本发明涉及光伏技术领域，具体涉及到一种光伏系统电能控制方法。
背景技术：
光伏系统一般由光伏阵列、逆变器和负载(和/或电网)组成，光伏阵列由不少于1块聚光光热发电系统串并联形成，将接收到的光能转换为直流电能输出，光由逆变器将光伏阵列输出的直流电能转换为交流电能，为负载供电或者馈入电网。在一些场合下，比如融雪、除冰等，需要光伏系统从电网吸收电能给聚光光热发电系统加热。但是，由于不同聚光光热发电系统之间的参数存在差异、积雪和结冰不均匀，导致在总功率固定时，不同的聚光光热发电系统上消耗的功率不一样，有些组件可能会接收过大的反向功率而发生性能衰减或者损坏。
技术实现要素：
本发明提供一种光伏系统电能控制方法，以解决现有技术中部分组件接收反向功率较大而发生性能衰减或损坏的问题。
本发明提供了一种光伏系统电能控制方法，应用于光伏系统电能控制装置，所述光伏系统电能控制装置的一端与聚光光热发电系统相连，所述光伏系统电能控制装置中包括直流电容、设置于所述光伏系统电能控制装置的另一端；所述光伏系统电能控制方法包括：判断所述光伏系统电能控制装置是否满足预设电能反向流动条件；若所述光伏系统电能控制装置满足所述预设电能反向流动条件，则控制所述聚光光热发电系统停止输出电能；控制所述直流电容上的电能传输至所述聚光光热发电系统；所述聚光光热发电系统包括聚光光热接收塔和多个定日镜，聚光光伏接收装置；日照获取模块，所述获取模块用于获取实际日照值；所述定日镜包括：跟踪器支架；反射镜，固定设置在所述跟踪器支架上；日照判断模块，与所述日照获取模块通讯连接，用于判断所述实际日照值是否大于预设日照值；控制器，与所述跟踪器支架连接，且与所述日照判断模块通讯连接，用于根据所述日照判断模块的判断结果调整所述跟踪器支架的角度；若日照判断模块的判断结果为是，所述控制器调整所述跟踪器支架的角度，使所述反射镜的角度与所述聚光光伏接收装置对应；若日照判断模块的判断结果为否，所述控制器调整所述跟踪器支架的角度，使所述反射镜的角度与所述聚光光热接收塔对应。
上述的控制方法，其中，所述预设电能反向流动条件为：所述直流电容上的电压大于第一阈值或者小于第二阈值；或者，所述聚光光热发电系统的输出功率小于第三阈值，或者所述聚光光热发电系统的输出电流小于第四阈值。
上述的控制方法，其中，所述预设电能反向流动条件为：预设频率所对应的电参量幅值小于相应阈值，或者所述预设频率所对应的电参量幅值占预设频率段所对应的电参量幅值之和的比例小于相应阈值；所述预设频率为：电网电压频率、逆变器的特征频率或者光伏系统的谐振频率的倍数；所述电参量为：所述直流电容的输入电压、输入电流或者输入功率，或者所述聚光光热发电系统的输出电压、输出电流或者输出功率。
上述的控制方法，其中，所述聚光光热发电系统还包括：风速获取模块，用于获取实际风速；风速判断模块，与所述风速获取模块通讯连接，用于判断所述风速获取模块获取的实际风速是否大于预设风速值；所述定日镜还包括角度微调装置，所述角度微调装置与所述风速判断模块通讯连接，用于根据所述风速判断模块的判断结果调整跟踪器支架的位置。
上述的控制方法，其中，所述角度微调装置包括：角度传感器，与所述跟踪器支架连接，用于获取所述跟踪器支架的姿态轨迹；pid控制器，分别与所述角度传感器和控制器通讯连接，用于根据所述姿态轨迹得到角度调整指令并发送至所述控制器。
上述的控制方法，其中，所述预设电能反向流动条件为：接收到反向输电控制指令。
上述的控制方法，其中，所述接收到反向输电控制指令的方式为通过有线通信、无线通信、直流电力载波通信、外部按键控制或外部开关控制中的至少一种。
本发明具有以下优点：
1、本发明提供的光伏系统电能控制方法，通过该光伏系统电能控制装置，控制满足预设电能反向流动条件的聚光光热发电系统接收其直流电容上存储的电能，也即，通过相应的光伏系统电能控制装置，分别为每个聚光光热发电系统进行加热控制，进而避免现有技术中由于统一加热，使部分组件接收反向功率较大而发生性能衰减或损坏的问题，确保安全可靠地控制每个聚光光热发电系统加热进行融雪除冰。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
