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CN108879756B - 组串式逆变器的控制方法、控制器、逆变器及逆变系统 - Google Patents

组串式逆变器的控制方法、控制器、逆变器及逆变系统 Download PDF

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CN108879756B CN201810621957.6A CN201810621957A CN108879756B CN 108879756 B CN108879756 B CN 108879756B CN 201810621957 A CN201810621957 A CN 201810621957A CN 108879756 B CN108879756 B CN 108879756B
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Abstract

本申请提供一种组串式逆变器的控制方法、控制器、逆变器及逆变系统，方法包括：IV曲线扫描过程中，控制0逆变电路的输出功率为设定功率参考值，控制每路非IV曲线扫描DC‑DC电路的输出电压均为设定电压参考值；其中，0设定功率参考值小于或等于IV曲线扫描之前各路非IV曲线扫描DC‑DC电路的输入功率之和，0设定电压参考值大于或等于IV曲线扫描之前各路IV曲线扫描DC‑DC电路所连接的光伏组串的开路电压中的最大值的预设百分比。控制逆变电路保持恒定的输出功率和母线电压，不会存在功率波动。各路非IV曲线扫描DC‑DC电路继续输出功率，有效利用光伏发电电能，避免造成发电量巨大浪费。

Description

组串式逆变器的控制方法、控制器、逆变器及逆变系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种组串式逆变器的控制方法、控制器、逆变器及逆变系统。
背景技术
随着传统能源的紧缺以及全球污染加剧，目前越来越多使用无污染的清洁能源，例如风力发电和太阳能发电。其中太阳能发电又称光伏发电。
下面首先介绍光伏发电涉及的技术术语。
光伏组件：由太阳能电池片串并联封装形成的直流电源，太阳能电池片能够将太阳能转换为电能。
光伏组串：由多个光伏组件通过正负极首尾串联方式形成的直流电源。
组串式逆变器：包括逆变电路和至少两路直流-直流变换DC-DC电路两级功率变换电路，所有DC-DC电路的输出端并联在一起连接逆变电路的输入端。DC-DC电路的作用是直流到直流转换，例如升压。逆变电路的作用是将直流转换为交流，进行并网发电或者提供给负载。每路DC-DC的输入端对应至少两路光伏组串，光伏组串的输出端并联在一起连接DC-DC的输入端。
光伏组串的健康状态直接决定了光伏逆变系统能够发出的电能。在温度和光照强度一定的情况下，光伏组串的输出电流随输出电压进行变化，可以绘制电流-电压曲线(以下简称“IV曲线”)。健康光伏组串的IV曲线为抛物线形。光伏组串的输出电压从开路电压扫描到短路电压，可以绘制光伏组串的IV曲线，此过程称为光伏组串的IV曲线扫描。如果光伏组串已经损坏，或光伏组串受到遮挡，其IV曲线会发生畸变。因此，通过IV曲线扫描可以诊断光伏组串的健康状态，为光伏组串的运维提供依据。
具体地，由于光伏组串的输出端连接DC-DC电路的输入端，因此进行IV曲线扫描过程中可以控制DC-DC电路的输入电压从开路电压扫描到短路电压来实现。
现有技术中，对于光伏组串进行IV曲线扫描过程中，当前进行IV曲线扫描的光伏组串处于IV曲线扫描模式，即输出电压被所连接的DC-DC电路控制从开路电压扫描到短路电压，此过程中进行IV曲线扫描的光伏组串输出波动的功率；与此同时，非扫描光伏组串不输出功率，输出电流被连接的DC-DC电路控制为0，因此，光伏逆变系统的输出功率将大幅下降，造成发电量损失较大，因此，逆变电路输出功率存在波动，影响电网稳定性，严重时会发生电网事故。
发明内容
为了解决现有技术中存在的以上技术问题，本发明提供一种组串式逆变器的控制方法、控制器、逆变器及逆变系统，能够在进行IV曲线扫描过程中，减小发电量的损失，而且逆变电路输出功率平稳不存在波动，减小对电网稳定性的影响。
第一方面，提供一种组串式逆变器的控制方法，应用于组串式逆变器，所述组串式逆变器包括：逆变电路和N路直流-直流变换DC-DC电路，N为大于或等于2的整数，每路所述DC-DC电路的输入端连接对应的光伏组串，每路所述DC-DC电路的输出端连接所述逆变电路的输入端，所述N路DC-DC电路包括非IV曲线扫描DC-DC电路和IV曲线扫描DC-DC电路；该方法包括：
IV曲线扫描过程中，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，并控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值；其中，所述设定功率参考值小于或等于IV曲线扫描之前各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和，所述设定电压参考值大于或等于IV曲线扫描之前各路IV曲线扫描DC-DC电路所连接的光伏组串的开路电压中的最大值的预设百分比。
在进行IV曲线扫描过程中，控制逆变电路保持恒定的输出功率和恒定的母线电压，因此，组串式逆变器不会存在功率波动，进而保持电网稳定。并且，由于各路IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率在波动，而实现逆变电路输出功率恒定，必然通过控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率不是0，因此，本申请实施例提供的方法控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路继续输出功率，这样可以有效利用各路非IV曲线扫描DC-DC电路输出的电能，避免造成发电量巨大浪费。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，在IV曲线扫描之前，还包括：
获得各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第二种可能的实现方式中，在所述IV曲线扫描之前，还包括：
获得各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电流为0时各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压中的最大值，所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压中的最大值为所述各路IV曲线扫描DC-DC电路所连接的光伏组串的开路电压中的最大值。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第三种可能的实现方式中，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，具体包括：
获得所述逆变电路的输出功率；
将所述逆变电路的输出功率与设定功率参考值进行比较获得功率比较结果；
根据所述功率比较结果通过第一比例积分调节器获得所述逆变电路d轴的第一电流参考值；
利用所述逆变电路d轴的第一电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第四种可能的实现方式中，控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，具体包括：
检测第m路DC-DC电路的输出电压；第1路至第K路DC-DC电路为IV曲线扫描DC-DC电路，第K+1路至第N路为非IV曲线扫描DC-DC电路；m＝K+1，K+2，…，N；
将所述第m路DC-DC电路的输出电压与所述设定电压参考值进行比较获得电压比较结果；
将所述电压比较结果通过第二比例积分调节器获得第m路DC-DC电路的电流反馈调节量；
将所述电流反馈调节量与电流前馈调节量相加后作为第m路DC-DC电路的电流参考值；所述电流前馈调节量与所述设定功率参考值正相关，与IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的功率之和负相关；
利用所述第m路DC-DC电路的电流参考值对第m路DC-DC电路进行电流控制，以使第m路DC-DC电路的输出电压为所述设定电压参考值。
以上控制方法是通过控制逆变电路的输出功率为设定功率参考值，控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，由于每路DC-DC电路的输出端并联在一起连接逆变电路的输入端，母线电压即是每路DC-DC电路的输出电压，又是逆变电路的输入电压，因此，控制母线恒定可以通过控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值来实现。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第五种可能的实现方式中，所述电流前馈调节量通过以下公式获得：
Figure BDA0001698187330000031
其中Km为预设前馈比例系数，且0≤Km≤1；
Figure BDA0001698187330000032
t0表示IV曲线扫描之前，Pj(t0)表示IV曲线扫描之前DC-DC电路的输入功率，Ul(t3)和Il(t3)分别表示IV曲线扫描过程中DC-DC电路的输入电压和输入电流；
Figure BDA0001698187330000033
表示IV曲线扫描过程中第m路DC-DC电路的输入电压。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第六种可能的实现方式中，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，具体包括：
获得IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和；
将所述设定功率参考值减去所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和获得输入功率差；
控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第七种可能的实现方式中，控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差，具体包括：
按照下式控制所述各路非IV曲线扫描DC-DC电路中第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)；m＝K+1，K+2，…，N；
Figure BDA0001698187330000034
其中，Km_pwr为预设第m路DC-DC电路的输入功率分配因子，
Figure BDA0001698187330000035
Pj(t0)表示IV曲线扫描之前DC-DC电路的输入功率；
Ul(t3)和Il(t3)分别表示IV曲线扫描过程中DC-DC电路的输入电压和输入电流。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第八种可能的实现方式中，所述控制第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)，具体包括：
获得IV曲线扫描过程中所述第m路DC-DC电路的输入电压；
由所述第m路DC-DC电路的输入电压和所述第m路DC-DC电路的输入功率Pm_ref(t3)获得第m路的电流参考值；
