一種光伏系統(tǒng)及并網(wǎng)功率檢測方法、裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏系統(tǒng)及并網(wǎng)功率檢測方法、裝置。
【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，主要用于把直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力。在光伏電池領(lǐng)域中，逆變電路的作用為將光伏電池的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力，以便將交流電力輸出至交流電網(wǎng)。其中，將交流電力輸出至交流電網(wǎng)的過程稱為并網(wǎng)。
[0003]參見圖1，為目前的光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；從圖示可以看出，光伏系統(tǒng)包括光伏電池、儲能電路、逆變電路、并網(wǎng)繼電器、交流電網(wǎng)以及與逆變電路和并網(wǎng)繼電器相連的控制器。由于在使用過程中太陽能不穩(wěn)定，所以導(dǎo)致發(fā)送至交流電網(wǎng)交流電力也不穩(wěn)定，當(dāng)交流電網(wǎng)接收不穩(wěn)定的交流電力，會影響交流電網(wǎng)的穩(wěn)定性。為了保護光伏系統(tǒng)的交流電網(wǎng)，目前在光伏系統(tǒng)的逆變電路與交流電網(wǎng)之間設(shè)有并網(wǎng)繼電器，并在光伏系統(tǒng)的控制器中設(shè)置最小并網(wǎng)功率。
[0004]當(dāng)光伏電池輸出的直流功率不大于最小并網(wǎng)功率時，表明光伏電池輸出的直流功率不穩(wěn)定。因此，控制器僅在判定出光伏電池輸出的直流功率大于最小并網(wǎng)功率時，才將直流功率轉(zhuǎn)換為交流功率然后輸出至交流電網(wǎng)，從而使得交流電網(wǎng)得到穩(wěn)定的交流功率。
[0005]但是，目前控制器在檢測光伏電池輸出的直流功率是否達到最小并網(wǎng)功率時，通常需要主動吸合并網(wǎng)繼電器進行一次并網(wǎng)動作，從而使得光伏電池、高壓直流母線和交流電網(wǎng)構(gòu)成閉合電流回路。
[0006]在閉合電流回路下，控制器在高壓直流母線上采樣光伏電池的直流電流和直流電壓，并計算得到光伏電池輸出的直流功率。并且，若在控制器判斷后發(fā)現(xiàn)光伏電池的直流功率不大于最小并網(wǎng)功率時，還需要控制并網(wǎng)繼電器斷開，以免向交流電網(wǎng)發(fā)送交流功率。為了判定直流功率是否已經(jīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，控制器在等待一段時間之后，會重復(fù)上述動作。
[0007]在早上或者傍晚的時候，一般光伏電池輸出的能量較弱，因此，并網(wǎng)繼電器需要多次進行吸合、斷開操作。對于機械式并網(wǎng)繼電器而言，其壽命內(nèi)的動作次數(shù)是有限制的(常見的為10萬次)，頻繁的吸合、斷開操作，會降低并網(wǎng)繼電器的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于此，現(xiàn)在需要一種光伏系統(tǒng)及并網(wǎng)功率檢測方法、裝置，以便控制器無需吸合并網(wǎng)繼電器即可判斷光伏電池輸入功率是否滿足最小并網(wǎng)功率要求，以此來減少并網(wǎng)繼電器的動作次數(shù)，進而延長并網(wǎng)繼電器的使用壽命。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┮韵录夹g(shù)手段:
[0010]—種光伏系統(tǒng)，包括光伏電池、設(shè)置于母線正負(fù)極之間的儲能電路和逆變電路、交流電網(wǎng)、位于所述逆變電路與交流電網(wǎng)之間的并網(wǎng)繼電器以及與所述逆變電路和所述并網(wǎng)繼電器相連的控制器，所述光伏系統(tǒng)還包括:設(shè)置于母線正負(fù)極之間的最小功率檢測電路；
[0011]所述最小功率檢測電路包括串聯(lián)設(shè)置的功率電阻和可控開關(guān)，所述功率電阻與所述可控開關(guān)的非控制端相連;所述可控開關(guān)的控制端與所述控制器相連。
[0012]優(yōu)選的，所述最小功率檢測電路設(shè)置于光伏電池輸出端的正負(fù)極之間，或者，設(shè)置于所述逆變電路中高壓直流母線的正負(fù)極之間。
[0013]優(yōu)選的，所述功率電阻包括:
[0014]一個電阻、至少兩個電阻的串聯(lián)組合或至少兩個電阻的并聯(lián)組合。
[0015]優(yōu)選的，所述功率電阻為水泥電阻、PTC電阻、氧化膜電阻、玻璃釉電阻或金屬釉電阻。
[0016]優(yōu)選的，所述可控開關(guān)包括:
[0017]三極管、MOS管或絕緣柵雙極型晶體管IGBT。