本发明提供了一种光伏系统电能控制方法，本发明提供一种光伏系统电能控制方法，以解决现有技术中部分组件接收反向功率较大而发生性能衰减或损坏的问题。
该光伏系统电能控制方法，应用于光伏系统电能控制装置，光伏系统电能控制装置的一端与聚光光热发电系统相连，光伏系统电能控制装置中包括直流电容、设置于光伏系统电能控制装置的另一端；该光伏系统电能控制方法包括：
判断光伏系统电能控制装置是否满足预设电能反向流动条件；
在具体的实际应用中，该预设电能反向流动条件可以根据具体环境进行设定，比如，该预设电能反向流动条件为：直流电容上的电压大于第一阈值或者小于第二阈值。例如，设定第一阈值v1＝60v、第二阈值v2＝10v。当直流电容上的电压vin＝70v＞v1时，说明此时的光伏系统直流侧需要进行过压保护。而当直流电容上的电压vin＝9v＜v2时，说明此时的光伏系统处于停机状态，需要消耗直流母线上的电能，以使直流母线电压快速达到安全电压要求的场合。
聚光光热发电系统包括聚光光热接收塔和多个定日镜，聚光光伏接收装置；日照获取模块，所述获取模块用于获取实际日照值；所述定日镜包括：跟踪器支架；反射镜，固定设置在所述跟踪器支架上；日照判断模块，与所述日照获取模块通讯连接，用于判断所述实际日照值是否大于预设日照值；控制器，与所述跟踪器支架连接，且与所述日照判断模块通讯连接，用于根据所述日照判断模块的判断结果调整所述跟踪器支架的角度；若日照判断模块的判断结果为是，所述控制器调整所述跟踪器支架的角度，使所述反射镜的角度与所述聚光光伏接收装置对应；若日照判断模块的判断结果为否，所述控制器调整所述跟踪器支架的角度，使所述反射镜的角度与所述聚光光热接收塔对应。
若光伏系统电能控制装置满足预设电能反向流动条件，比如直流电容上的电压大于第一阈值或者小于第二阈值；
控制聚光光热发电系统停止输出电能；
控制直流电容上的电能传输至聚光光热发电系统。
不论光伏系统直流侧需要进行过压保护，还是光伏系统处于停机状态，此时均需要停止电能的正向传输，即聚光光热发电系统到逆变器的电能传输，并进行反向电能传输，即直流电容到聚光光热发电系统的电能传输，以消耗直流电容上存储的电能，从而降低直流母线上的电压。
本实施例提供的该光伏系统电能控制方法，通过该光伏系统电能控制装置，控制满足预设电能反向流动条件的聚光光热发电系统接收其直流电容上存储的电能，也即，通过相应的光伏系统电能控制装置，分别为每个聚光光热发电系统进行加热控制，进而避免现有技术中由于统一加热，使部分组件接收反向功率较大而发生性能衰减或损坏的问题，确保安全可靠地控制每个聚光光热发电系统加热进行融雪除冰。
并且，通过对预设电能反向流动条件的设置，可以实现在光伏系统关机时，各个光伏系统电能控制装置均满足该预设电能反向流动条件，使得各个光伏系统电能控制装置中直流电容上的电能均能进行反向传输，进而代替现有技术中的能耗装置快速消耗直流母线电容上存储的电能。
值得说明的是，现有技术在一些场合下，例如，光伏系统关机时或者触发紧急停机时(如rapidshutdown)，需要光伏系统快速消耗掉直流母线上的电能，以降低直流母线电压、提高系统的安全性。为了使直流母线电压下降较快，现有技术通常在直流母线上设置由开关和电阻形成的能耗装置，正常状态下控制聚光光热发电系统的输出连通逆变器，能耗装置的电阻与直流母线断开；在光伏系统停机时，闭合开关，断开聚光光热发电系统与逆变器的输入连接，并将能耗装置的电阻并联在逆变器输入端的直流母线上，以快速消耗直流母线电容上存储的电能。但是，现有技术在光伏系统紧急停机时，其聚光光热发电系统侧的任意导体间的电压有可能超过80v，不仅不满足新的nec2017要求，也存在一定的安全隐患。
而本实施例提供的光伏系统电能控制方法，在直流电容上的电压大于第一阈值时，也即聚光光热发电系统输出的电压过高时，将会控制电能反向传输至聚光光热发电系统，以确保任意时刻聚光光热发电系统侧的任意导体间的电压不会过高；并且当直流电容上的电压小于第二阈值时，也即光伏系统关机时或者触发紧急停机时，也会通过控制电能反向传输至聚光光热发电系统，进而代替现有技术中的能耗装置快速消耗直流母线电容上存储的电能。因此，本发明提供的光伏系统电能控制方法，即实现了光伏系统关机时或者触发紧急停机时的储能消耗，又避免了现有技术中紧急停机时聚光光热发电系统侧的任意导体间的电压过高的问题。
