光伏逆變器的待機(jī)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光伏逆變器的待機(jī)控制方法，在光伏逆變器運(yùn)行狀態(tài)下，如果光伏逆變器的直流輸入電壓或直流輸入功率滿足待機(jī)觸發(fā)條件，則控制光伏逆變器處于待機(jī)狀態(tài)，本次待機(jī)時間根據(jù)待機(jī)次數(shù)而確定，待機(jī)次數(shù)越多，本次待機(jī)時間越長。本發(fā)明光伏逆變器的待機(jī)控制方法，光伏逆變器的待機(jī)時間長度根據(jù)待機(jī)次數(shù)而確定，待機(jī)次數(shù)越多則待機(jī)時間長度越大，避免了光伏逆變器在待機(jī)與運(yùn)行兩個狀態(tài)間的頻繁切換，避免了因狀態(tài)頻繁接環(huán)而導(dǎo)致的電網(wǎng)沖擊和縮短接觸器開關(guān)器件的使用壽命。
【專利說明】光伏逆變器的待機(jī)控制方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及光伏逆變器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種光伏逆變器的待機(jī)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏逆變器是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整裝置，用于把太陽能電池板的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力。在陽光輻照不夠充足的情況下，特別是清晨、傍晚和陰雨天氣時，由于直流輸入功率比較低，即使光伏逆變器輸出極小的功率也會使得直流電壓迅速被拉低而導(dǎo)致停機(jī)。如果不做相應(yīng)處理，在一定條件下控制光伏逆變器處于待機(jī)狀態(tài)，光伏逆變器會在該時段頻繁地在運(yùn)行和停機(jī)狀態(tài)間切換，這樣不僅會縮短接觸器開關(guān)管等器件的使用壽命，還會對電網(wǎng)帶來一定的沖擊。此外，為了最大程度地降低光伏逆變器在輸出功率較低時對電網(wǎng)的無功消耗，需要控制光伏逆變器在輸出功率低至設(shè)定值時處于待機(jī)狀態(tài)。
[0003]傳統(tǒng)的待機(jī)控制方法比較簡單，主要是采用定時控制原理，光伏逆變器啟動運(yùn)行后，如果輸出功率小于設(shè)定值，則運(yùn)行一段固定時間后自動待機(jī)，待機(jī)一段固定時間后又再次啟動運(yùn)行，如此循環(huán)，直至直流電壓小于啟動電壓設(shè)定值，停止運(yùn)行。通過設(shè)定固定時間值來控制光伏逆變器待機(jī)或啟動運(yùn)行，當(dāng)輸出功率較小、但直流電壓卻大于啟動電壓設(shè)定值時，光伏逆變器將頻繁出現(xiàn)啟?，F(xiàn)象，縮短器件使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中定時控制待機(jī)方法所存在的在輸出功率小且直流電壓卻大于啟動電壓設(shè)定值時易出現(xiàn)頻繁啟?，F(xiàn)象的不足，光伏逆變器的待機(jī)控制方法，通過該方法控制光伏逆變器的待機(jī)狀態(tài)，避免光伏逆變器在任何時間段啟停頻繁切換。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
一種光伏逆變器的待機(jī)控制方法，在光伏逆變器運(yùn)行狀態(tài)下，檢測光伏逆變器的直流輸入電壓和直流輸入功率是否滿足待機(jī)觸發(fā)條件，如果滿足待機(jī)觸發(fā)條件，則控制光伏逆變器處于待機(jī)狀態(tài)，本次待機(jī)時間根據(jù)待機(jī)次數(shù)而確定，待機(jī)時間=待機(jī)時間基礎(chǔ)值X待機(jī)次數(shù)。
[0006]優(yōu)選的，上述方法中，在進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)之前，首先檢測當(dāng)前開路電壓值，并根據(jù)當(dāng)前開路電壓值確定待機(jī)時間的統(tǒng)計方式。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，上述方法中，如果減速電壓值< 當(dāng)前開路電壓值<加速電壓值，則以正常計時速度進(jìn)行待機(jī)時間統(tǒng)計，當(dāng)本次待機(jī)時間達(dá)到待機(jī)時間，則退出待機(jī)模式，且待機(jī)次數(shù)增加I次，待機(jī)次數(shù)不超過設(shè)定的最長待機(jī)次數(shù)值；如果當(dāng)前開路電壓值超過設(shè)定的加速電壓值，則以正常計時速度的兩倍進(jìn)行待機(jī)時間統(tǒng)計，當(dāng)本次待機(jī)達(dá)到待機(jī)時間，則退出待機(jī)模式，且待機(jī)次數(shù)減去I次；如果當(dāng)前開路電壓低于設(shè)定的減速電壓值，則停止計時，如果待機(jī)時間超過了設(shè)定的最長待機(jī)時間值，則退出待機(jī)模式，且待機(jī)次數(shù)清零。