利用所述第m路的电流参考值对所述m路进行电流控制，以使所述第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第九种可能的实现方式中，所述控制所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，具体包括：
获得所述逆变电路的输入电压；所述逆变电路的输入电压等于所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压；
将所述逆变电路的输入电压与所述设定电压参考值进行比较获得所述逆变电路输入电压比较结果；
将所述逆变电路输入电压比较结果通过第三比例积分调节器获得逆变电路d轴的第二电流参考值；
利用所述逆变电路d轴的第二电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流，以使每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值。
以上控制方法是通过控制各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和与各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和相加为设定功率参考值，该控制方式又称为互补功率控制模式。而本实施例中母线电压恒定是通过控制逆变电路的输入电压为设定电压参考值，逆变电路的输入电压为连接的各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压。是通过控制逆变电路的输入电压为设定电压参考值，具体是电压作为外环控制，电流作为内环控制来实现。即将电压外环控制的比较结果作为电流内环控制的参考值，控制电流达到参考值进而实现对电压的控制。电流具体控制方法可以利用已知控制方法来实现。
结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第十种可能的实现方式中，所述IV曲线扫描具体包括：
控制所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压从开路电压逐渐变化到短路电压，记录所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压变化过程中输入电压和对应的输入电流，根据记录的输入电压和对应的输入电流获得各路IV曲线扫描DC-DC电路对应的IV曲线。
本申请实施例提供的控制方法控制非IV曲线扫描DC-DC电路工作于母线电压控制模式或互补输入功率模式。可以从非IV曲线扫描光伏组串中抽取适当功率，减小IV曲线扫描期间的发电量损失。通过控制逆变电路工作于恒定输出功率模式或母线电压控制模式，可以保证IV曲线扫描期间组串式逆变器输出功率平稳不波动，减小对交流电网稳定性的影响，避免电网事故。
第二方面，提供一种组串式逆变器的控制器，应用于组串式逆变器，所述组串式逆变器包括：逆变电路和N路直流-直流变换DC-DC电路，N为大于或等于2的整数，每路所述DC-DC电路的输入端连接对应的光伏组串，每路所述DC-DC电路的输出端连接所述逆变电路的输入端；所述N路DC-DC电路包括非IV曲线扫描DC-DC电路和IV曲线扫描DC-DC电路；
该控制器，用于IV曲线扫描过程中，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，并控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值；其中，所述设定功率参考值小于或等于IV曲线扫描之前各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和，所述设定电压参考值大于或等于IV曲线扫描之前各路IV曲线扫描DC-DC电路的开路电压的最大值的预设百分比。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述控制器，还用于在IV曲线扫描之前，获得各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第二种可能的实现方式中，所述控制器，还用于在IV曲线扫描之前，获得各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电流为0时各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压中的最大值，所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压中的最大值为所述各路IV曲线扫描DC-DC电路所连接的光伏组串的开路电压中的最大值。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第三种可能的实现方式中，所述控制器控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，具体包括：
获得所述逆变电路的输出功率；将所述逆变电路的输出功率与设定功率参考值进行比较获得功率比较结果；根据所述功率比较结果通过第一比例积分调节器获得所述逆变电路d轴的第一电流参考值；利用所述逆变电路d轴的第一电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第四种可能的实现方式中，所述控制器控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，具体包括：
检测第m路DC-DC电路的输出电压；IV曲线扫描过程中第1路至第K路DC-DC电路为IV曲线扫描DC-DC电路，第K+1路至第N路为非IV曲线扫描DC-DC电路；m＝K+1，K+2，…，N；将所述第m路DC-DC电路的输出电压与所述设定电压参考值进行比较获得电压比较结果；将所述电压比较结果通过第二比例积分调节器获得第m路DC-DC电路的电流反馈调节量；将所述电流反馈调节量与电流前馈调节量相加后作为第m路DC-DC电路的电流参考值；所述电流前馈调节量与所述设定功率参考值正相关，与IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的功率之和负相关；利用所述第m路DC-DC电路的电流参考值对第m路DC-DC电路进行电流控制，以使第m路DC-DC电路的输出电压为所述设定电压参考值。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第五种可能的实现方式中，所述控制器控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，具体包括：
获得各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和；将所述设定功率参考值减去所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和获得输入功率差；控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第六种可能的实现方式中，所述控制器，控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差，具体包括：
按照下式控制所述各路非IV曲线扫描DC-DC电路中第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)；m＝K+1，K+2，…，N；
Figure BDA0001698187330000061
其中，Km_pwr为预设第m路DC-DC电路的输入功率分配因子，
Figure BDA0001698187330000062
Pj(t0)表示IV曲线扫描之前DC-DC电路的输入功率；
Ul(t3)和Il(t3)分别表示IV曲线扫描过程中DC-DC电路的输入电压和输入电流。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第七种可能的实现方式中，所述控制器，控制第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)，具体包括：
获得所述第m路DC-DC电路的输入电压；由所述第m路DC-DC电路的输入电压和所述第m路DC-DC电路的输入功率Pm_ref(t3)获得第m路的电流参考值；利用所述第m路的电流参考值对所述m路进行电流控制，以使所述第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)。
结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第八种可能的实现方式中，所述控制器，控制所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，具体包括：
获得所述逆变电路的输入电压；所述逆变电路的输入电压等于所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压；将所述逆变电路的输入电压与所述设定电压参考值进行比较获得所述逆变电路输入电压比较结果；将所述逆变电路输入电压比较结果通过第三比例积分调节器获得逆变电路d轴的第二电流参考值；利用所述逆变电路d轴的第二电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流，以使每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值Ubus_ref。
Ubus_ref≥Umax(t1)·β
其中β可以根据实际需要来设置，但是为了实现IV曲线扫描的效果较好，一般β的取值范围大于等于80％小于等于100％，例如β设置为90％，即Ubus_ref大于或等于所述开路电压中的最大值的90％。从IV曲线扫描效果看，预设百分比取100％较好，即Ubus_ref大于或等于Umax(t1)，这样IV曲线扫描的各路DC-DC电路所连接的光伏组串均可以实现从自身开路电压到短路电压范围的IV曲线扫描，从而可以全面识别光伏组串是否存在问题。
其中，Ubus_ref等于Umax(t1)即可实现各路IV曲线扫描DC-DC电路所连接的光伏组串的IV曲线扫描，当然Ubus_ref也可以取大于Umax(t1)的电压值。
第三方面，提供一种组串式逆变器，包括：逆变电路和N路直流-直流变换DC-DC电路；N为大于或等于2的整数；每路所述DC-DC电路的输入端连接对应的光伏组串，每路所述DC-DC电路的输出端连接所述逆变电路的输入端；
还包括：以上所述的控制器。
第四方面，提供一种光伏逆变系统，包括：光伏组串和所述的组串式逆变器；
所述组串式逆变器，用于将DC-DC电路输出的直流电逆变为交流电。
在第四方面的第一种可能实现方式中，还包括：上位机；
所述控制器，用于响应所述上位机发送的进行IV曲线扫描的指令；并将获得的IV曲线发送给所述上位机。
第五方面，提供一种组串式逆变器的控制装置，应用于组串式逆变器，所述组串式逆变器包括：逆变电路和N路直流-直流变换DC-DC电路；N为大于或等于2的整数；每路所述DC-DC电路的输入端连接对应的光伏组串，每路所述DC-DC电路的输出端连接所述逆变电路的输入端；所述N路DC-DC电路包括非IV曲线扫描DC-DC电路和IV曲线扫描DC-DC电路；
该控制装置包括：控制单元；
该控制单元，用于IV曲线扫描过程中，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，并控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值；其中，所述设定功率参考值小于或等于IV曲线扫描之前各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和，所述设定电压参考值大于或等于IV曲线扫描之前各路IV曲线扫描DC-DC电路的开路电压的最大值的预设百分比。
