光伏組件的最大功率測量裝置、方法及發(fā)電量測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種光伏組件的最大功率測量裝置、方 法及發(fā)電量測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能作為一種清潔環(huán)保的新能源，受到人們越來越多的關(guān)注。在光伏電站的運 行中，發(fā)電量是評價其性能的關(guān)鍵指標?，F(xiàn)有技術(shù)中，主要有兩種方法：
[0003] -是數(shù)學模型法：利用溫度傳感器和光強傳感器對環(huán)境參數(shù)進行采集，然后結(jié)合 光伏電池板的數(shù)學模型，計算出該環(huán)境參數(shù)下光伏電池的輸出功率值。該方法的不足在于 數(shù)學模型較為復雜，需要大量現(xiàn)場環(huán)境與電氣參數(shù)來校正其中參數(shù)，降低了其工程實用性。
[0004] 二是查表法；該方法根據(jù)分段線性化的思想，首先建立光伏電池最大輸出功率與 溫度和光強之間的關(guān)系表，然后通過實驗的方法，測得關(guān)系表中各個溫度和光強下光伏電 池的最大輸出功率，并填入表中，作為將來功率預(yù)測的參考。該方法的不足在于，在建立光 伏電池最大輸出功率與溫度和光強關(guān)系表時，需要采集各種環(huán)境下的輸出功率，其工作量 較大，另外關(guān)系表的建立是在光伏電池所在地點進行采集和實驗，而當光伏電池所在地點 發(fā)生變化時，所建立的關(guān)系表已不再適用于當前地點，因此該方法適應(yīng)性不強，如仍基于建 立好的關(guān)系表去獲得最大輸出功率，就會導致獲得的最大輸出功率準確度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的實施例提供一種光伏組件的最大功率測量裝置、方法及發(fā)電量測量方 法，能夠提高測量光伏組件的最大功率和發(fā)電量的準確度。
[0006] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的實施例提供了一種用于光伏組件的最大功率測量 裝置，所述裝置包括；電壓測量電路，所述電壓測量電路一端與所述光伏組件的正極相連 接，另一端與所述光伏組件的負極相連接，用于測量當前環(huán)境的所述光伏組件的開路電壓 和放電電壓；控制器，與所述電壓測量電路相連接，用于根據(jù)標準環(huán)境下的第一最大功率W 及第一最大功率點對應(yīng)的工作電壓和工作電流、所述開路電壓和放電電壓，獲取當前環(huán)境 下的所述光伏組件的第二最大功率。
[0007] 本發(fā)明的實施例還提供了一種用于光伏組件的最大功率測量方法，所述方法包 括；測量當前環(huán)境的所述光伏組件的開路電壓和放電電壓；根據(jù)標準環(huán)境下的第一最大功 率W及第一最大功率點對應(yīng)的工作電壓和工作電流、所述開路電壓和放電電壓，獲取當前 環(huán)境下的所述光伏組件的第二最大功率。
[0008] 本發(fā)明的實施例還提供了一種用于光伏組件的發(fā)電量測量方法，所述方法包括： 在預(yù)定的時間段內(nèi)，W設(shè)定時間間隔利用上述實施例的用于光伏組件的最大功率測量方 法，獲取當前環(huán)境下的每個時間間隔對應(yīng)的最大功率；根據(jù)預(yù)定的時間段的長度、設(shè)定的時 間間隔W及所述每個時間間隔對應(yīng)的最大功率通過下式計算所述光伏組件的發(fā)電量：
[0009]
【主權(quán)項】
1. 一種用于光伏組件的最大功率測量裝置，其特征在于，所述裝置包括： 電壓測量電路，所述電壓測量電路一端與所述光伏組件的正極相連接，另一端與所述 光伏組件的負極相連接，用于測量當前環(huán)境的所述光伏組件的開路電壓和放電電壓； 控制器，與所述電壓測量電路相連接，用于根據(jù)標準環(huán)境下的第一最大功率以及第一 最大功率點對應(yīng)的工作電壓和工作電流、所述開路電壓和放電電壓，獲取當前環(huán)境下的所 述光伏組件的第二最大功率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率測量裝置，其特征在于，所述電壓測量電路包括放 電電阻器、開關(guān)器件和電壓表，所述放電電阻器的阻值足夠小，使得流經(jīng)所述放電電阻器的 電流接近短路電流； 所述放電電阻器與所述開關(guān)器件串聯(lián)組成串聯(lián)支路，所述電壓表與所述串聯(lián)支路并 聯(lián)，所述開關(guān)器件響應(yīng)于所述控制器發(fā)出的控制信號，控制所述串聯(lián)支路的斷開或閉合，當 所述串聯(lián)支路斷開時，所述電壓表測量光伏組件的開路電壓并發(fā)送給所述控制器，當所述 串聯(lián)支路閉合時，所述電壓表測量光伏組件對所述放電電阻器放電時的放電電壓并發(fā)送給 所述控制器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的最大功率測量裝置，其特征在于，所述電壓測量電路還包括 電感，所述電感的一端與所述放電電阻器相連接，所述電感的另一端與所述開關(guān)器件相連 接，用于避免所述開關(guān)器件閉合時產(chǎn)生的瞬間沖擊電流。