一种光伏系统的控制方法、装置、电源和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光伏系统的控制方法、装置、电源和存储介质，该方法包括：获取光伏组件的光伏电流值和光伏电压值、第一开关管模块两端的当前电压、全桥整流单元的当前输入电流、直流输出侧电容单元的当前直流输出侧电压；根据光伏组件的光伏电流值和光伏电压值、以及第一开关管模块两端的当前电压，对Boost单元进行电压环和电流环的双闭环控制；根据直流输出侧电容单元的当前直流输出侧电压、全桥整流单元的当前输入电流，对整流单元进行电压环和电流环的双闭环控制。该方案，通过将第一开关管模块两端的电压变量作为Boost单元的电压环受控对象，同时将Boost单元的升压功能移至后级整流单元中，优化了控制结构，提升了控制效率。提升了控制效率。提升了控制效率。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏系统的控制方法、装置、电源和存储介质


[0001]本专利技术属于电源
，具体涉及一种光伏系统的控制方法、装置、电源和存储介质，尤其涉及一种光伏系统(即混合供电系统)的控制方法、装置、电源和存储介质。

技术介绍

[0002]能源是促进社会经济发展的重要物质基础，当今社会，随着能源危机的日益加重，能源的利用与开发逐渐成为工业研究的发展重点。光伏发电作为新能源领域的一项重要组成部分，随着电能变换技术的提升，在工业和实际生活中发挥着越来越重要的作用。实际上，光伏系统一般为混合供电系统，即，使用光伏组件供电的同时也接入电网电能，当光伏组件的功率不足时及时接入电网电能，以保证负载的稳定运行。
[0003]在对单一负载进行混合供电的光伏系统中，通常由两级电路系统组成，分别为前级Boost电路和后级整流电路。其中，光伏组件供电使用的Boost电路，主要功能为升压和实现最大功率点跟踪控制(MPPT)；电网电能供电使用的整流电路，主要功能为将电网提供的交流电整流为负载所需的直流电，同时实现功率因数校正(PFC)和升压功能。相关方案中，光伏系统的两级电路系统的控制中，通常使用电压环和电流环的双闭环控制控制的前级Boost电路，实现升压和MPPT功能；同样，后级整流电路中使用电压环和电流环的双闭环控制控制，实现升压和PFC功能。但相关方案中光伏系统的两级电路系统的控制，前级Boost电路和后级整流电路需要分别进行升压控制，使得光伏系统的控制系统的控制结构较复杂，影响了光伏系统的控制系统的控制效率。
[0004]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种光伏系统的控制方法、装置、电源和存储介质，以解决相关方案中光伏系统的两级电路系统的控制，前级Boost电路和后级整流电路需要分别进行升压控制，使得光伏系统的控制系统的控制结构较复杂，影响了光伏系统的控制系统的控制效率的问题，达到通过将前级Boost电路中开关管(如图7所示的开关管S1)两端的电压变量(如图7所示的开关管S1的电压值V
S1
)作为前级Boost电路的电压环受控对象，以对前级Boost电路中开关管(如图7所示的开关管S1)两端的电压变量(如图7所示的开关管S1的电压值V
S1
)进行直接控制，同时将光伏系统中前级Boost电路的升压功能移至后级整流电路中，使Boost电路的升压功能与后级整流电路的升压功能共用一套升压结构，从而优化了光伏系统的控制系统的控制结构，提升了光伏系统的控制系统的控制效率的效果。
[0006]本专利技术提供一种光伏系统的控制方法中，所述光伏系统，包括：光伏组件的Boost单元，直流输出侧电容单元，以及交流电网的整流单元；所述直流输出侧电容单元，设置在所述Boost单元与所述整流单元的输出侧所述Boost单元的输出侧与所述整流单元的输出侧，共用所述直流输出侧电容单元；所述Boost单元，包括：第一开关管模块；所述整流单元，