在第五方面的第一种可能实现方式中，所述控制单元包括：
逆变电路输出功率获得子单元，用于获得所述逆变电路的输出功率；
第一比较子单元，用于将所述逆变电路的输出功率与设定功率参考值进行比较获得功率比较结果；
第一比例积分调节子单元，用于根据所述功率比较结果通过第一比例积分调节器获得所述逆变电路d轴的第一电流参考值；
第一控制子单元，用于利用所述逆变电路d轴的第一电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流。
结合第五方面及上述任一种可能的实现方式中，在第一种可能的实现方式中，所述控制单元包括：
DC-DC电路输出电压检测子单元，用于检测第m路DC-DC电路的输出电压；IV曲线扫描过程中第1路至第K路DC-DC电路为IV曲线扫描DC-DC电路，第K+1路至第N路为非IV曲线扫描DC-DC电路；m＝K+1，K+2，…，N；
第二比较子单元，用于将所述第m路DC-DC电路的输出电压与所述设定电压参考值进行比较获得电压比较结果；
第二比例积分调节子单元，用于将所述电压比较结果通过第二比例积分调节器获得第m路DC-DC电路的电流反馈调节量；
第一电流参考值获得子单元，用于将所述电流反馈调节量与电流前馈调节量相加后作为第m路DC-DC电路的电流参考值；所述电流前馈调节量与所述设定功率参考值正相关，与IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的功率之和负相关；
第一电流控制子单元，用于利用所述第m路DC-DC电路的电流参考值对第m路DC-DC电路进行电流控制，以使第m路DC-DC电路的输出电压为所述设定电压参考值。
结合第五方面及上述任一种可能的实现方式中，在第二种可能的实现方式中，所述控制单元包括：
DC-DC电路输入功率获得子单元，用于获得IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和；
输入功率差获得子单元，用于将所述设定功率参考值减去所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和获得输入功率差；
功率控制子单元，用于控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差。
结合第五方面及上述任一种可能的实现方式中，在第三种可能的实现方式中，所述控制单元包括：
逆变电路输入电压获得子单元，用于获得所述逆变电路的输入电压；所述逆变电路的输入电压等于所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压；
电压比较子单元，用于将所述逆变电路的输入电压与所述设定电压参考值进行比较获得所述逆变电路输入电压比较结果；
第二电流参考值获得子单元，用于将所述逆变电路输入电压比较结果通过第三比例积分调节器获得逆变电路d轴的第二电流参考值；
第二控制子单元，用于利用所述逆变电路d轴的第二电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流，以使每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值。
结合第五方面及上述任一种可能的实现方式中，在第四种可能的实现方式中，所述控制单元，还用于控制所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压从开路电压逐渐变化到短路电压，记录所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压变化过程中输入电压和对应的输入电流，根据记录的输入电压和对应的输入电流获得各路IV曲线扫描DC-DC电路对应的IV曲线。
第六方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行所述的组串式逆变器的控制方法。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
在进行IV曲线扫描过程中，控制逆变电路保持恒定的输出功率，以及保持恒定的母线电压，并且恒定的输出功率与IV曲线扫描之前各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和相关，恒定的母线电压与各路IV曲线扫描DC-DC电路的开路电压的最大值相关。其中母线电压是指逆变电路的输入电压，也是DC-DC电路的输出电压。
由于在进行IV曲线扫描过程中，控制逆变电路保持恒定的输出功率和恒定的母线电压，因此，组串式逆变器不会存在功率波动，进而保持电网稳定。并且，由于各路IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率在波动，而实现逆变电路输出功率恒定，必然通过控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率不是0，因此，本申请实施例提供的方法各路非IV曲线扫描DC-DC电路继续输出功率，这样可以有效利用各路非IV曲线扫描DC-DC电路输出的电能，避免造成发电量巨大浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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它的附图。
图1为本申请实施例提供的组串式逆变器示意图；
图2为本申请实施例提供的光伏组串的IV曲线示意图；
图3为本申请实施例提供的一种控制方法流程图；
图4为本申请实施例提供的控制方法的效果示意图；
图5为本申请实施例提供的IV曲线扫描过程中，非IV曲线扫描DC-DC电路输出功率为0对应的效果示意图；
图6为本申请实施例提供的一种逆变电路输出功率控制方法流程图；
图7为本申请实施例提供的一种非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压控制方法流程图；
图8为本申请实施例提供的又一种逆变电路输出功率控制方法流程图；
图9为本申请实施例提供的又一种非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压控制方法流程图；
图10为本申请实施例提供的一种组串式逆变器的控制装置示意图；
图11为本申请实施例提供的一种光伏逆变系统示意图；
图12为本申请实施例提供的又一种光伏逆变系统示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
首先，结合附图介绍本申请实施例提供的技术方案应用的技术场景，参见图1，该图为本申请实施例提供的组串式逆变器示意图。
该组串式逆变器包括：逆变电路200和N路直流-直流变换DC-DC电路；N为大于或等于2的整数；图中N路DC-DC电路分别为第1路DC-DC电路1至第N路DC-DC电路N。需要说明的是，第1路DC-DC电路1至第N路DC-DC电路N仅是用于区分DC-DC电路，不代表顺序。
每路DC-DC电路的输入端连接对应的光伏组串，图1中以每路DC-DC电路的输入端连接两路光伏组串为例进行介绍，例如第1路DC-DC电路1的输入端连接第一光伏组串101和第二光伏组串102，第一光伏组串101和第二光伏组串102的输出端并联在一起连接第1路DC-DC电路1的输入端。
每路DC-DC电路的输出端连接逆变电路200的输入端；如图1所示，第1路DC-DC电路1至第N路DC-DC电路N的输出端均连接逆变电路200的输入端，即第1路DC-DC电路1至第N路DC-DC电路N的输出端并联在一起。逆变电路200的输入功率是第1路DC-DC电路1至第N路DC-DC电路N的输出功率之和。
本申请实施例中不具体限定每路DC-DC连接的光伏组串的数量，可以根据光伏组串的输出电压以及电站需要的电压等级进行设置。
理想状态下，光伏组串的IV曲线如图2所示，横轴为电压(单位伏特)，纵轴为电流(单位为安培)，从图2可以看出，光伏组串的输出电流随着输出电流的增大而减小。
光伏组串进行IV曲线扫描过程中，通过连接的DC-DC电路控制光伏组串的输出电压从开路电压扫描到短路电压，由于光伏组串的输出电压即是连接的DC-DC电路的输入电压，因此控制DC-DC电路自身输入电压从开路电压扫描到短路电压。而非IV曲线扫描DC-DC电路不输出功率，即输出电流控制为0。
如图1所示，例如，第一路DC-DC电路1至第K路DC-DC电路K对应的光伏组串进行IV曲线扫描，第K+1路DC-DC电路K+1至第N路DC-DC电路N对应的光伏组串不进行IV曲线扫描。
发明人研究发现，由于进行IV曲线扫描过程中，各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压在变化，因此，各路IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率存在波动。而各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率为0。这样逆变电路输出功率存在波动，而且浪费了非IV曲线扫描的光伏组串产生的电能，发电量损耗较大。如果电站包括的上千台组串式逆变器同时进行IV曲线扫描，则发电量损耗巨大，而且电网不稳定。如果整个光伏逆变系统的组串式逆变器分批进行IV曲线扫描，光伏逆变电系统输出功率波动会减小，但会延长光伏逆变系统整体的IV曲线扫描过程中间，降低运维效率。
因此，本申请实施例提供一种组串式逆变器的控制方法，在进行IV曲线扫描过程中，控制逆变电路保持恒定的输出功率，以及保持恒定的母线电压，并且恒定的输出功率与IV曲线扫描之前各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和相关，恒定的母线电压与各路IV曲线扫描DC-DC电路的开路电压的最大值相关。
其中母线电压是指逆变电路的输入电压，也是DC-DC电路的输出电压。
由于本申请实施例提供的方法，在进行IV曲线扫描过程中，控制逆变电路保持恒定的输出功率和恒定的母线电压，因此，组串式逆变器不会存在功率波动，进而保持电网稳定。并且，由于各路IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率在波动，而实现逆变电路输出功率恒定，必然通过控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率不是0，因此，本申请实施例提供的方法各路非IV曲线扫描DC-DC电路继续输出功率，这样可以有效利用各路非IV曲线扫描DC-DC电路输出的电能，避免造成发电量巨大浪费。
本申请实施例应用的场景包括：大型光伏电站应用场景、中小型分布式电站应用场景或户用光伏发电系统等。组串式逆变器的输出端通过线缆接入变压器，或，直接接入单相交流电网，或，直接接入三相交流电网。
方法实施例一：
参见图3，该图为本申请实施例提供的一种控制方法流程图。
本实施例提供的组串式逆变器的控制方法，应用于组串式逆变器，所述组串式逆变器包括：逆变电路和N路直流-直流变换DC-DC电路；N为大于或等于2的整数，每路所述DC-DC电路的输入端连接对应的光伏组串，每路所述DC-DC电路的输出端连接所述逆变电路的输入端，所述N路DC-DC电路包括非IV曲线扫描DC-DC电路和IV曲线扫描DC-DC电路；
该方法包括：
S301：IV曲线扫描之前，获得各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和，获得各路IV曲线扫描DC-DC电路的开路电压的最大值；
