本技术涉及光伏发电,尤其涉及一种光伏组件低压直通保护方法、系统、设备及存储介质。
背景技术:
1、随着光伏发电技术的不断发展,光伏组件和优化器作为光伏发电系统的重要组成部分,其功能和性能要求也越来越高。优化器的作用在于最大限度地提高光伏系统的发电效率,以及保护光伏组件在不利环境条件下的安全运行。随着光伏系统的普及应用,对于各种特殊情况下光伏组件的保护需求日益突出,尤其是面对低压状态时的应对措施成为了技术研究的重点之一。
2、目前已有一种光伏组件优化器冗余直通装置及控制方法,用于应对光伏组件异常状态时的保护措施。具体的,冗余直通装置和组件优化器并联连接,可安装在光伏组件接线盒内或组成单独的模块。装置包括一个功率开关电路和一个驱动控制电路,驱动控制电路根据接收到的来自组件优化器的信号控制功率开关的开通或关断,使冗余直通装置在组件优化器正常工作时处于关断模式,不影响组件优化器的最大功率点跟踪,当组件优化器失效时,冗余直通装置进入直通模式,使失效的光伏组件依然能够正常工作,从而增加光伏系统的可靠性。
3、然而,现有技术虽然在一定程度上解决了光伏组件异常状态时的保护问题,但仍然存在一些不足之处。其中主要问题包括:需要优化器持续输出驱动信号来控制开关管,导致功耗较高,以及程序容易出现debug,失效模式分析较为简单,难以实现对光伏组件的全面保护。
技术实现思路
1、本技术提供了一种光伏组件低压直通保护方法、系统、设备及存储介质,能够有效减少功耗、提高系统的稳定性,同时增强了对光伏组件的保护能力。本技术提供如下技术方案:
2、第一方面,本技术提供一种光伏组件低压直通保护方法,所述方法包括:
3、在光伏发电系统中部署采样电路,基于所述采样电路采集光伏组件的pv端电压;
4、使用mcu接收所述采样电路采集的光伏组件的pv端电压,将所述pv端电压与12v进行比较;
5、若是所述光伏组件的pv端电压低于12v,通过芯片向控制直通模式的开关发送驱动信号,决定是否进行直通模式;
6、若是所述光伏组件的pv端电压高于或者等于12v,通过芯片控制直通模式的开关,使其进入dc-dc工作方式。
7、在一个具体的可实施方案中,所述在光伏发电系统中部署采样电路,基于所述采样电路采集光伏组件的pv端电压包括:
8、将采集到的pv端电压进行小波变换,利用小波变换的多尺度分析特性,将信号分解为不同频率的成分;
9、结合自适应滤波技术,根据信号的动态变化和噪声特性,对pv端电压进行实时滤波处理。
10、在一个具体的可实施方案中,所述若是所述光伏组件的pv端电压高于或者等于12v,通过芯片控制直通模式的开关,使其进入dc-dc工作方式之后还包括:
11、考虑光照强度对光伏组件输出功率的影响,温度对光伏组件性能的影响以及光伏组件本身的特性和工作环境的变化,确定系统最优的输入功率,根据最优输入功率调整光伏发电系统的功率输出,使其与最优功率匹配;
12、持续监测光照、温度和电压的变化,并根据实时数据对最优输入功率进行调整。
13、在一个具体的可实施方案中,所述考虑光照强度对光伏组件输出功率的影响,温度对光伏组件性能的影响以及光伏组件本身的特性和工作环境的变化,确定系统最优的输入功率包括:
14、光照强度对光伏组件输出功率的影响公式如下:
15、p1=pmax×f(isun)
16、其中p1是光伏组件的第一输出功率,pmax是光伏组件在标准测试条件下的最大输出功率,isun是光照强度,f(isun)是光照强度函数,描述了光照强度对输出功率的影响关系。
17、在一个具体的可实施方案中,所述考虑光照强度对光伏组件输出功率的影响,温度对光伏组件性能的影响以及光伏组件本身的特性和工作环境的变化,确定系统最优的输入功率包括
18、温度对光伏组件输出功率的影响公式如下:
19、p2=pmax×g(t)
20、其中p2是光伏组件的第二输出功率,t是光伏组件的温度,g(t)是温度函数,描述了温度对输出功率的影响关系。
21、在一个具体的可实施方案中,所述考虑光照强度对光伏组件输出功率的影响,温度对光伏组件性能的影响以及光伏组件本身的特性和工作环境的变化,确定系统最优的输入功率包括:
22、系统特性和工作环境的变化公式如下:
23、p3=pmax×h(conditions)
24、其中p3是光伏组件的第三输出功率,h(conditions)是描述系统特性和工作环境变化对输出功率的影响关系的函数。
25、在一个具体的可实施方案中,所述考虑光照强度对光伏组件输出功率的影响,温度对光伏组件性能的影响以及光伏组件本身的特性和工作环境的变化,确定系统最优的输入功率包括:
26、最优的输入功率pfinal通过以下公式计算得出:
27、