包括：由第二开关管模块构成的全桥整流单元；所述光伏系统的控制方法，包括：在所述光伏组件处，获取所述光伏组件的光伏电流值和所述光伏组件的光伏电压值，并获取所述第一开关管模块两端的当前电压；在所述交流电网处，获取所述全桥整流单元的当前输入电流；以及，获取所述直流输出侧电容单元的当前直流输出侧电压；根据所述光伏组件的光伏电流值、所述光伏组件的光伏电压值、以及所述第一开关管模块两端的当前电压，对所述Boost单元进行电压环和电流环的双闭环控制，以通过对所述第一开关管模块的控制，实现对所述光伏组件的输出功率的控制；根据所述直流输出侧电容单元的当前直流输出侧电压、所述全桥整流单元的当前输入电流、以及预设的母线参考电压，对所述整流单元进行电压环和电流环的双闭环控制，以通过对所述全桥整流单元中第二开关管模块的控制，实现对所述直流输出侧电容单元的输出电压的控制。
[0007]在一些实施方式中，根据所述光伏组件的光伏电流值、所述光伏组件的光伏电压值、以及所述第一开关管模块两端的当前电压，对所述Boost单元进行电压环和电流环的双闭环控制，以通过对所述第一开关管模块的控制，实现对所述光伏组件的输出功率的控制，包括：根据所述光伏组件的光伏电流值、以及所述光伏组件的光伏电压值，经MPPT处理后，得到所述光伏组件的目标电流值；将所述光伏组件的目标电流值、以及所述光伏组件的光伏电流值的差值，作为所述Boost单元的电流环的控制结果；基于所述Boost单元的电流环的控制结果、以及所述第一开关管模块两端的当前电压，得到所述第一开关管模块的PWM控制信号，作为所述Boost单元的电压环的控制结果；进而，基于所述第一开关管模块的PWM控制信号，控制所述第一开关管模块的通断，实现对所述光伏组件的输出功率的控制。
[0008]在一些实施方式中，基于所述Boost单元的电流环的控制结果、以及所述第一开关管模块两端的当前电压，得到所述第一开关管模块的PWM控制信号，包括：基于所述Boost单元的电流环的控制结果、以及所述第一开关管模块两端的当前电压，经PI处理后，得到所述第一开关管模块两端的目标电压；将所述第一开关管模块两端的目标电压、以及所述第一开关管模块两端的当前电压的差值，经PI处理后，得到控制所述第一开关管模块所需要的占空比；根据所述第一开关管模块所需要的占空比，生成PWM控制信号，作为用于控制所述第一开关管模块的PWM控制信号。
[0009]在一些实施方式中，根据所述直流输出侧电容单元的当前直流输出侧电压、所述全桥整流单元的当前输入电流、以及预设的母线参考电压，对所述整流单元进行电压环和电流环的双闭环控制，以通过对所述全桥整流单元中第二开关管模块的控制，实现对所述直流输出侧电容单元的输出电压的控制，包括：将所述直流输出侧电容单元的当前直流输出侧电压与预设的母线参考电压的差值，经PI处理后，得到交流测电流的标量目标值；将所述交流测电流的标量目标值、以及所述交流侧的电网电压的相位的乘积，作为交流侧电流的目标电流，以作为所述整流单元的电压环的控制结果；根据所述整流单元的电压环的控制结果、以及所述全桥整流单元的当前输入电流，得到所述全桥整流单元中第二开关管模块的PWM控制信号，作为所述整流单元的电流环的控制结果；进而，基于所述全桥整流单元中第二开关管模块的PWM控制信号，控制所述全桥整流单元中第二开关管模块的通断，实现对所述直流输出侧电容单元的输出电压的控制。
[0010]在一些实施方式中，根据所述整流单元的电压环的控制结果、以及所述全桥整流单元的当前输入电流，得到所述全桥整流单元中第二开关管模块的PWM控制信号，包括：将
所述交流侧电流的目标电流、以及所述全桥整流单元的当前输入电流的差值，经PI处理后，得到交流侧电流的目标相位；将所述交流侧电流的目标相位、以及所述交流侧的电网电压的相位之和，作为控制所述全桥整流单元中第二开关管模块所需的占空比；根据所述全桥整流单元中第二开关管模块所需的占空比，生成PWM控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏系统的控制方法，其特征在于，所述光伏系统，包括：光伏组件的Boost单元，直流输出侧电容单元，以及交流电网的整流单元；所述直流输出侧电容单元，设置在所述Boost单元与所述整流单元的输出侧所述Boost单元的输出侧与所述整流单元的输出侧，共用所述直流输出侧电容单元；所述Boost单元，包括：第一开关管模块；所述整流单元，包括：由第二开关管模块构成的全桥整流单元；所述光伏系统的控制方法，包括：在所述光伏组件处，获取所述光伏组件的光伏电流值和所述光伏组件的光伏电压值，并获取所述第一开关管模块两端的当前电压；在所述交流电网处，获取所述全桥整流单元的当前输入电流；以及，获取所述直流输出侧电容单元的当前直流输出侧电压；根据所述光伏组件的光伏电流值、所述光伏组件的光伏电压值、以及所述第一开关管模块两端的当前电压，对所述Boost单元进行电压环和电流环的双闭环控制，以通过对所述第一开关管模块的控制，实现对所述光伏组件的输出功率的控制；根据所述直流输出侧电容单元的当前直流输出侧电压、所述全桥整流单元的当前输入电流、以及预设的母线参考电压，对所述整流单元进行电压环和电流环的双闭环控制，以通过对所述全桥整流单元中第二开关管模块的控制，实现对所述直流输出侧电容单元的输出电压的控制。