开路电压的获得过程为：获得各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电流为0时各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压中的最大值，所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压中的最大值为所述各路IV曲线扫描DC-DC电路所连接的光伏组串的开路电压中的最大值。由于光伏组串的输出电压为连接的DC-DC电路的输入电压，因此，光伏组串的开路电压实质是DC-DC电路的输入电流为0时对应DC-DC电路的输入电压。
下面以N路DC-DC电路中第1路-第K路DC-DC电路为IV曲线扫描DC-DC电路，以第K+1-第N路DC-DC电路为非IV曲线扫描DC-DC电路为例进行说明。
实际进行IV曲线扫描过程中，在IV曲线扫描之前，组串式逆变器的控制器接收上位机发送的对第1路-第K路DC-DC电路所连接的光伏组串进行IV曲线扫描的指令。当然，组串式逆变器的控制器也可以直接决定进行IV曲线扫描。
在t0时刻，记录此时第1路-第N路DC-DC电路的输入功率为Pj(t0)，其中j＝1,2,3,…,N。记录此时第1路-第N路DC-DC电路的输入电压为Uj(t0)，其中j＝1,2,3,…,N。各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为第K+1-第N路DC-DC电路的输入功率为Pj(t0)。
然后，控制第1路-第K路DC-DC电路的输入电流为0，同时维持第第K+1-第N路DC-DC电路的输入功率不变，持续一段时间Δt。在t1＝t0+Δt时刻，记录第1路-第K路DC-DC电路的输入功率为Pl(t1)，其中l＝1,2,3,…,K。记录此时第1路-第K路DC-DC电路的输入电压为Ul(t1)，l＝1,2,3,…,K。Ul(t1)的最大值为Umax(t1)，l＝1,2,3,…,K。即Umax(t1)为所述各路IV曲线扫描DC-DC电路所连接的光伏组串的开路电压中的最大值。
以上的t0时刻和t1时刻均属于IV曲线扫描之前。
S302：IV曲线扫描过程中，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值Pref1，控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值Ubus_ref；其中，所述设定功率参考值Pref1小于或等于所述输入功率之和，所述设定电压参考值大于或等于所述开路电压的最大值的预设百分比。
Figure BDA0001698187330000111
其中0<α≤1，即Pref1小于或等于所述输入功率之和。
Ubus_ref≥Umax(t1)·β
其中β可以根据实际需要来设置，但是为了实现IV曲线扫描的效果较好，一般β的取值范围大于等于80％小于等于100％，例如β设置为90％，即Ubus_ref大于或等于所述开路电压中的最大值的90％。从IV曲线扫描效果看，预设百分比取100％较好，即Ubus_ref大于或等于Umax(t1)，这样IV曲线扫描的各路DC-DC电路所连接的光伏组串均可以实现从自身开路电压到短路电压范围的IV曲线扫描，从而可以全面识别光伏组串是否存在问题。
其中，Ubus_ref等于Umax(t1)即可实现各路IV曲线扫描DC-DC电路所连接的光伏组串的IV曲线扫描，当然Ubus_ref也可以取大于Umax(t1)的电压值。
由于DC-DC电路一般采用升压电路，即DC-DC电路的输出电压大于或等于输入电压。而DC-DC电路的输入电压为对应光伏组串的输出电压，光伏组串进行IV曲线扫描过程中，光伏组串的输出电压需要从开路电压扫描到短路电压，即光伏组串的输出电压最大为开路电压，这样DC-DC电路的输入电压最大为对应光伏组串的开路电压。因此，DC-DC电路的输出电压大于或等于对应光伏组串的开路电压。另外，由于所有DC-DC电路的输出端并联在一起，因此IV曲线扫描过程中，DC-DC电路的输出电压需要满足所有进行IV曲线扫描的所有光伏组串均能够扫描到自身的开路电压。因此，Ubus_ref需要大于或等于所述开路电压的最大值。否则不能保证进行IV曲线扫描的所有光伏组串均能够扫描到自身的开路电压，这样将无法完成IV曲线扫描。
其中，DC-DC电路为升压电路，具体可以采用Boost电路来实现。
可以理解的是，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值之前就是IV曲线扫描之前。
由于本申请实施例提供的方法，在进行IV曲线扫描过程中，控制逆变电路保持恒定的输出功率和恒定的母线电压，因此，组串式逆变器不会存在功率波动，进而保持电网稳定。并且，由于各路IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率在波动，而实现逆变电路输出功率恒定，必然通过控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率不是0，因此，本申请实施例提供的方法控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路继续输出功率，这样可以有效利用各路非IV曲线扫描DC-DC电路输出的电能，避免造成发电量巨大浪费。
下面结合仿真图来说明本申请实施例提供的控制方法的有益效果。
参见图4，该图为本申请实施例提供的控制方法的效果示意图。
参见图5，该图为IV曲线扫描过程中，非IV曲线扫描DC-DC电路输出功率为0对应的效果示意图。
图4和图5中的输出功率是指组串式逆变器的输出功率，即逆变电路的输出功率。
分析图4可知，本申请实施例提供的方法，由于IV曲线扫描期间，非IV曲线扫描DC-DC电路(非扫描支路)继续输入功率，因此，逆变电路输出功率降低较少，并且控制逆变电路输出恒定功率，避免输出功率波动，具体可以参见图4所示的输出功率波形图。
分析图5可知，由于IV曲线扫描期间，非IV曲线扫描DC-DC电路(非扫描支路)输入功率为0，因此，逆变电路输出功率仅是IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率，扫描期间整个逆变电路输出功率比非扫描期间的输出功率大幅降低。而且IV曲线扫描期间，逆变电路输出功率在波动。
分析图4可知，扫描期间对应的输出功率与非扫描期间对应的输出功率略低。比较图4和图5扫描期间的输出功率可知，图4比图5的输出功率相比大幅度提高。因此，本申请实施例提供的控制方法在IV曲线扫描期间输出功率较高，避免造成发电量巨大浪费，而且输出功率恒定，不存在功率波动。
本申请实施例中提供了两种控制逆变电路输出功率恒定以及母线电压恒定的方法，下面结合实施例二和实施例三分别进行详细介绍。
方法实施例二：
本实施例提供的控制方法是通过控制逆变电路的输出功率为设定功率参考值，控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，由于每路DC-DC电路的输出端并联在一起连接逆变电路的输入端，母线电压即是每路DC-DC电路的输出电压，又是逆变电路的输入电压，因此，控制母线恒定可以通过控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值来实现。
下面首先介绍控制逆变电路的输出功率为设定功率参考值。
参见图6，该图为本申请实施例提供的一种逆变电路输出功率控制方法流程图。
控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，具体包括：
S601：获得所述逆变电路的输出功率；
S602：将所述逆变电路的输出功率与设定功率参考值Pref1进行比较获得功率比较结果；
S603：根据所述功率比较结果通过第一比例积分调节器获得所述逆变电路d轴的第一电流参考值；
S604：利用所述逆变电路d轴的第一电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流，以使逆变电路的输出功率为设定功率参考值。
即控制逆变电路的输出功率可以通过控制逆变电路d轴电流来实现，d轴电流具体控制方法可以利用已知控制方法来实现。
下面介绍每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值。
参见图7，该图为本申请实施例提供的一种非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压控制方法流程图。
S701：检测第m路DC-DC电路的输出电压；IV曲线扫描过程中第1路至第K路DC-DC电路为IV曲线扫描DC-DC电路，第K+1路至第N路为非IV曲线扫描DC-DC电路；m＝K+1，K+2，…，N；
S702：将所述第m路DC-DC电路的输出电压与所述设定电压参考值进行比较获得电压比较结果；
S703：将所述电压比较结果通过第二比例积分调节器获得第m路DC-DC电路的电流反馈调节量；
S704：将所述电流反馈调节量与电流前馈调节量相加后作为第m路DC-DC电路的电流参考值；所述电流前馈调节量与所述设定功率参考值正相关，与IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的功率之和负相关；
所述电流前馈调节量通过以下公式获得：
Figure BDA0001698187330000141
其中Km为预设前馈比例系数，且0≤Km≤1；
Figure BDA0001698187330000142
t0表示IV曲线扫描之前，Pj(t0)表示IV曲线扫描之前DC-DC电路的输入功率，Ul(t3)和Il(t3)分别表示IV曲线扫描过程中DC-DC电路的输入电压和输入电流；
Figure BDA0001698187330000143
表示IV曲线扫描过程中第m路DC-DC电路的输入电压。
S705：利用所述第m路DC-DC电路的电流参考值对第m路DC-DC电路进行电流控制，以使第m路DC-DC电路的输出电压为所述设定电压参考值。
S701-S705是通过控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，具体是电压作为外环控制，电流作为内环控制来实现。即将电压外环控制的比较结果作为电流内环控制的参考值，控制电流达到参考值进而实现对电压的控制。电流具体控制方法可以利用已知控制方法来实现。
本实施例中母线电压的恒定是通过控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压为设定电压参考值来实现。
本实施例中功率控制流程图6和电压控制流程图7需要同时并行进行，只有功率控制和电压控制同时进行才可以达到效果。
以上实施例中，α等于1时，控制效果最好。
方法实施例三：
本实施例中逆变电路输出功率恒定是通过控制各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和与各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和相加为设定功率参考值，该控制方式又称为互补功率控制模式。而本实施例中母线电压恒定是通过控制逆变电路的输入电压为设定电压参考值，逆变电路的输入电压为连接的各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压。
下面首先介绍逆变电路输出功率的控制方法。
参见图8，该图为本申请实施例提供的又一种逆变电路输出功率控制方法流程图。
控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，具体包括：
S801：获得IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和；
