的情況下，通過(guò)查表法確定η₂；或者，通過(guò)η₂關(guān)于所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流的函數(shù)關(guān)系式，計(jì)算得到η₂；

所述第二確定單元，具體用于在已知所述平均占空比的情況下，通過(guò)查表法確定η₁；或者，通過(guò)η₁關(guān)于所述平均占空比的函數(shù)關(guān)系式，計(jì)算得到η₁。

從上述的技術(shù)方案可以看出，由于改變光伏逆變器的直流側(cè)電壓，就會(huì)改變光伏逆變器的轉(zhuǎn)換效率與光伏優(yōu)化器的轉(zhuǎn)換效率之間的匹配情況，只有光伏逆變器工作在特定的直流側(cè)電壓值時(shí)，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率才能達(dá)到最大，該特定的直流側(cè)電壓值稱為最佳匹配點(diǎn)。所以，為了提高光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率，本發(fā)明將光伏逆變器的直流側(cè)電壓調(diào)節(jié)至所述最佳匹配點(diǎn)附近。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)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(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(shù)公開的一種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種光伏優(yōu)化器與光伏逆變器的協(xié)調(diào)控制方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種確定光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)的方法流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種光伏優(yōu)化器與光伏逆變器的協(xié)調(diào)控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種光伏優(yōu)化器與光伏逆變器的協(xié)調(diào)控制方法，應(yīng)用于圖1所示光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，目的在于提高所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)換效率。具體的，參見圖2，所述協(xié)調(diào)控制方法包括：

步驟S01：確定所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)的大小能夠反映所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率的高低。

將光伏逆變器300和N臺(tái)光伏優(yōu)化器200看作一個(gè)整體(簡(jiǎn)稱整體A)。所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率的高低，主要體現(xiàn)在整體A轉(zhuǎn)換效率的高低。

整體A的轉(zhuǎn)換效率，等于N臺(tái)光伏優(yōu)化器200的平均轉(zhuǎn)換效率η₁與光伏逆變器300的轉(zhuǎn)換效率η₂的乘積，即η₁*η₂。對(duì)應(yīng)的，所述運(yùn)行參數(shù)可以是η₁*η₂。

參見圖3，當(dāng)所述運(yùn)行參數(shù)為η₁*η₂時(shí)，確定所述運(yùn)行參數(shù)的方法，包括：

步驟S011：獲取光伏逆變器300的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流以及每塊光伏組件100的輸出電壓。

步驟S012：根據(jù)光伏逆變器300的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流，確定η₂。

其中，在已知光伏逆變器300的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流的情況下，可以通過(guò)查表法確定η₂；或者，也可以通過(guò)η₂關(guān)于光伏逆變器300的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流的函數(shù)關(guān)系式，即η₂＝f(光伏逆變器300的直流側(cè)電壓，電網(wǎng)電壓，電網(wǎng)電流)，計(jì)算得到η₂。

步驟S013：根據(jù)每塊光伏組件100的輸出電壓以及光伏逆變器300的直流側(cè)電壓，計(jì)算得到N臺(tái)光伏優(yōu)化器100的平均占空比，計(jì)算公式為：所述平均占空比＝光伏逆變器300的直流側(cè)電壓/(N塊光伏組件100的輸出電壓之和/M)；M為N個(gè)光伏組件100形成的組串個(gè)數(shù)。

步驟S014：根據(jù)計(jì)算得到的平均占空比，確定η₁。

其中，在已知N臺(tái)光伏優(yōu)化器100的平均占空比的情況下，可以通過(guò)查表法確定η₁；或者，也可以通過(guò)η₁關(guān)于N臺(tái)光伏優(yōu)化器100的平均占空比的函數(shù)關(guān)系式，計(jì)算得到η₁。

步驟S015：計(jì)算得到η₁*η₂。

另外，整體A轉(zhuǎn)換效率的高低，也可以利用光伏逆變器300的交流側(cè)輸出功率的大小體現(xiàn)。即，所述運(yùn)行參數(shù)也可以是光伏逆變器300的交流側(cè)輸出功率。具體分析如下：

每臺(tái)光伏優(yōu)化器200獲取到各自的光伏組件100的最大輸出功率時(shí)，可以認(rèn)為輸入整體A的光伏能量為一定值。在此工況下，光伏逆變器300的交流側(cè)輸出功率越大，說(shuō)明整體A的轉(zhuǎn)換效率越高，所以可以采集光伏逆變器300的交流側(cè)輸出功率，根據(jù)光伏逆變器300交流側(cè)輸出功率的大小來(lái)確定整體A轉(zhuǎn)換效率的高低。

步驟S02：判斷所述運(yùn)行參數(shù)是否低于預(yù)設(shè)值；若是，說(shuō)明所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)換效率比較低，需要優(yōu)化，進(jìn)入步驟S03；若否，說(shuō)明所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)換效率比較高，無(wú)需優(yōu)化，返回步驟S01。

步驟S03：調(diào)節(jié)光伏逆變器300的直流側(cè)電壓，直至所述運(yùn)行參數(shù)不低于所述預(yù)設(shè)值。

已知對(duì)于光伏逆變器300而言，在相同的交流側(cè)輸出功率下，直流側(cè)輸入電壓越高，光伏逆變器300內(nèi)部開關(guān)損耗越大，導(dǎo)致光伏逆變器300轉(zhuǎn)換效率越低。所以說(shuō)，光伏逆變器300直流側(cè)電壓的改變，會(huì)導(dǎo)致光伏逆變器300轉(zhuǎn)換效率的改變。

