光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法，包括以下步骤：按照设定的时间间隔采集光伏逆变器输出的光伏电压序列；对所述光伏电压序列进行分析，获取正态分布的参数值；以及根据所述正态分布的参数值确定光伏逆变器的最大功率点跟踪效率的相对大小。本发明可以通过光伏逆变器自身采样光伏电压序列，并根据光伏电压序列的正态分布的参数值来评估光伏逆变器的最大功率点跟踪工作效率的情况。
【专利说明】光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法和系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光伏发电【技术领域】，更具体地说，涉及一种光伏逆变器最大功率点跟 踪（MPPT)效率的评估方法和系统。
【背景技术】
[0002] 光伏发电作为一种主要新能源，正被广泛使用。光伏逆变器作为光伏发电系统的 最主要的电力设备，承担着将光伏电池板的直流电转化为交流电并网发电功能，对于光伏 发电系统发电量的多少直接关系到整个光伏电站的经济利益。光伏逆变器的最大功率点跟 踪（MPPT)的效率将直接影响整个光伏电站的总发电量。目前而言评估光伏逆变器的MPPT 效率只能通过第三方的仪器来完成，而缺乏通过光伏逆变器本身对效率进行评估的方法。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有光伏逆变器的MTTP效率只能通过第三 方仪器进行评估的缺陷，提供一种通过对光伏逆变器自身输出的光伏电压序列进行正态分 析来评估MTTP效率的方法和系统。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种光伏逆变器最大功率点跟 踪效率的评估方法，包括以下步骤：
[0005] S1、按照设定的时间间隔采集光伏逆变器输出的光伏电压序列；
[0006] S2、对所述光伏电压序列进行分析，获取正态分布的参数值；
[0007] S3、根据所述正态分布的参数值确定光伏逆变器的最大功率点跟踪效率的相对大 小。
[0008] 在根据本发明所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法中，所述步骤S2 中获取的正态分布的参数值包括正态分布的期望值；所述步骤S3中计算期望值与所述光 伏逆变器阵列开路电压的比值，并得到该比值与预设比值的差值，确定差值小的光伏逆变 器的最大功率点跟踪效率1?。
[0009] 在根据本发明所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法中，所述预设比 值为0.8。
[0010] 在根据本发明所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法中，所述步骤S2 中获取的正态分布的参数值包括正态分布的方差值；所述步骤S3中确定方差值小的光伏 逆变器的最大功率点跟踪效率高。
[0011] 在根据本发明所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法中，所述步骤S2 中获取的正态分布的参数值包括正态分布的期望值和概率值；所述步骤S3中确定期望值 预设偏差范围内的累计概率值大的光伏逆变器的最大功率点跟踪效率高。
[0012] 本发明还提供了一种光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估系统，包括：电压获 取模块，用于按照设定的时间间隔采集光伏逆变器输出的光伏电压序列；正态分析模块，用 于对所述光伏电压序列进行分析，获取正态分布的参数值；以及效率评估模块，用于根据采 集的光伏逆变器的光伏电压序列确定光伏逆变器的最大功率点跟踪效率的相对大小。
[0013] 在根据本发明所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估系统中，所述正态分 析模块获取的正态分布的参数值包括正态分布的期望值；所述效率评估模块计算期望值与 所述光伏逆变器阵列开路电压的比值，并得到该比值与〇. 8的差值，确定差值小的光伏逆 变器的最大功率点跟踪效率高。
[0014] 在根据本发明所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估系统中，所述预设比 值为0.8。
[0015] 在根据本发明所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估系统中，所述正态分 析模块获取的正态分布的参数值包括正态分布的方差值；所述效率评估模块确定方差值小 的光伏逆变器的最大功率点跟踪效率高。