S802：将所述设定功率参考值减去所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和获得输入功率差；
S803：控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差。
控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差，具体包括：
按照下式控制所述各路非IV曲线扫描DC-DC电路中第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)；m＝K+1，K+2，…，N；
Figure BDA0001698187330000151
其中，Km_pwr为预设第m路DC-DC电路的输入功率分配因子；
Figure BDA0001698187330000152
Pj(t0)表示IV曲线扫描之前DC-DC电路的输入功率；
Ul(t3)和Il(t3)分别表示IV曲线扫描过程中DC-DC电路的输入电压和输入电流。
控制第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)，具体包括：
获得IV曲线扫描过程中所述第m路DC-DC电路的输入电压；
由所述第m路DC-DC电路的输入电压和所述第m路DC-DC电路的输入功率Pm_ref(t3)获得第m路的电流参考值；
利用所述第m路的电流参考值对所述m路进行电流控制，以使所述第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)。
本实施例提供的控制方法需要实时获取各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率，进而根据设定功率参考值控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率。
下面介绍非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压控制方法。
参见图9，该图为本申请实施例提供的又一种非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压控制方法流程图。
所述控制所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，具体包括：
S901：获得所述逆变电路的输入电压；所述逆变电路的输入电压等于所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压；
S902：将所述逆变电路的输入电压与所述设定电压参考值进行比较获得所述逆变电路输入电压比较结果；
S903：将所述逆变电路输入电压比较结果通过第三比例积分调节器获得逆变电路d轴的第二电流参考值；
S904：利用所述逆变电路d轴的第二电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流，以使每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值。
S901-S904是通过控制逆变电路的输入电压为设定电压参考值，具体是电压作为外环控制，电流作为内环控制来实现。即将电压外环控制的比较结果作为电流内环控制的参考值，控制电流达到参考值进而实现对电压的控制。电流具体控制方法可以利用已知控制方法来实现。
本实施例中功率控制流程图8和电压控制流程图9需要同时并行进行，只有功率控制和电压控制同时进行才可以达到效果。
综上，方法实施例二和方法实施例三提供的控制方法均可以实现逆变电路的输出功率恒定和母线电压恒定，可以理解的是，实施例二和实施例三提供的控制方法均是适用于IV曲线扫描过程中，即在进行IV曲线扫描期间适用。
对于进行IV曲线扫描的DC-DC电路的控制是比较成熟的技术，下面简单介绍IV曲线扫描具体包括：
控制所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压从开路电压逐渐变化到短路电压，记录所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压变化过程中输入电压和对应的输入电流，根据记录的输入电压和对应的输入电流获得各路IV曲线扫描DC-DC电路对应的IV曲线。
可以理解的是，IV曲线扫描实质是对光伏组串进行扫描，但是由于光伏组串输出端连接DC-DC电路输入端，因此，光伏组串的输出电压和输出电流分别对应DC-DC电路的输入电压和输入电流。例如图1中第1路DC-DC电路1对应的光伏组串第一光伏组串101和第二光伏组串102进行IV曲线扫描，获得第1路DC-DC电路1的输入电压和第一光伏组串101的输出电流，便可以绘制第一光伏组串101的IV曲线，同理，可以绘制第二光伏组串102的IV曲线。
本申请实施例提供的控制方法控制非IV曲线扫描DC-DC电路工作于母线电压控制模式或互补输入功率模式。可以从非IV曲线扫描光伏组串中抽取适当功率，减小IV曲线扫描期间的发电量损失。通过控制逆变电路工作于恒定输出功率模式或母线电压控制模式，可以保证IV曲线扫描期间组串式逆变器输出功率平稳不波动，减小对交流电网稳定性的影响，避免电网事故。
基于以上实施例提供的一种组串式逆变器控制方法，本申请实施例还提供一种组串式逆变器的控制装置，下面结合附图进行详细介绍。
装置实施例：
参见图10，该图为本申请实施例提供的一种组串式逆变器的控制装置示意图。
本实施例提供的组串式逆变器的控制装置，应用于组串式逆变器，所述组串式逆变器包括：逆变电路和N路直流-直流变换DC-DC电路，N为大于或等于2的整数，每路所述DC-DC电路的输入端连接对应的光伏组串，每路所述DC-DC电路的输出端连接所述逆变电路的输入端；所述N路DC-DC电路包括非IV曲线扫描DC-DC电路和IV曲线扫描DC-DC电路；
该控制装置包括：输入功率获得单元1001、开路电压获得单元1002和控制单元1003；
所述输入功率获得单元1001，用于IV曲线扫描之前，获得各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和；
所述开路电压获得单元1002，用于获得各路IV曲线扫描DC-DC电路的开路电压中的最大值；
其中，DC-DC电路的开路电压是指对应光伏组串的开路电压，光伏组串的开路电压为对应DC-DC电路的输入电压。
由于DC-DC电路一般采用升压电路，即DC-DC电路的输出电压大于或等于输入电压。而DC-DC电路的输入电压为对应光伏组串的输出电压，光伏组串进行IV曲线扫描过程中，光伏组串的输出电压需要从开路电压扫描到短路电压，即光伏组串的输出电压最大为开路电压，这样DC-DC电路的输入电压最大为对应光伏组串的开路电压。因此，DC-DC电路的输出电压大于或等于对应光伏组串的开路电压。另外，由于所有DC-DC电路的输出端并联在一起，因此IV曲线扫描过程中，DC-DC电路的输出电压需要满足所有进行IV曲线扫描的所有光伏组串均能够扫描到自身的开路电压。因此，Ubus_ref需要大于或等于所述开路电压的最大值。否则不能保证进行IV曲线扫描的所有光伏组串均能够扫描到自身的开路电压，这样将无法完成IV曲线扫描。
所述控制单元1003，用于IV曲线扫描过程中，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值；其中，所述设定功率参考值小于或等于所述输入功率之和，所述设定电压参考值大于或等于所述开路电压的最大值。
由于本申请实施例提供的控制装置，在进行IV曲线扫描过程中，控制逆变电路保持恒定的输出功率和恒定的母线电压，因此，组串式逆变器不会存在功率波动，进而保持电网稳定。并且，由于各路IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率在波动，而实现逆变电路输出功率恒定，必然通过控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率不是0，因此，本申请实施例提供的控制装置可以控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路继续输出功率，这样可以有效利用各路非IV曲线扫描DC-DC电路输出的电能，避免造成发电量巨大浪费。
下面介绍控制装置是通过控制逆变电路的输出功率为设定功率参考值，控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，由于每路DC-DC电路的输出端并联在一起连接逆变电路的输入端，母线电压即是每路DC-DC电路的输出电压，又是逆变电路的输入电压，因此，控制母线恒定可以通过控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值来实现。
具体地，所述控制单元包括：
逆变电路输出功率获得子单元，用于获得所述逆变电路的输出功率；
第一比较子单元，用于将所述逆变电路的输出功率与设定功率参考值进行比较获得功率比较结果；
第一比例积分调节子单元，用于根据所述功率比较结果通过第一比例积分调节器获得所述逆变电路d轴的第一电流参考值；
第一控制子单元，用于利用所述逆变电路d轴的第一电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流。
所述控制单元包括：
DC-DC电路输出电压检测子单元，用于检测第m路DC-DC电路的输出电压；IV曲线扫描过程中第1路至第K路DC-DC电路为IV曲线扫描DC-DC电路，第K+1路至第N路为非IV曲线扫描DC-DC电路；m＝K+1，K+2，…，N；
第二比较子单元，用于将所述第m路DC-DC电路的输出电压与所述设定电压参考值进行比较获得电压比较结果；
第二比例积分调节子单元，用于将所述电压比较结果通过第二比例积分调节器获得第m路DC-DC电路的电流反馈调节量；
第一电流参考值获得子单元，用于将所述电流反馈调节量与电流前馈调节量相加后作为第m路DC-DC电路的电流参考值；所述电流前馈调节量与所述设定功率参考值正相关，与IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的功率之和负相关；
第一电流控制子单元，用于利用所述第m路DC-DC电路的电流参考值对第m路DC-DC电路进行电流控制，以使第m路DC-DC电路的输出电压为所述设定电压参考值。
下面介绍控制装置通过控制各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和与各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和相加为设定功率参考值，该控制方式又称为互补功率控制模式。而本实施例中母线电压恒定是通过控制逆变电路的输入电压为设定电压参考值，逆变电路的输入电压为连接的各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压。
所述控制单元包括：
DC-DC电路输入功率获得子单元，用于获得IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和；
输入功率差获得子单元，用于将所述设定功率参考值减去所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和获得输入功率差；
功率控制子单元，用于控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差。
所述控制单元包括：
逆变电路输入电压获得子单元，用于获得所述逆变电路的输入电压；所述逆变电路的输入电压等于所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压；
电压比较子单元，用于将所述逆变电路的输入电压与所述设定电压参考值进行比较获得所述逆变电路输入电压比较结果；