[0018]優(yōu)選的，所述最小功率檢測電路包括:
[0019]電阻和三極管；
[0020]所述電阻的一端與母線的正極相連，另一端與所述三極管的集電極相連;所述三極管的基極與所述控制器相連，發(fā)射極與母線的負(fù)極相連;或者，
[0021]所述電阻的一端與母線的負(fù)極相連，另一端與所述三極管的發(fā)射極相連;所述三極管的基極與所述控制器相連，集電極與母線相連。
[0022]優(yōu)選的，還包括設(shè)置于母線正負(fù)極之間的升壓電路，其中，所述升壓電路位于所述光伏電池和所述儲能電路之間。
[0023]一種并網(wǎng)功率檢測方法，應(yīng)用于所述的光伏系統(tǒng)的控制器，所述方法包括:
[0024]在控制可控開關(guān)導(dǎo)通的情況下，采集光伏電池輸出的直流電壓和直流電流；
[0025 ]利用所述直流電壓和所述直流電流，計算光伏電池的直流功率；
[0026]判斷所述直流功率是否大于最小檢測功率；
[0027]在所述直流功率大于所述最小檢測功率的情況下，控制所述可控開關(guān)斷開、控制并網(wǎng)繼電器導(dǎo)通并控制逆變電路工作。
[0028]優(yōu)選的，還包括:
[0029]在所述直流功率不大于所述最小檢測功率的情況下，判斷所述可控開關(guān)的已閉合時間是否大于預(yù)設(shè)閉合時間；
[0030]若是，則控制所述可控開關(guān)斷開；
[0031]若否，則持續(xù)執(zhí)行以下步驟:在功率電阻上采集光伏電池輸出的直流電壓和直流電流，并在利用所述直流電壓和所述直流電流計算光伏電池的直流功率后，判斷所述直流功率是否大于最小檢測功率。
[0032]—種并網(wǎng)功率檢測裝置，集成于所述的光伏系統(tǒng)的控制器，所述裝置包括:
[0033]采集單元，用于在控制可控開關(guān)導(dǎo)通的情況下，采集光伏電池輸出的直流電壓和直流電流；
[0034]計算單元，用于利用所述直流電壓和所述直流電流，計算光伏電池的直流功率；
[0035]判斷單元，用于判斷所述直流功率是否大于最小檢測功率；
[0036]控制單元，用于在所述直流功率大于所述最小檢測功率的情況下，控制所述可控開關(guān)斷開、控制并網(wǎng)繼電器導(dǎo)通并控制逆變電路工作。
[0037]通過以上技術(shù)手段可以看出，本申請具有以下有益效果:
[0038]本申請?zhí)峁┑墓夥到y(tǒng)中增加最小功率檢測電路。最小功率電路包含功率電阻和可控開關(guān)。控制器控制可控開關(guān)導(dǎo)通之后，可以使光伏電池、功率電阻和可控開關(guān)組成閉合電流回路，從而使得控制器采集光伏電池輸出的直流電壓和直流電流。
[0039]由此可見，本申請在計算光伏電池輸出的直流功率時，僅需要控制可控開關(guān)即可，無需控制并網(wǎng)繼電器閉合。所以，本申請可以減少并網(wǎng)繼電器的動作次數(shù)，進而延長并網(wǎng)繼電器的使用壽命。
【附圖說明】
[0040]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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申請的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)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。
[0041 ]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中公開的光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖2為本申請實施例公開光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖3為本申請實施例公開的又一光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖4為本申請實施例公開的又一光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖5a和圖5b為本申請實施例公開的又一光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0046]圖6為本申請實施例公開的又一光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖7為本申請實施例公開的又一光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖8為BOOST升壓電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖9為本申請實施例公開的又一光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖10為本申請實施例公開的光