同時(shí)，在光伏優(yōu)化器200獲取到光伏組件100的最大輸出功率時(shí)，可以將光伏優(yōu)化器200的輸入電壓視為一定值，此時(shí)光伏逆變器300直流側(cè)電壓的改變，還會(huì)導(dǎo)致光伏優(yōu)化器200占空比的改變；而光伏優(yōu)化器200占空比改變，會(huì)直接影響到自身的轉(zhuǎn)換效率。所以說(shuō)，光伏逆變器300直流側(cè)電壓的改變，還會(huì)導(dǎo)致各光伏優(yōu)化器200轉(zhuǎn)換效率的改變。

由上可知，調(diào)節(jié)光伏逆變器300的直流側(cè)電壓，會(huì)同時(shí)改變光伏逆變器300的轉(zhuǎn)換效率與各光伏優(yōu)化器200的轉(zhuǎn)換效率；而光伏逆變器300的轉(zhuǎn)換效率與各光伏優(yōu)化器200的轉(zhuǎn)換效率之間的匹配情況，直接影響光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率，只有光伏逆變器300工作在特定的直流側(cè)電壓值時(shí)，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率才能達(dá)到最大(此時(shí)光伏逆變器300的轉(zhuǎn)換效率與各光伏優(yōu)化器200的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到最佳匹配，該特定的直流側(cè)電壓值稱為最佳匹配點(diǎn))。所以，為了提高光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率，就必須將光伏逆變器300的直流側(cè)電壓調(diào)節(jié)至所述最佳匹配點(diǎn)附近。

本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種光伏優(yōu)化器與光伏逆變器的協(xié)調(diào)控制裝置，應(yīng)用于圖1所示光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，目的在于提高所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)換效率。具體的，參見圖4，所述協(xié)調(diào)控制裝置包括：

參數(shù)確定單元101，用于確定所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，所述運(yùn)行參數(shù)的大小能夠反映所述光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率的高低；

判斷單元201，用于判斷所述運(yùn)行參數(shù)是否低于預(yù)設(shè)值；

調(diào)節(jié)單元301，用于在判斷單元201判斷得到所述運(yùn)行參數(shù)低于所述預(yù)設(shè)值時(shí)，調(diào)節(jié)光伏逆變器300的直流側(cè)電壓，直至所述運(yùn)行參數(shù)不低于所述預(yù)設(shè)值。

其中，所述運(yùn)行參數(shù)為光伏逆變器300的交流側(cè)輸出功率。

其中，所述運(yùn)行參數(shù)為η₁與η₂的乘積；具體的，η₁為N臺(tái)光伏優(yōu)化器200的平均轉(zhuǎn)換效率；η₂為光伏逆變器300的轉(zhuǎn)換效率。

其中，仍參見圖4，參數(shù)確定單元101具體包括：

獲取單元401，用于獲取光伏逆變器300的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)電流以及每塊光伏組件100的輸出電壓；

第一確定單元402，用于根據(jù)獲取單元401獲取到的光伏逆變器300的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流，確定η₂；

第一計(jì)算單元403，用于根據(jù)獲取單元401獲取到的每塊光伏組件100的輸出電壓以及光伏逆變器300的直流側(cè)電壓，計(jì)算得到N臺(tái)光伏優(yōu)化器200的平均占空比，計(jì)算公式為：所述平均占空比＝光伏逆變器300的直流側(cè)電壓/(N塊光伏組件100的輸出電壓之和/M)；M為N個(gè)光伏組件100形成的組串個(gè)數(shù)；

第二確定單元404，用于根據(jù)第一計(jì)算單元403計(jì)算得到的平均占空比，確定η₁；

第二計(jì)算單元405，用于計(jì)算得到η₁*η₂。

其中，第一確定單元402，具體用于在已知所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流的情況下，通過(guò)查表法確定η₂；或者，通過(guò)η₂關(guān)于所述光伏逆變器的直流側(cè)電壓、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)電流的函數(shù)關(guān)系式，計(jì)算得到η₂；

第二確定單元404，具體用于在已知所述平均占空比的情況下，通過(guò)查表法確定η₁；或者，通過(guò)η₁關(guān)于所述平均占空比的函數(shù)關(guān)系式，計(jì)算得到η₁。

綜上所述，由于改變光伏逆變器的直流側(cè)電壓，就會(huì)改變光伏逆變器的轉(zhuǎn)換效率與光伏優(yōu)化器的轉(zhuǎn)換效率之間的匹配情況，只有光伏逆變器工作在特定的直流側(cè)電壓值時(shí)，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率才能達(dá)到最大，該特定的直流側(cè)電壓值稱為最佳匹配點(diǎn)。所以，為了提高光伏并網(wǎng)系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率，本發(fā)明將光伏逆變器的直流側(cè)電壓調(diào)節(jié)至所述最佳匹配點(diǎn)附近。

本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說(shuō)明即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)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(shí)施例的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明實(shí)施例將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。