[0016] 在根据本发明所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估系统中，所述正态分 析模块获取的正态分布的参数值包括正态分布的期望值和概率值；所述效率评估模块确定 期望值预设偏差范围内的累计概率值大的光伏逆变器的最大功率点跟踪效率高。
[0017] 实施本发明的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法，具有以下有益效果： 本发明可以通过采样光伏逆变器的光伏电压序列，并根据光伏电压序列的正态分布的参数 值来评估光伏逆变器的MPPT效率，能够通过光伏逆变器自身很好的比较MPPT工作效率的 情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0019] 图1为根据本发明的光伏逆变器MPPT效率的评估方法的流程图；
[0020] 图2为同等测试条件下光伏逆变器的输出功率曲线图；
[0021] 图3为同等测试条件下光伏逆变器的PV电压序列值与阵列开路电压的比值曲线 图；
[0022] 图4a和4b分别为同等测试条件下光伏逆变器的PV电压序列的正态概率分布图；
[0023] 图5为根据本发明实施例的光伏逆变器MPPT效率的评估系统的模块示意图。
【具体实施方式】
[0024] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。
[0025] 请参阅图1，为根据本发明的光伏逆变器MPPT效率的评估方法的流程图。如图1 所示，该实施例提供的光伏逆变器MPPT效率的评估方法，包括以下步骤：
[0026] 首先，在步骤S1中，按照设定的时间间隔采集光伏逆变器输出的PV(光伏）电压 序列。在光伏逆变器工作时，按照一定的时间间隔采集光伏逆变器输出的PV电压，即光伏 逆变器母线的输出电压。该时间间隔优选为30秒。在该步骤中可以分别获取两个不同光 伏逆变器的PV电压序列进行存储以比较其MPPT效率的相对大小，也可以在同一光伏逆变 器中记录不同时间段内的PV电压序列以进行比较。
[0027] 随后，在步骤S2中，对步骤S1获得的光伏电压序列进行分析，获取光伏电压序列 正态分布的参数值。该正态分布的参数值包括但不限于期望值、方差值和概率值。
[0028] 最后，在步骤S3中，根据步骤S2获得的正态分布的参数值确定光伏逆变器的MPPT 效率的相对大小。在本发明的一些优选实施例中，可以根据正态分布的参数值来确定两个 不同光伏逆变器的MPPT效率高低。在本发明的另一些优选实施例中，也可以根据正态分布 的参数值来确定同一光伏逆变器不同时间段内的MPPT效率高低，例如比较昨天与今天的 MPPT效率高低。
[0029] 下面对本发明的光伏逆变器MPPT效率的评估方法的具体实现方式进行说明。在 本发明的第一个优选实施例中，前述步骤S2中获取的正态分布的参数值包括正态分布的 期望值。相应地，步骤S3中计算期望值与光伏逆变器阵列开路电压的比值，并得到该比值 与预设比值的差值，确定差值小的光伏逆变器的MPPT效率高。该预设比值优选为0.8。在 本实施例中，期望值与光伏逆变器阵列开路电压的比值代表了光伏逆变器的PV电压序列 值与阵列开路电压的比值的平均概况。
[0030] 在本发明的第二个优选实施例中，前述步骤S2中获取的正态分布的参数值包括 正态分布的方差值。相应地步骤S3中确定方差值小的光伏逆变器的MPPT效率高。
[0031] 在本发明的第三个优选实施例中，前述步骤S2中获取的正态分布的参数值包括 正态分布的期望值和概率值。步骤S3中确定期望值预设偏差范围内的累计概率值大的光 伏逆变器的MPPT效率高。例如，期望值为640时可以计算620-660内的PV电压序列的正 态分布的累计概率值。
[0032] 本发明以光伏逆变器A和光伏逆变器B为例对前述三个实施例的评估方法进行验 证。在同等测试条件下，如光照和负载等情况相同，检测这2个光伏逆变器的输出功率，具 体如图2所示。并在相同的时间间隔点依据本发明按照设定的时间间隔如20秒采集光伏 逆变器输出的PV电压序列，并通过前述三个优选实施例的方法比较光伏逆变器A和光伏逆 变器B的MPPT效率的相对大小。图2中横轴为PV电压序列的采样时间点，坚轴为输出功 率。从图2中可知，光伏逆变器A的输出功率普遍高于光伏逆变器B的输出功率。由于处 于同等的实验条件下，输出功率高的光伏逆变器的MPPT效率也较高。