2.根据权利要求1所述的光伏系统的控制方法，其特征在于，根据所述光伏组件的光伏电流值、所述光伏组件的光伏电压值、以及所述第一开关管模块两端的当前电压，对所述Boost单元进行电压环和电流环的双闭环控制，以通过对所述第一开关管模块的控制，实现对所述光伏组件的输出功率的控制，包括：根据所述光伏组件的光伏电流值、以及所述光伏组件的光伏电压值，经MPPT处理后，得到所述光伏组件的目标电流值；将所述光伏组件的目标电流值、以及所述光伏组件的光伏电流值的差值，作为所述Boost单元的电流环的控制结果；基于所述Boost单元的电流环的控制结果、以及所述第一开关管模块两端的当前电压，得到所述第一开关管模块的PWM控制信号，作为所述Boost单元的电压环的控制结果；进而，基于所述第一开关管模块的PWM控制信号，控制所述第一开关管模块的通断，实现对所述光伏组件的输出功率的控制。3.根据权利要求2所述的光伏系统的控制方法，其特征在于，基于所述Boost单元的电流环的控制结果、以及所述第一开关管模块两端的当前电压，得到所述第一开关管模块的PWM控制信号，包括：基于所述Boost单元的电流环的控制结果、以及所述第一开关管模块两端的当前电压，经PI处理后，得到所述第一开关管模块两端的目标电压；将所述第一开关管模块两端的目标电压、以及所述第一开关管模块两端的当前电压的差值，经PI处理后，得到控制所述第一开关管模块所需要的占空比；根据所述第一开关管模块所需要的占空比，生成PWM控制信号，作为用于控制所述第一开关管模块的PWM控制信号。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光伏系统的控制方法，其特征在于，根据所述直流输出侧电容单元的当前直流输出侧电压、所述全桥整流单元的当前输入电流、以及预设的母线参考电压，对所述整流单元进行电压环和电流环的双闭环控制，以通过对所述全桥
整流单元中第二开关管模块的控制，实现对所述直流输出侧电容单元的输出电压的控制，包括：将所述直流输出侧电容单元的当前直流输出侧电压与预设的母线参考电压的差值，经PI处理后，得到交流测电流的标量目标值；将所述交流测电流的标量目标值、以及所述交流侧的电网电压的相位的乘积，作为交流侧电流的目标电流，以作为所述整流单元的电压环的控制结果；根据所述整流单元的电压环的控制结果、以及所述全桥整流单元的当前输入电流，得到所述全桥整流单元中第二开关管模块的PWM控制信号，作为所述整流单元的电流环的控制结果；进而，基于所述全桥整流单元中第二开关管模块的PWM控制信号，控制所述全桥整流单元中第二开关管模块的通断，实现对所述直流输出侧电容单元的输出电压的控制。5.根据权利要求4所述的光伏系统的控制方法，其特征在于，根据所述整流单元的电压环的控制结果、以及所述全桥整流单元的当前输入电流，得到所述全桥整流单元中第二开关管模块的PWM控制信号，包括：将所述交流侧电流的目标电流、以及所述全桥整流单元的当前输入电流的差值，经PI处理后，得到交流侧电流的目标相位；将所述交流侧电流的目标相位、以及所述交流侧的电网电压的相位之和，作为控制所述全桥整流单元中第二开关管模块所需的占空比；根据所述全桥整流单元中第二开关管模块所需的占空比，生成PWM控制信号，作为用于控制控制所述全桥整流单元中第二开关管模块的PWM控制信号。6.一种光伏系统的控制装置，其特征在于，所述光伏系统，包括：光伏组件的Boost单元，直流输出侧电容单元，以及交流电网的整流单元；所述直流输出侧电容单元，设置在所述Boost单元与所述整流单元的...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏兵戌，郭立星，宋蒙恩，宋泽琳，李俊彦，宇文超敏，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：