[0008]優(yōu)選的，上述方法中，在光伏逆變器運(yùn)行狀態(tài)下，如果直流輸入功率超過設(shè)定的待機(jī)次數(shù)清零功率值，則將待機(jī)次數(shù)配置為零；如果光伏逆變器的正常運(yùn)行時間超過設(shè)定的時間閾值，則將待機(jī)次數(shù)配置為零。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如果當(dāng)前直流輸入電壓低于直流電壓設(shè)定值，或者在設(shè)定的一段待機(jī)檢測時間內(nèi)，直流輸入功率持續(xù)低于待機(jī)功率設(shè)定值，則觸發(fā)控制光伏逆變器處于待機(jī)狀態(tài)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明光伏逆變器的待機(jī)控制方法，當(dāng)直流輸入電壓或直流輸入功率滿足待機(jī)觸發(fā)條件時觸發(fā)光伏逆變器進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)時間長度根據(jù)待機(jī)次數(shù)而確定，待機(jī)次數(shù)越多則待機(jī)時間長度越大，這樣避免了光伏逆變器在待機(jī)與運(yùn)行狀態(tài)之間的頻繁切換，保障了電網(wǎng)安全，也延長了接觸器開關(guān)器件的使用壽命；同時通過最長待機(jī)次數(shù)值、最長待機(jī)時間值的設(shè)置，避免了過長待機(jī)導(dǎo)致的逆變器不能及時恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài)，使逆變器盡可能多的輸出能量。
[0011]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明光伏逆變器的待機(jī)控制方法流程圖。
[0012]圖2為實(shí)施例中清晨時段光伏逆變器的運(yùn)行狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合試驗(yàn)例及【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0014]本發(fā)明光伏逆變器的待機(jī)控制方法，在光伏逆變器運(yùn)行下，首先判斷是否滿足待機(jī)觸發(fā)條件，如果滿足待機(jī)觸發(fā)條件，則控制光伏逆變器處于待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)時間長度根據(jù)待機(jī)次數(shù)不同而變化，待機(jī)時間=待機(jī)時間基礎(chǔ)值X待機(jī)次數(shù)。待機(jī)時間長度達(dá)到后光伏逆變器由待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為運(yùn)行狀態(tài)。
[0015]具體的，如圖1所示，本發(fā)明光伏逆變器的待機(jī)控制方法包括以下步驟:
步驟1:在光伏逆變器運(yùn)行狀態(tài)下，時刻檢測光伏逆變器的直流輸入電壓和直流輸入功率，并統(tǒng)計光伏逆變器正常運(yùn)行時間；如果當(dāng)前直流輸入電壓低于直流電壓設(shè)定值(直流電壓設(shè)定值即為設(shè)定的啟動電壓)，或者在設(shè)定的一段待機(jī)檢測時間(例如10分鐘)內(nèi)，直流輸入功率持續(xù)低于待機(jī)功率設(shè)定值，則觸發(fā)控制光伏逆變器處于待機(jī)狀態(tài)。
[0016]步驟2:測算本次待機(jī)時間，待機(jī)時間=待機(jī)時間基礎(chǔ)值(例如2分鐘)X待機(jī)次數(shù)。記錄首次待機(jī)的待機(jī)次數(shù)為1，即是說，如果本次待機(jī)為首次待機(jī)，則待機(jī)次數(shù)為1，本次待機(jī)時間為設(shè)定的待機(jī)時間基礎(chǔ)值。
[0017]每一次的待機(jī)時間長度與待機(jī)次數(shù)有關(guān)。在光伏逆變器運(yùn)行狀態(tài)下，如果直流輸入功率超過設(shè)定的待機(jī)次數(shù)清零功率值(待機(jī)次數(shù)清零功率值通常設(shè)定為逆變器額定功率的1/20，例如額定功率為IOKW的逆變器，設(shè)定待機(jī)次數(shù)清零功率值為0.5KW)，則將當(dāng)前待機(jī)次數(shù)清零，即待機(jī)次數(shù)置為零。同時，對光伏逆變器的運(yùn)行時間進(jìn)行統(tǒng)計，如果光伏逆變器的運(yùn)行時間超過設(shè)定的時間閾值(例如30分鐘)，則清零待機(jī)次數(shù)。