[0033] 通过本发明的第一个优选实施例，首先分别获取了光伏逆变器A和光伏逆变器B 的PV电压序列，再得到这两个PV电压序列的正态分布的期望值。其中光伏逆变器A的期 望值为628,光伏逆变器B的期望值为593,光伏逆变器阵列开路电压为800V，经过计算期望 值与光伏逆变器阵列开路电压的比值，得到光伏逆变器A的比值为更接近于0. 8,也就是说 光伏逆变器A的比值与0. 8的差值更小，因此根据第一优选实施例的方法确定光伏逆变器 A的MPPT效率高。该结果也可以从图3中同等测试条件下光伏逆变器的PV电压序列值与 阵列开路电压的比值的曲线图看出。图3中横轴为PV电压序列的采样时间点，坚轴为前述 比值。从图3中可知，光伏逆变器A的PV电压序列值与阵列开路电压的比值的整体情况更 接近于0.8。该结果与输出功率的检测结果一致。
[0034] 通过本发明的第二个优选实施例，首先分别获取了光伏逆变器A和光伏逆变器B 的PV电压序列，再得到这两个PV电压序列的正态分布的方差值。如下表1中所示：
[0035] 表格 1
[0036]
【权利要求】
1. 一种光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法，其特征在于，包括以下步骤： 51、 按照设定的时间间隔采集光伏逆变器输出的光伏电压序列； 52、 对所述光伏电压序列进行分析，获取正态分布的参数值； 53、 根据所述正态分布的参数值确定光伏逆变器的最大功率点跟踪效率的相对大小。
2. 根据权利要求1所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法，其特征在于： 所述步骤S2中获取的正态分布的参数值包括正态分布的期望值； 所述步骤S3中计算期望值与所述光伏逆变器阵列开路电压的比值，并得到该比值与 预设比值的差值，确定差值小的光伏逆变器的最大功率点跟踪效率高。
3. 根据权利要求2所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法，其特征在于， 所述预设比值为0.8。
4. 根据权利要求1所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法，其特征在于： 所述步骤S2中获取的正态分布的参数值包括正态分布的方差值； 所述步骤S3中确定方差值小的光伏逆变器的最大功率点跟踪效率高。
5. 根据权利要求1所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估方法，其特征在于： 所述步骤S2中获取的正态分布的参数值包括正态分布的期望值和概率值； 所述步骤S3中确定期望值预设偏差范围内的累计概率值大的光伏逆变器的最大功率 点跟踪效率1?。
6. -种光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估系统，其特征在于，包括： 电压获取模块，用于按照设定的时间间隔采集光伏逆变器输出的光伏电压序列； 正态分析模块，用于对所述光伏电压序列进行分析，获取正态分布的参数值； 效率评估模块，用于根据采集的光伏逆变器的光伏电压序列确定光伏逆变器的最大功 率点跟踪效率的相对大小。
7. 根据权利要求6所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估系统，其特征在于， 所述正态分析模块获取的正态分布的参数值包括正态分布的期望值；所述效率评估模块计 算期望值与所述光伏逆变器阵列开路电压的比值，并得到该比值与0.8的差值，确定差值 小的光伏逆变器的最大功率点跟踪效率高。
8. 根据权利要求7所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估系统，其特征在于， 所述预设比值为0.8。
9. 根据权利要求6所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估系统，其特征在于， 所述正态分析模块获取的正态分布的参数值包括正态分布的方差值；所述效率评估模块确 定方差值小的光伏逆变器的最大功率点跟踪效率高。
10. 根据权利要求6所述的光伏逆变器最大功率点跟踪效率的评估系统，其特征在于， 所述正态分析模块获取的正态分布的参数值包括正态分布的期望值和概率值；所述效率评 估模块确定期望值预设偏差范围内的累计概率值大的光伏逆变器的最大功率点跟踪效率 商。
【文档编号】G01R31/00GK104280629SQ201410386133
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】罗梅林 申请人:深圳市汇川技术股份有限公司