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的最大功率測量裝置，其特征在于，所述開關(guān)器件具體為繼 電器或接觸器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率測量裝置，其特征在于，所述控制器通過以下公式 執(zhí)行根據(jù)標準環(huán)境下的第一最大功率以及第一最大功率點對應(yīng)的工作電壓和工作電流、所 述開路電壓和放電電壓，獲取當前環(huán)境下的所述光伏組件的第二最大功率的處理：
其中，V'sc為測量得到的當前環(huán)境下光伏組件的放電電壓，R為放電電阻，1' %為 當前環(huán)境下光伏組件的短路電流，V' %為測量得到的當前環(huán)境下光伏組件的開路電壓， MPP為所述光伏組件的第二最大功率，P"PPN為標準環(huán)境下的第一最大功率，V為標準環(huán) 境下第一最大功率點對應(yīng)的工作電壓，Isra為標準環(huán)境下第一最大功率點對應(yīng)的工作電流。
6. -種用于光伏組件的最大功率測量方法，其特征在于，所述方法包括： 測量當前環(huán)境的所述光伏組件的開路電壓和放電電壓； 根據(jù)標準環(huán)境下的第一最大功率以及第一最大功率點對應(yīng)的工作電壓和工作電流、所 述開路電壓和放電電壓，獲取當前環(huán)境下的所述光伏組件的第二最大功率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的最大功率測量方法，其特征在于，所述根據(jù)標準環(huán)境下的第 一最大功率以及第一最大功率點對應(yīng)的工作電壓和工作電流、所述開路電壓和放電電壓， 獲取當前環(huán)境下的所述光伏組件的第二最大功率的處理利用下式實現(xiàn)：
其中，V'sc為測量得到的當前環(huán)境下光伏組件的放電電壓，R為放電電阻，1' %為 當前環(huán)境下光伏組件的短路電流，V' %為測量得到的當前環(huán)境下光伏組件的開路電壓，MPP為所述光伏組件的第二最大功率，P"PPN為標準環(huán)境下的第一最大功率，V為標準環(huán) 境下第一最大功率點對應(yīng)的工作電壓，Isra為標準環(huán)境下第一最大功率點對應(yīng)的工作電流。
8. -種用于光伏組件的發(fā)電量測量方法，其特征在于，所述方法包括： 在預(yù)定的時間段內(nèi)，以設(shè)定時間間隔利用如權(quán)利要求6或7所述的用于光伏組件的最 大功率測量方法，獲取當前環(huán)境下的每個時間間隔對應(yīng)的最大功率； 根據(jù)預(yù)定的時間段的長度、設(shè)定的時間間隔以及所述每個時間間隔對應(yīng)的最大功率通 過下式計算所述光伏組件的發(fā)電量：
其中，Wpv為所述光伏組件的發(fā)電量，AT為設(shè)定時間間隔，i為時間間隔的序號，N為預(yù) 定時間段內(nèi)包含時間間隔的個數(shù)，P' "PP(i)為第i個時間間隔內(nèi)對應(yīng)的最大功率。
【專利摘要】本發(fā)明的實施例提供了一種光伏組件的最大功率測量裝置、方法及發(fā)電量測量方法，其中，所述用于光伏組件的最大功率測量裝置包括：電壓測量電路，所述電壓測量電路一端與所述光伏組件的正極相連接，另一端與所述光伏組件的負極相連接，用于測量當前環(huán)境的所述光伏組件的開路電壓和放電電壓；控制器，與所述電壓測量電路相連接，用于根據(jù)標準環(huán)境下的第一最大功率以及第一最大功率點對應(yīng)的工作電壓和工作電流、所述開路電壓和放電電壓，獲取當前環(huán)境下的所述光伏組件的第二最大功率。本發(fā)明的光伏組件的最大功率測量裝置、方法及發(fā)電量測量方法能夠測量光伏組件的最大功率和發(fā)電量，提高了測量的準確度，且結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低廉。
【IPC分類】H02S50-10
【公開號】CN104716902
【申請?zhí)枴緾N201510090132
【發(fā)明人】張國駒, 趙帥央, 劉炳, 張黎杰
【申請人】北京天誠同創(chuàng)電氣有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月27日