如果光伏逆變器運(yùn)行在光線充足的白天，那么光伏逆變器會在較長的一段時間內(nèi)正常運(yùn)行。對光伏逆變器的運(yùn)行時間長度進(jìn)行統(tǒng)計判斷，其目的是判斷逆變器當(dāng)前是否運(yùn)行于光線充足的白天，如果是，則為了避免逆變器在白天因一次待機(jī)時間過長而減少輸出能量，因此將待機(jī)次數(shù)清零。[0018]本步驟中通過兩種方式對待機(jī)次數(shù)清零，其目的是使逆變器能更靈活的應(yīng)對各種隨機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變。以清晨為例，隨著陽光的漸漸增強(qiáng)，但是還未強(qiáng)到一定程度時，此時逆變器仍然處于一個反復(fù)起停的狀態(tài)。若某一次運(yùn)行狀態(tài)下逆變器的輸出功率已經(jīng)大于一定程度時，則可認(rèn)為此時的陽光變的比較充足，假如中途因?yàn)榕既坏那闆r而待機(jī)，則應(yīng)快速的從待機(jī)狀態(tài)恢復(fù)到運(yùn)行狀態(tài)，而不是在之前的待機(jī)次數(shù)上繼續(xù)長時間待機(jī)，因此設(shè)定待機(jī)次數(shù)清零功率值，當(dāng)直流輸入功率超過設(shè)定的待機(jī)次數(shù)清零功率值時待機(jī)次數(shù)清零，以便于在光照較強(qiáng)后避免偶然狀況導(dǎo)致長時間待機(jī)而減少逆變器輸出，使逆變器盡可能多的輸出能量。以陰云天氣為例，如果光強(qiáng)比較弱，逆變器處于反復(fù)待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)次數(shù)越來越多，一次待機(jī)時間也越來越長，若此時光強(qiáng)有所上升，且穩(wěn)定了比較長一段時間，如果清除之前的待機(jī)次數(shù)，則可避免出現(xiàn)下一次光強(qiáng)變?nèi)鯇?dǎo)致待機(jī)后，光強(qiáng)又恢復(fù)，逆變器卻沒有及時恢復(fù)運(yùn)行的情況。
[0019]步驟3:檢測當(dāng)前開路電壓值，并根據(jù)開路電壓值確定待機(jī)時間統(tǒng)計方式，進(jìn)行待機(jī)時間統(tǒng)計，具體的:
如果當(dāng)前開路電壓值處于設(shè)定的加速電壓值和減速電壓值之間，即減速電壓值 < 當(dāng)前開路電壓值<加速電壓值，則以正常計時速度進(jìn)行待機(jī)時間統(tǒng)計，當(dāng)待機(jī)時間統(tǒng)計值達(dá)到待機(jī)時間值，即本次待機(jī)時間長度達(dá)到步驟2中測算出的待機(jī)時間，則退出待機(jī)模式，且待機(jī)次數(shù)增加I次，待機(jī)次數(shù)不超過設(shè)定的最長待機(jī)次數(shù)值(例如10次)。加速電壓值和減速電壓值的設(shè)定根據(jù)逆變器的開路電壓及裕量而進(jìn)行，通常設(shè)定裕量為開路電壓的1%左右。加速電壓值=開路電壓十裕量，減速電壓值=開路電壓一裕量。例如逆變器的開路電壓為400V，則可設(shè)定加速電壓值為403V，設(shè)定減速電壓值為397V。
[0020]設(shè)置最長待機(jī)次數(shù)值，限制待機(jī)次數(shù)不超過最長待機(jī)次數(shù)值，其目的仍然是盡可能避免逆變器不能快速從待機(jī)狀態(tài)恢復(fù)到運(yùn)行狀態(tài)。以清晨時段為例，假如清晨時間陽光比較長一段時間內(nèi)都不充足，使得逆變器始終工作于待機(jī)功率以下狀態(tài)，導(dǎo)致逆變器不斷的起停，如果沒有最長待機(jī)次數(shù)限制，則逆變器有可能使待機(jī)次數(shù)累計達(dá)到一個比較大的數(shù)值，一次待機(jī)時間則可能比較長，但是又沒超過最長待機(jī)時間(最長待機(jī)時間一般設(shè)置比較長，如I小時)。若光線有所恢復(fù)，即使此時開路電壓位于加速電壓值區(qū)間(即超過加速電壓值)，待機(jī)次數(shù)減少I次，逆變器也可能需要相當(dāng)長一段時間才能進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。
[0021]如果當(dāng)前開路電壓值超過設(shè)定的加速電壓值，則以高速計時速度(即比快于正常計時速度的速度計時)進(jìn)行待機(jī)時間統(tǒng)計，通常的，以正常計時速度的兩倍進(jìn)行計時，當(dāng)待機(jī)時間統(tǒng)計值達(dá)到本次待機(jī)所需的待機(jī)時間值，則退出待機(jī)模式，且待機(jī)次數(shù)減去I次。