第二电流参考值获得子单元，用于将所述逆变电路输入电压比较结果通过第三比例积分调节器获得逆变电路d轴的第二电流参考值；
第二控制子单元，用于利用所述逆变电路d轴的第二电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流，以使每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值。
以上控制装置的具体实现方式可以参见方法实施例部分的详细介绍。
另外，对于进行IV曲线扫描的DC-DC电路的控制是比较成熟的技术，下面简单介绍IV曲线扫描。
控制单元，还用于控制所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压从开路电压逐渐变化到短路电压，记录所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压变化过程中输入电压和对应的输入电流，根据记录的输入电压和对应的输入电流获得各路IV曲线扫描DC-DC电路对应的IV曲线。
本申请实施例提供的控制装置控制非IV曲线扫描DC-DC电路工作于母线电压控制模式或互补输入功率模式。可以从非IV曲线扫描光伏组串中抽取适当功率，减小IV曲线扫描期间的发电量损失。通过控制逆变电路工作于恒定输出功率模式或母线电压控制模式，可以保证IV曲线扫描期间组串式逆变器输出功率平稳不波动，减小对交流电网稳定性的影响，避免电网事故。
控制器实施例：
基于以上实施例提供的一种组串式逆变器控制方法，本申请实施例还提供一种组串式逆变器的控制器，下面结合附图进行详细介绍。
本申请实施例提供的组串式逆变器的控制器，应用于组串式逆变器，所述组串式逆变器包括：逆变电路和N路直流-直流变换DC-DC电路，N为大于或等于2的整数，每路所述DC-DC电路的输入端连接对应的光伏组串，每路所述DC-DC电路的输出端连接所述逆变电路的输入端；所述N路DC-DC电路包括非IV曲线扫描DC-DC电路和IV曲线扫描DC-DC电路；
该控制器用于执行方法实施例一至实施例三所叙述的控制方法。
具体地，该控制器，用于IV曲线扫描过程中，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，并控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值；其中，所述设定功率参考值小于或等于IV曲线扫描之前各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和，所述设定电压参考值大于或等于IV曲线扫描之前各路IV曲线扫描DC-DC电路所连接的光伏组串的开路电压中的最大值的预设百分比。
所述控制器，还用于在IV曲线扫描之前，获得各路非IV曲线扫描DC-DC电路的所述输入功率之和。
开路电压的获得过程为：在IV曲线扫描之前，获得各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电流为0时各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压中的最大值，所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压中的最大值为所述各路IV曲线扫描DC-DC电路所连接的光伏组串的开路电压中的最大值。
控制器控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，具体包括：
获得所述逆变电路的输出功率；将所述逆变电路的输出功率与设定功率参考值进行比较获得功率比较结果；根据所述功率比较结果通过第一比例积分调节器获得所述逆变电路d轴的第一电流参考值；利用所述逆变电路d轴的第一电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流。
控制器控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，具体包括：
检测第m路DC-DC电路的输出电压；IV曲线扫描过程中第1路至第K路DC-DC电路为IV曲线扫描DC-DC电路，第K+1路至第N路为非IV曲线扫描DC-DC电路；m＝K+1，K+2，…，N；将所述第m路DC-DC电路的输出电压与所述设定电压参考值进行比较获得电压比较结果；将所述电压比较结果通过第二比例积分调节器获得第m路DC-DC电路的电流反馈调节量；将所述电流反馈调节量与电流前馈调节量相加后作为第m路DC-DC电路的电流参考值；所述电流前馈调节量与所述设定功率参考值正相关，与IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的功率之和负相关；利用所述第m路DC-DC电路的电流参考值对第m路DC-DC电路进行电流控制，以使第m路DC-DC电路的输出电压为所述设定电压参考值。
控制器控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，具体包括：
获得IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和；将所述设定功率参考值减去所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和获得输入功率差；控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差。
控制器，控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差，具体包括：
按照下式控制所述各路非IV曲线扫描DC-DC电路中第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)；m＝K+1，K+2，…，N；
Figure BDA0001698187330000201
其中，Km_pwr为预设第m路DC-DC电路的输入功率分配因子，
Figure BDA0001698187330000202
Pj(t0)表示IV曲线扫描之前DC-DC电路的输入功率；
Ul(t3)和Il(t3)分别表示IV曲线扫描过程中DC-DC电路的输入电压和输入电流。
控制器，控制第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)，具体包括：
获得IV曲线扫描过程中所述第m路DC-DC电路的输入电压；由所述第m路DC-DC电路的输入电压和所述第m路DC-DC电路的输入功率Pm_ref(t3)获得第m路的电流参考值；利用所述第m路的电流参考值对所述m路进行电流控制，以使所述第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)。
控制器，控制所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，具体包括：
获得所述逆变电路的输入电压；所述逆变电路的输入电压等于所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压；将所述逆变电路的输入电压与所述设定电压参考值进行比较获得所述逆变电路输入电压比较结果；将所述逆变电路输入电压比较结果通过第三比例积分调节器获得逆变电路d轴的第二电流参考值；利用所述逆变电路d轴的第二电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流，以使每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值。
另外，控制器可以与上位机进行交互，响应上位机发生的进行IV曲线扫描的指令，并将获得的IV曲线发送给上位机。
控制器实现对组串式逆变器的控制，包括对DC-DC电路的控制以及对逆变电路的控制。例如通过各种传感器测量的电流、电压等信号，控制逆变电路中开关器件的导通和关断，进而使逆变电路输出需求的电能。
由于本申请实施例提供的控制器，在进行IV曲线扫描过程中，控制逆变电路保持恒定的输出功率和恒定的母线电压，因此，组串式逆变器不会存在功率波动，进而保持电网稳定。并且，由于各路IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率在波动，而实现逆变电路输出功率恒定，必然通过控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率不是0，因此，本申请实施例提供的控制器可以控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路继续输出功率，这样可以有效利用各路非IV曲线扫描DC-DC电路输出的电能，避免造成发电量巨大浪费。
光伏逆变系统实施例一：
基于以上实施例提供的一种组串式逆变器的控制方法和控制器，本申请实施例还提供一种光伏逆变系统，下面结合附图进行详细说明。
参见图11，该图为本申请实施例提供的一种光伏逆变系统示意图。
本实施例提供的光伏逆变系统，包括：光伏组串和以上实施例提供的组串式逆变器；
所述组串式逆变器，用于将DC-DC电路输出的直流电逆变为交流电。
由于本申请实施例提供的光伏逆变系统，在进行IV曲线扫描过程中，控制逆变电路保持恒定的输出功率和恒定的母线电压，因此，组串式逆变器不会存在功率波动，进而保持电网稳定。并且，由于各路IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率在波动，而实现逆变电路的输出功率恒定，必然通过控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出功率不是0，因此，本申请实施例提供的光伏逆变系统可以控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路继续输出功率，这样可以有效利用各路非IV曲线扫描DC-DC电路输出的电能，避免造成发电量巨大浪费。
光伏逆变系统实施例二：
参见图12，该图为本申请实施例提供的又一种光伏逆变系统示意图。
本实施例提供的光伏逆变系统，还包括：上位机400；
所述控制器300，用于响应所述上位机400发送的进行IV曲线扫描的指令；并将获得的IV曲线发送给所述上位机。
本实施例提供的光伏逆变系统，可以单相交流逆变系统，也可以为三相交流逆变系统。
本申请实施例提供的光伏逆变系统，控制非IV曲线扫描DC-DC电路工作于母线电压控制模式或互补输入功率模式。可以从非IV曲线扫描光伏组串中抽取适当功率，减小IV曲线扫描期间的发电量损失。通过控制逆变电路工作于恒定输出功率模式或母线电压控制模式，可以保证IV曲线扫描期间组串式逆变器输出功率平稳不波动，减小对交流电网稳定性的影响，避免电网事故。
另外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行以上方法实施例所述的组串式逆变器的控制方法。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (24)

1.一种组串式逆变器的控制方法，其特征在于，应用于组串式逆变器，所述组串式逆变器包括：逆变电路和N路直流-直流变换DC-DC电路，N为大于或等于2的整数，每路所述DC-DC电路的输入端连接对应的光伏组串，每路所述DC-DC电路的输出端连接所述逆变电路的输入端，所述N路DC-DC电路包括非IV曲线扫描DC-DC电路和IV曲线扫描DC-DC电路；该方法包括：