28、第二方面,本技术提供一种光伏组件低压直通保护系统,采用如下的技术方案:
29、一种光伏组件低压直通保护系统,包括:
30、电压采样模块,用于在光伏发电系统中部署采样电路,基于所述采样电路采集光伏组件的pv端电压;
31、电压比较模块,用于使用mcu接收所述采样电路采集的光伏组件的pv端电压,将所述pv端电压与12v进行比较;
32、低压保护模块,用于若是所述光伏组件的pv端电压低于12v,通过芯片向控制直通模式的开关发送驱动信号,决定是否进行直通模式;
33、dc转换模块,用于若是所述光伏组件的pv端电压高于或者等于12v,通过芯片控制直通模式的开关,使其进入dc-dc工作方式。
34、第三方面,本技术提供一种电子设备,所述设备包括处理器和存储器;所述存储器中存储有程序,所述程序由所述处理器加载并执行以实现如第一方面所述的一种光伏组件低压直通保护方法。
35、第四方面,本技术提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有程序,所述程序被处理器执行时用于实现如第一方面所述的一种光伏组件低压直通保护方法。
36、综上所述,本技术的有益效果至少包括:
37、(1)采用+12v采样电路和直通模式,在特定情况下能够迅速切换光伏组件的工作模式,确保系统在异常状态下仍能够保持稳定输出。这种机制不仅提高了系统的可靠性,还能够最大程度地保护光伏组件,降低系统损耗,从而提高了光伏发电系统的整体效率。
38、(2)方案中的直通模式在光伏组件异常状态下能够及时启动,保证系统的安全输出。同时,通过mcu的状态判断和决策,能够快速响应光伏组件的工作状态变化,实现对光伏组件的全面保护。这种全面保护性能增强了系统的稳定性和可靠性,为光伏发电系统的长期运行提供了有力保障。
39、通过在光伏发电系统中部署采样电路和使用mcu进行电压监测,本方案实现了对光伏组件pv端电压的实时监测。当光伏组件的pv端电压低于12v时,系统可通过芯片控制直通模式的开关进入直通模式,避免了优化器持续输出驱动信号导致的功耗过高问题。而当光伏组件的pv端电压高于或等于12v时,系统则通过芯片控制直通模式的开关进入dc-dc工作方式,实现了对光伏组件的全面保护。此方案能够有效减少功耗、提高系统的稳定性,同时增强了对光伏组件的保护能力,为光伏发电系统的可靠性和性能提升提供了有效解决方案。
40、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
1.一种光伏组件低压直通保护方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的光伏组件低压直通保护方法,其特征在于,所述在光伏发电系统中部署采样电路,基于所述采样电路采集光伏组件的pv端电压包括:
3.根据权利要求1所述的光伏组件低压直通保护方法,其特征在于,所述若是所述光伏组件的pv端电压高于或者等于12v,通过芯片控制直通模式的开关,使其进入dc-dc工作方式之后还包括:
4.根据权利要求3所述的光伏组件低压直通保护方法,其特征在于,所述考虑光照强度对光伏组件输出功率的影响,温度对光伏组件性能的影响以及光伏组件本身的特性和工作环境的变化,确定系统最优的输入功率包括:
5.根据权利要求4所述的光伏组件低压直通保护方法,其特征在于,所述考虑光照强度对光伏组件输出功率的影响,温度对光伏组件性能的影响以及光伏组件本身的特性和工作环境的变化,确定系统最优的输入功率包括温度对光伏组件输出功率的影响公式如下:
6.根据权利要求5所述的光伏组件低压直通保护方法,其特征在于,所述考虑光照强度对光伏组件输出功率的影响,温度对光伏组件性能的影响以及光伏组件本身的特性和工作环境的变化,确定系统最优的输入功率包括:
7.根据权利要求6所述的光伏组件低压直通保护方法,其特征在于,所述考虑光照强度对光伏组件输出功率的影响,温度对光伏组件性能的影响以及光伏组件本身的特性和工作环境的变化,确定系统最优的输入功率包括:
8.一种光伏组件低压直通保护系统,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,其特征在于,所述设备包括处理器和存储器;所述存储器中存储有程序,所述程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的一种光伏组件低压直通保护方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有程序,所述程序被处理器执行时用于实现如权利要求1至7任一项所述的一种光伏组件低压直通保护方法。