在具体的实际应用中，该预设电能反向流动条件还可以为：
聚光光热发电系统的输出功率小于第三阈值，或者聚光光热发电系统的输出电流小于第四阈值。因此，本发明另一实施例还提供了另外一种光伏系统电能控制方法，包括：
判断聚光光热发电系统的输出功率是否小于第三阈值，或者聚光光热发电系统的输出电流是否小于第四阈值；
若聚光光热发电系统的输出功率小于第三阈值，或者聚光光热发电系统的输出电流小于第四阈值，控制聚光光热发电系统停止输出电能；控制直流电容上的电能传输至聚光光热发电系统。
作为另一种实施方式，光伏系统正向传输电能时，假设聚光光热发电系统对外输出的功率小于预设的第三阈值，比如2w，或者输出电流小于预设的第四阈值，比如0.05a，则认为聚光光热发电系统基本不对外输出电能，则可控制光伏系统进行反向电能输送，以消耗直流电容上存储的电能，从而降低直流电容上的电压。
或者，预设电能反向流动条件还可以为：预设频率所对应的电参量幅值小于相应阈值，或者预设频率所对应的电参量幅值占预设频率段所对应的电参量幅值之和的比例小于相应阈值；
预设频率为：电网电压频率、逆变器的特征频率或者光伏系统的谐振频率的倍数；
电参量为：直流电容的输入电压、输入电流或者输入功率，或者聚光光热发电系统的输出电压、输出电流或者输出功率。
因此，本发明另一实施例还提供了另外一种光伏系统电能控制方法，包括：
判断预设频率所对应的电参量幅值是否小于相应阈值，或者预设频率所对应的电参量幅值占预设频率段所对应的电参量幅值之和的比例是否小于相应阈值；
若预设频率所对应的参量幅值小于相应阈值，或者预设频率所对应的电参量幅值占预设频率段所对应的电参量幅值之和的比例小于相应阈值，控制聚光光热发电系统停止输出电能；
控制直流电容上的电能传输至聚光光热发电系统。
作为另一种实施方式，光伏系统正向传输电能时，根据检测得到的聚光光热发电系统的输出电压、电流和功率，以及直流电容的输入电压、电流和功率，计算预设频率所对应的两个电压幅值、两个电流幅值及两个功率幅值，判断各个幅值是否小于其相应阈值。光伏系统在并网运行时，其逆变器直流侧会感应出与电网频率相应的电参量波动。因此可以设定该预设频率为电网电压频率或者电网电压频率的倍数，例如50hz或者50hz的倍数。比如，对于单相光伏系统，可以设定为电网电压频率的2倍频100hz或者4倍频200hz；对于三相光伏系统，可以设定为电网电压频率的3倍频150hz或者6倍频300hz或者12倍频600hz。当通过得到预设频率所对应的参量幅值大于等于相应阈值时，即可判定光伏系统在正常并网运行；而通过得到预设频率所对应的参量幅值小于相应阈值时，即可判定光伏系统脱网，此时可以控制电能反向传输，以迅速降低光伏系统直流母线电压。
另外，光伏系统中的电力电子变换器(如逆变器)，在运行时会产生一些特征频率，例如pwm斩波形成的开关频率(如16khz)及倍数、emc滤波形成的特定频率尖峰。因此可以设定该预设频率为逆变器的特征频率或其倍数，例如16khz。当通过得到预设频率所对应的参量幅值大于等于相应阈值时，即可判定光伏系统中的逆变器在正常运行；而通过得到预设频率所对应的参量幅值小于相应阈值时，即可判定光伏系统中的逆变器停机，此时可以控制电能反向传输，以迅速降低光伏系统直流母线电压。
再者，光伏系统在正常运行时，其电感l、电容c及寄生电感le、寄生电容ce等会产生一些谐振效果，有时电力电子变换器在工作时也会在一些频率点产生谐振效果。这些谐振的频率点会呈现较低的阻抗，相应地，电参量在这些频率点会呈现较大的幅值。因此可以设定该预设频率为光伏系统运行的谐振频率。当通过得到预设频率所对应的参量幅值大于等于相应阈值时，即可判定光伏系统中的电力电子变换器在正常运行；得到预设频率所对应的参量幅值小于相应阈值时，即可判定光伏系统没有运行，此时可以控制电能反向传输，以迅速降低光伏系统直流母线电压。