[0022]如果當(dāng)前開路電壓低于設(shè)定的減速電壓值，則停止計時，如果待機(jī)時間超過了最長待機(jī)時間值，則退出待機(jī)模式，且清除待機(jī)次數(shù)。需要說明的是，此處的停止計時的含義是待機(jī)邏輯判斷模塊的計時器停止計時，使得逆變器在較長一段時間內(nèi)一直處于待機(jī)狀態(tài)。逆變器待機(jī)后，若之后的開路電壓值比待機(jī)時刻的開路電壓值還低(光線持續(xù)性減弱)，則之后的這種情況下運(yùn)行的輸出功率并不適合繼續(xù)運(yùn)行，必然會引起再次待機(jī)，因此當(dāng)開路電壓低于設(shè)定的減速電壓值時停止計時，使逆變器一直處于待機(jī)狀態(tài)，而不是在待機(jī)與運(yùn)行狀態(tài)之間切換。當(dāng)然的，待機(jī)邏輯判斷模塊不進(jìn)行計時，逆變器系統(tǒng)中還有其他模塊計時，當(dāng)逆變器待機(jī)時間超過設(shè)定的最長待機(jī)時間值則退出待機(jī)模式，避免過長待機(jī)。
[0023]通常的，通過設(shè)定最長待機(jī)時間值以避免光伏逆變器一直處于待機(jī)狀態(tài)。在上述三種計時方式下，均可能出現(xiàn)待機(jī)時間超過設(shè)定的最長待機(jī)時間值的情況，如果待機(jī)時間超過設(shè)定的最長待機(jī)時間值，則退出待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)次數(shù)清零。
[0024]參考圖2，在本發(fā)明方法控制下，清晨時段光伏逆變器的運(yùn)行狀態(tài)示意圖，圖中白色時段表示光伏逆變器處于待機(jī)狀態(tài)，黑色時段表示光伏逆變器處于運(yùn)行狀態(tài)。由圖2可知，光伏逆變器的待機(jī)時間長度和運(yùn)行時間長度不是固定的，而是根據(jù)實(shí)際情況確定，光伏逆變器的待機(jī)時間長度的根據(jù)待機(jī)次數(shù)不同而不同，克服了光伏逆變器在輸出功率小且直流電壓大于啟動電壓設(shè)定值時頻繁啟止的缺陷，減少了對電網(wǎng)的沖擊和器件使用壽命。
[0025]本說明書中公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏逆變器的待機(jī)控制方法，在光伏逆變器運(yùn)行狀態(tài)下，檢測光伏逆變器的直流輸入電壓和直流輸入功率分別是否滿足待機(jī)觸發(fā)條件，如果滿足待機(jī)觸發(fā)條件，則控制光伏逆變器處于待機(jī)狀態(tài)，其特征在于，本次待機(jī)時間根據(jù)待機(jī)次數(shù)而確定，本次待機(jī)時間=待機(jī)時間基礎(chǔ)值X待機(jī)次數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器的待機(jī)控制方法，其特征在于，在進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)之前，首先檢測當(dāng)前開路電壓值，并根據(jù)當(dāng)前開路電壓值確定待機(jī)時間統(tǒng)計的統(tǒng)計方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏逆變器的待機(jī)控制方法，其特征在于，如果減速電壓值<當(dāng)前開路電壓值<加速電壓值，則以正常計時速度進(jìn)行待機(jī)時間統(tǒng)計，當(dāng)本次待機(jī)時間達(dá)到待機(jī)時間，則退出待機(jī)模式，且待機(jī)次數(shù)增加I次，待機(jī)次數(shù)不超過設(shè)定的最長待機(jī)次數(shù)值；如果當(dāng)前開路電壓值超過設(shè)定的加速電壓值，則以正常計時速度的兩倍進(jìn)行待機(jī)時間統(tǒng)計，當(dāng)本次待機(jī)達(dá)到待機(jī)時間，則退出待機(jī)模式，且待機(jī)次數(shù)減去I次；如果當(dāng)前開路電壓低于設(shè)定的減速電壓值，則停止計時，如果待機(jī)時間超過設(shè)定的最長待機(jī)時間值，則退出待機(jī)模式，且待機(jī)次數(shù)清零。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器的待機(jī)控制方法，其特征在于，在光伏逆變器運(yùn)行狀態(tài)下，如果直流輸入功率超過設(shè)定的待機(jī)次數(shù)清零功率值，則將待機(jī)次數(shù)配置為零；如果光伏逆變器的正常運(yùn)行時間超過設(shè)定的時間閾值，則將待機(jī)次數(shù)配置為零。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器的待機(jī)控制方法，其特征在于，如果當(dāng)前直流輸入電壓低于直流電壓設(shè)定值，或者在設(shè)定的一段待機(jī)檢測時間內(nèi)，直流輸入功率持續(xù)低于待機(jī)功率設(shè)定值，則觸發(fā)控制光伏逆變器處于待機(jī)狀態(tài)。
【文檔編號】H02J3/38GK103731020SQ201410033814
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】劉天羽, 陳超 申請人:四川英杰電氣股份有限公司