IV曲线扫描过程中，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，并控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值；其中，所述设定功率参考值小于或等于IV曲线扫描之前各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和，所述设定电压参考值大于或等于IV曲线扫描之前各路IV曲线扫描DC-DC电路所连接的光伏组串的开路电压中的最大值的预设百分比。
2.根据权利要求1所述的组串式逆变器的控制方法，其特征在于，在IV曲线扫描之前，还包括：
获得各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和。
3.根据权利要求1所述的组串式逆变器的控制方法，其特征在于，在所述IV曲线扫描之前，还包括：
获得各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电流为0时各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压中的最大值，所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压中的最大值为所述各路IV曲线扫描DC-DC电路所连接的光伏组串的开路电压中的最大值。
4.根据权利要求1所述的组串式逆变器的控制方法，其特征在于，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，具体包括：
获得所述逆变电路的输出功率；
将所述逆变电路的输出功率与设定功率参考值进行比较获得功率比较结果；
根据所述功率比较结果通过第一比例积分调节器获得所述逆变电路d轴的第一电流参考值；
利用所述逆变电路d轴的第一电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流。
5.根据权利要求1所述的组串式逆变器的控制方法，其特征在于，控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，具体包括：
检测第m路DC-DC电路的输出电压；第1路至第K路DC-DC电路为IV曲线扫描DC-DC电路，第K+1路至第N路为非IV曲线扫描DC-DC电路；m＝K+1，K+2，…，N；
将所述第m路DC-DC电路的输出电压与所述设定电压参考值进行比较获得电压比较结果；
将所述电压比较结果通过第二比例积分调节器获得第m路DC-DC电路的电流反馈调节量；
将所述电流反馈调节量与电流前馈调节量相加后作为第m路DC-DC电路的电流参考值；所述电流前馈调节量与所述设定功率参考值正相关，与IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的功率之和负相关；
利用所述第m路DC-DC电路的电流参考值对第m路DC-DC电路进行电流控制，以使第m路DC-DC电路的输出电压为所述设定电压参考值。
6.根据权利要求5所述的组串式逆变器的控制方法，其特征在于，所述电流前馈调节量通过以下公式获得：
Figure FDA0003369996300000021
其中Km为预设前馈比例系数，且0≤Km≤1；
Figure FDA0003369996300000022
t0表示IV曲线扫描之前，Pj(t0)表示IV曲线扫描之前DC-DC电路的输入功率，Ul(t3)和Il(t3)分别表示IV曲线扫描过程中DC-DC电路的输入电压和输入电流；t3表示IV曲线扫描过程中；
Figure FDA0003369996300000023
表示IV曲线扫描过程中第m路DC-DC电路的输入电压。
7.根据权利要求1所述的组串式逆变器的控制方法，其特征在于，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，具体包括：
获得IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和；
将所述设定功率参考值减去所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和获得输入功率差；
控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差。
8.根据权利要求7所述的组串式逆变器的控制方法，其特征在于，控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差，具体包括：
按照下式控制所述各路非IV曲线扫描DC-DC电路中第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)；m＝K+1，K+2，…，N；
Figure FDA0003369996300000024
其中，Km_pwr为预设第m路DC-DC电路的输入功率分配因子，
Figure FDA0003369996300000025
Pj(t0)表示IV曲线扫描之前DC-DC电路的输入功率；t0表示IV曲线扫描之前，t3表示IV曲线扫描过程中；
Ul(t3)和Il(t3)分别表示IV曲线扫描过程中DC-DC电路的输入电压和输入电流。
9.根据权利要求8所述的组串式逆变器的控制方法，其特征在于，所述控制第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)，具体包括：
获得IV曲线扫描过程中所述第m路DC-DC电路的输入电压；
由所述第m路DC-DC电路的输入电压和所述第m路DC-DC电路的输入功率Pm_ref(t3)获得第m路的电流参考值；
利用所述第m路的电流参考值对所述m路进行电流控制，以使所述第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)。
10.根据权利要求1所述的组串式逆变器的控制方法，其特征在于，所述控制所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，具体包括：
获得所述逆变电路的输入电压；所述逆变电路的输入电压等于所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压；
将所述逆变电路的输入电压与所述设定电压参考值进行比较获得所述逆变电路输入电压比较结果；
将所述逆变电路输入电压比较结果通过第三比例积分调节器获得逆变电路d轴的第二电流参考值；
利用所述逆变电路d轴的第二电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流，以使每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值。
11.根据权利要求1-10任一项所述的组串式逆变器的控制方法，其特征在于，所述IV曲线扫描具体包括：
控制所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压从开路电压逐渐变化到短路电压，记录所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压变化过程中输入电压和对应的输入电流，根据记录的输入电压和对应的输入电流获得各路IV曲线扫描DC-DC电路对应的IV曲线。
12.一种组串式逆变器的控制器，其特征在于，应用于组串式逆变器，所述组串式逆变器包括：逆变电路和N路直流-直流变换DC-DC电路，N为大于或等于2的整数，每路所述DC-DC电路的输入端连接对应的光伏组串，每路所述DC-DC电路的输出端连接所述逆变电路的输入端；所述N路DC-DC电路包括非IV曲线扫描DC-DC电路和IV曲线扫描DC-DC电路；
该控制器，用于IV曲线扫描过程中，控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，并控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值；其中，所述设定功率参考值小于或等于IV曲线扫描之前各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和，所述设定电压参考值大于或等于IV曲线扫描之前各路IV曲线扫描DC-DC电路的开路电压的最大值的预设百分比。
13.根据权利要求12所述的组串式逆变器的控制器，其特征在于，所述控制器，还用于在IV曲线扫描之前，获得各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和。
14.根据权利要求12所述的组串式逆变器的控制器，其特征在于，所述控制器，还用于在IV曲线扫描之前，获得各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电流为0时各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压中的最大值，所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入电压中的最大值为所述各路IV曲线扫描DC-DC电路所连接的光伏组串的开路电压中的最大值。
15.根据权利要求12所述的组串式逆变器的控制器，其特征在于，所述控制器控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，具体包括：
获得所述逆变电路的输出功率；将所述逆变电路的输出功率与设定功率参考值进行比较获得功率比较结果；根据所述功率比较结果通过第一比例积分调节器获得所述逆变电路d轴的第一电流参考值；利用所述逆变电路d轴的第一电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流。
16.根据权利要求12所述的组串式逆变器的控制器，其特征在于，所述控制器控制每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，具体包括：
检测第m路DC-DC电路的输出电压；IV曲线扫描过程中第1路至第K路DC-DC电路为IV曲线扫描DC-DC电路，第K+1路至第N路为非IV曲线扫描DC-DC电路；m＝K+1，K+2，…，N；将所述第m路DC-DC电路的输出电压与所述设定电压参考值进行比较获得电压比较结果；将所述电压比较结果通过第二比例积分调节器获得第m路DC-DC电路的电流反馈调节量；将所述电流反馈调节量与电流前馈调节量相加后作为第m路DC-DC电路的电流参考值；所述电流前馈调节量与所述设定功率参考值正相关，与IV曲线扫描过程中各路IV曲线扫描DC-DC电路的功率之和负相关；利用所述第m路DC-DC电路的电流参考值对第m路DC-DC电路进行电流控制，以使第m路DC-DC电路的输出电压为所述设定电压参考值。
17.根据权利要求12所述的组串式逆变器的控制器，其特征在于，所述控制器控制所述逆变电路的输出功率为设定功率参考值，具体包括：
获得各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和；将所述设定功率参考值减去所述各路IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和获得输入功率差；控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差。
18.根据权利要求17所述的组串式逆变器的控制器，其特征在于，所述控制器，控制各路非IV曲线扫描DC-DC电路的输入功率之和为所述输入功率差，具体包括：
按照下式控制所述各路非IV曲线扫描DC-DC电路中第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)；m＝K+1，K+2，…，N；
Figure FDA0003369996300000041
其中，Km_pwr为预设第m路DC-DC电路的输入功率分配因子，
Figure FDA0003369996300000042