在上述实施方式中，若设定的该预设频率较高，有时会由于线路衰减等因素导致检测误差较大。因此，可以采用相对值来判断。即设定一个频率段fl～fh，其中该预设频率介于fl与fh之间。假设选定电参量为电压v，计算电压v在该预设频率处的幅值vf，同时计算频率段fl～fh对应的电参量幅值之和vf2，判断vf/vf2与阈值k的大小，若vf/vf2＜k，表明在该预设频率处的电压幅值占频率段的电压幅值比例较小，认为光伏系统没有并网或处于停机状态，需要控制电能反向传输。对于电流、功率有同样的结论，此处不再一一赘述。
又或者，预设电能反向流动条件为：
接收到反向输电控制指令。
因此，本发明另一实施例还提供了另外一种光伏系统电能控制方法，包括：
接收到反向输电控制指令；
控制聚光光热发电系统停止输出电能至逆变器；
控制直流电容上的电能传输至聚光光热发电系统。
作为另一种实施方式，该反向输电控制指令可以来自于光伏系统中的逆变器、网关、监控整个光伏系统的中央控制器等，另外，该反向输电控制指令也可以来自于外部按键控制或者外部开关控制，此处不做具体限定，视其具体应用环境而定，均在本申请的保护范围内。
且该反向输电控制指令可以通过rs485、rs232、can等有线通信，或者wifi、zigbee、lora等无线通信、直流电力载波通信等通信方式中的至少1种。具体通信方式这里不作限定，视其具体应用环境而定，均在本申请的保护范围内。当逆变器停机或者脱网时，可以给通过发送该反向输电控制指令，控制光伏系统进行反向电能输送，以消耗直流电容上存储的电能，从而降低直流电容上的电压。
在上述实施例的基础之上，优选的，该光伏系统电能控制方法还包括：
对直流电容的输出电流或输出功率，或者，聚光光热发电系统的输入电流、输入功率或输入电压进行限制，以防止聚光光热发电系统吸收电能的功率过大。
优选的，控制所述直流电容上的电能传输至所述聚光光热发电系统的同时，还包括：控制直流电容上的电压小于等于第一阈值。在具体的实际应用中，为了防止聚光光热发电系统吸收电能较大，进而影响聚光光热发电系统性能或寿命，该光伏系统电能控制方法在进行电能反向传输时可以增加一些限制措施。
比如，限制聚光光热发电系统的输入电压不超过预设的阈值电压，具体可以根据聚光光热发电系统的参数来设定阈值电压，例如，对于开路电压为35v的聚光光热发电系统，可以设定阈值电压为38v。则直流电容上的电能传输至聚光光热发电系统的输入电压控制在35v到38v之间，即可以保证聚光光热发电系统处于吸收电能的状态，又确保聚光光热发电系统吸收电能不会太大。
或者，限制聚光光热发电系统的输入功率或者直流电容的输出功率不超过预设的阈值功率，比如5w，即可确保聚光光热发电系统吸收功率不会超过5w。
又或者，限制聚光光热发电系统的输入电流不超过预设的阈值电流，比如0.2a，聚光光热发电系统接收的输入电压在35v时，可以保证聚光光热发电系统吸收功率不会超过35*0.2＝7w。
再或者，限制直流电容的输出电流不超过预设的阈值电流，比如0.5a，直流电容的输出电压最大取20v，则可以保证聚光光热发电系统吸收功率不会超过20*0.5＝10w。
同时，直接限制直流电容上的电压不超过第一阈值，比如60v，也可以防止聚光光热发电系统吸收电能较大，避免影响聚光光热发电系统性能或寿命；该第一阈值此处仅为一种示例，可以视其具体应用环境而定，均在本申请的保护范围内。
另外，优选的，控制直流电容上的电能传输至聚光光热发电系统，包括：
控制所述直流电容上的电能通过升压变换传输至所述聚光光热发电系统。
对直流电容上的电能升压后，再传输至聚光光热发电系统，能够将限制聚光光热发电系统的输入电压成功的限制在开路电压与阈值电压之间，进而保证聚光光热发电系统处于吸收电能的状态，又确保聚光光热发电系统吸收电能不会太大。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；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，这并不影响本发明的实质内容。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。