Pj(t0)表示IV曲线扫描之前DC-DC电路的输入功率；t0表示IV曲线扫描之前，t3表示IV曲线扫描过程中；
Ul(t3)和Il(t3)分别表示IV曲线扫描过程中DC-DC电路的输入电压和输入电流。
19.根据权利要求18所述的组串式逆变器的控制器，其特征在于，所述控制器，控制第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)，具体包括：
获得所述第m路DC-DC电路的输入电压；由所述第m路DC-DC电路的输入电压和所述第m路DC-DC电路的输入功率Pm_ref(t3)获得第m路的电流参考值；利用所述第m路的电流参考值对所述m路进行电流控制，以使所述第m路DC-DC电路的输入功率为Pm_ref(t3)。
20.根据权利要求13所述的组串式逆变器的控制器，其特征在于，所述控制器，控制所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值，具体包括：
获得所述逆变电路的输入电压；所述逆变电路的输入电压等于所述每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压；将所述逆变电路的输入电压与所述设定电压参考值进行比较获得所述逆变电路输入电压比较结果；将所述逆变电路输入电压比较结果通过第三比例积分调节器获得逆变电路d轴的第二电流参考值；利用所述逆变电路d轴的第二电流参考值控制所述逆变电路的d轴电流，以使每路非IV曲线扫描DC-DC电路的输出电压均为设定电压参考值。
21.一种组串式逆变器，其特征在于，包括：权利要求13-20任一项所述的控制器。
22.一种光伏逆变系统，其特征在于，包括：光伏组串和权利要求21所述的组串式逆变器；
所述组串式逆变器，用于将DC-DC电路输出的直流电逆变为交流电。
23.根据权利要求22所述的光伏逆变系统，其特征在于，还包括：上位机；
所述控制器，用于响应所述上位机发送的进行IV曲线扫描的指令；并将获得的IV曲线发送给所述上位机。
24.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-11任一项所述的组串式逆变器的控制方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108879756B (zh) 2018-06-15 2022-03-25 华为技术有限公司 组串式逆变器的控制方法、控制器、逆变器及逆变系统
CN110719038B (zh) * 2019-09-09 2021-02-12 华为数字技术（苏州）有限公司 组串式逆变器的控制方法、装置、系统及存储介质
CN112290888B (zh) * 2020-10-21 2022-07-12 阳光电源股份有限公司 一种iv扫描方法及光伏电站
CN116569478A (zh) * 2020-12-23 2023-08-08 华为数字能源技术有限公司 一种光伏系统及最大输入功率确定方法
CN113508506B (zh) * 2020-12-31 2022-09-16 华为数字能源技术有限公司 一种光伏发电系统、光伏逆变器及直流汇流箱
CN114914895A (zh) * 2021-02-07 2022-08-16 华为数字能源技术有限公司 光伏系统及其供电电流控制方法
CN113178894B (zh) * 2021-06-09 2024-04-12 阳光电源股份有限公司 一种光伏逆变器及其mpp扫描控制方法
DE102022106717A1 (de) * 2022-03-22 2023-09-28 Sma Solar Technology Ag Verfahren und schaltungsanordnung zum erfassen einer kennlinie eines pv-generators

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013015921A1 (en) * 2011-07-28 2013-01-31 Tigo Energy, Inc. Systems and methods to reduce the number and cost of management units of distributed power generators
JP2014038961A (ja) * 2012-08-17 2014-02-27 Jx Nippon Oil & Energy Corp 導通不良検知装置及び導通不良検知方法
CN104009705A (zh) * 2014-06-09 2014-08-27 苏州青云能源科技有限公司 光伏发电系统特性数据采集装置及方法
CN105391401A (zh) * 2015-12-16 2016-03-09 常州天合光能有限公司 一种光伏组件或阵列i-v特性测量装置及方法
CN106357220A (zh) * 2016-10-12 2017-01-25 福州大学 一种分布式光伏组串及组件iv特性曲线在线测量系统
CN106899268A (zh) * 2017-04-14 2017-06-27 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 多通道光伏组件户外发电特性与并网衰减状况测试系统
CN107017836A (zh) * 2017-06-12 2017-08-04 阳光电源股份有限公司 一种光伏发电系统及其组件iv曲线扫描方法
CN106130480B (zh) * 2016-08-19 2018-02-13 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种光伏组件户外发电特性与衰减状况测试系统
CN107800384A (zh) * 2017-10-19 2018-03-13 中国电子科技集团公司第四十研究所 一种用于光伏组件iv特性对比测试的并发控制方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9088178B2 (en) * 2006-12-06 2015-07-21 Solaredge Technologies Ltd Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8013472B2 (en) * 2006-12-06 2011-09-06 Solaredge, Ltd. Method for distributed power harvesting using DC power sources
US20130285457A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 Delphi Technologies, Inc. Cascaded multilevel inverter and method for operating photovoltaic cells at a maximum power point
DE102014100690A1 (de) * 2014-01-22 2015-07-23 Sma Solar Technology Ag Wechselrichter, insbesondere als teil eines energieerzeugungsverbundes, und verfahren
US20160099676A1 (en) * 2014-10-01 2016-04-07 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for an integrated pv curve tracer
US10303195B2 (en) * 2014-11-07 2019-05-28 Shehab Ahmed Apparatus and method for voltage balancing and optimizing output power in power generation systems
JP6531496B2 (ja) * 2015-06-02 2019-06-19 オムロン株式会社 蓄電池制御装置
CN105827200B (zh) * 2016-03-01 2019-05-03 华为技术有限公司 光电系统中电池组串故障的识别方法、装置和设备
CN105680797B (zh) 2016-03-01 2018-03-27 华为技术有限公司 一种检测光伏组串的电流电压曲线的方法及系统
CN105871324B (zh) * 2016-04-11 2017-12-15 厦门科华恒盛股份有限公司 一种多路输入光伏逆变系统的独立mppt跟踪方法
CN106712716B (zh) 2017-02-10 2019-02-01 阳光电源股份有限公司 一种光伏组件的iv曲线扫描方法及优化器
CN107196604B (zh) * 2017-05-26 2020-03-24 阳光电源股份有限公司 一种光伏发电系统及其组件iv曲线扫描方法
CN107612019B (zh) * 2017-08-17 2020-10-23 许继电气股份有限公司 一种组串式光伏逆变器有功功率控制方法及系统
CN107689772B (zh) * 2017-09-01 2019-09-13 中国华电科工集团有限公司 光伏电站的子阵并联失配的估算方法
CN108879756B (zh) * 2018-06-15 2022-03-25 华为技术有限公司 组串式逆变器的控制方法、控制器、逆变器及逆变系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013015921A1 (en) * 2011-07-28 2013-01-31 Tigo Energy, Inc. Systems and methods to reduce the number and cost of management units of distributed power generators
JP2014038961A (ja) * 2012-08-17 2014-02-27 Jx Nippon Oil & Energy Corp 導通不良検知装置及び導通不良検知方法
CN104009705A (zh) * 2014-06-09 2014-08-27 苏州青云能源科技有限公司 光伏发电系统特性数据采集装置及方法
CN105391401A (zh) * 2015-12-16 2016-03-09 常州天合光能有限公司 一种光伏组件或阵列i-v特性测量装置及方法
CN106130480B (zh) * 2016-08-19 2018-02-13 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种光伏组件户外发电特性与衰减状况测试系统
CN106357220A (zh) * 2016-10-12 2017-01-25 福州大学 一种分布式光伏组串及组件iv特性曲线在线测量系统
CN106899268A (zh) * 2017-04-14 2017-06-27 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 多通道光伏组件户外发电特性与并网衰减状况测试系统
CN107017836A (zh) * 2017-06-12 2017-08-04 阳光电源股份有限公司 一种光伏发电系统及其组件iv曲线扫描方法
CN107800384A (zh) * 2017-10-19 2018-03-13 中国电子科技集团公司第四十研究所 一种用于光伏组件iv特性对比测试的并发控制方法

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