光伏电站多机防逆流调整方法、系统及存储介质与流程

1.本发明涉及光伏发电控制技术领域，尤其涉及一种光伏电站多机防逆流调整方法、系统及存储介质。


背景技术：

2.在光伏发电系统领域，部分地区为了避免对公共电网造成冲击，导致电能质量下降，光伏发电系统所产生的电能只能本地负载消耗，多余电能禁止进入公共电网。同时，光伏发电系统必须配套有防逆流功能和装置。而在一些相关规定中，当检测到出现逆流情况时，光伏发电系统需要在较短的时间内进行响应。例如，在1秒内光伏发电系统需要响应，在2秒内完成调整输出功率和防逆流。对于只有单台光伏逆变器的系统而言，相对比较容易实现，但是对于有多台逆变器的光伏发电系统来说，传统的控制调整方法要么使用过多的时间在控制器与各逆变器轮巡通讯上，导致难以及时响应防逆流，要么需要安装负载功率采集装置，导致现场安装难度和成本过高。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题的至少之一，本发明提出一种光伏电站多机防逆流调整方法、系统及存储介质，能够快速及时地实现多机防逆流，并且无需按照传统方法安装负载功率采集装置，安装难度和成本较低。
4.一方面，本发明实施例提供了一种光伏电站多机防逆流调整方法，包括以下步骤：
5.查询各逆变器从机的通讯状态；
6.确定所述通讯状态正常，启动防逆流功能；
7.根据所述防逆流功能，每隔预设时间获取一次功率检测装置检测到的公共电网端功率数据；
8.根据所述公共电网端功率数据计算得第一防逆流偏离参考功率；
9.确定所述第一防逆流偏离参考功率的绝对值大于预设偏差值，根据所述第一防逆流偏离参考功率计算所述各逆变器从机的防逆流分配功率数据；
10.将所述防逆流分配功率数据发送至所述各逆变器从机；
11.根据所述防逆流分配功率数据计算各逆变器的最大输出功率限制值；其中，所述各逆变器包括所述各逆变器从机和逆变器主机；
12.根据所述最大输出功率限制值调整输出功率。
13.根据本发明实施例的一种光伏电站多机防逆流调整方法，至少具有如下有益效果：本实施例首先通过查询个逆变器从机的通讯状态，以确定各逆变器从机与逆变器主机之间的通讯正常，缓解由于通讯问题导致防逆流响应不及时的问题。在确定通讯状态正常后，启动防逆流功能。本实施例通过每隔预设时间长度对功率检测装置检测到的公共电网端功率数据进行一次获取，并根据得到的公共电网端功率数据计算第一防逆流偏离参考功率，即偏离设定防逆流功率参考的功率。当确定第一防逆流偏离参考功率的绝对值大于预
设偏离值，本实施例根据第一防逆流偏离参考功率计算各逆变器从机的防逆流分配功率数据，并将防逆流分配功率数据发送至各逆变器从机，以使各逆变器从机得到其在防逆流过程中的防逆流分配功率数据，从而使得各个逆变器能够根据得到的防逆流分配功率数据计算得到其对应的最大输出功率限制值，即各逆变器通过防逆流分配功率数据自主进行最大输出功率的计算，然后根据最大输出功率限制值限制输出最大功率，完成整体防逆流的效果，并且通过各逆变器从机和逆变器主机自主对最大输出功率限制值的计算，提高了防逆流的响应速度，快速及时地实现多机防逆流。同时，本实施例通过在公共电网端安装功率检测装置的方式获取公共电网端功率数据，无需按照传统方法安装负载功率采集装置，安装难度和成本较低。
14.根据本发明的一些实施例，在执行所述查询各逆变器从机的通讯状态这一步骤之前，所述方法还包括：
15.设置所述各逆变器从机通讯地址、总逆流功率参考数据以及所述各逆变器从机的额定功率。
16.根据本发明的一些实施例，所述根据所述公共电网端功率数据计算得第一防逆流偏离参考功率，包括：
17.根据所述公共电网端功率数据和所述总逆流功率参考数据计算得到所述第一防逆流偏离参考功率。
18.根据本发明的一些实施例，所述根据所述第一防逆流偏离参考功率计算所述各逆变器从机的防逆流分配功率数据，包括：
19.根据所述额定功率的比值和所述第一防逆流偏离参考功率计算得到所述防逆流分配功率数据。
20.根据本发明的一些实施例，在执行所述确定所述通讯状态正常，启动防逆流功能这一步骤过程中，所述方法还包括：
21.确定所述通讯状态异常，等待预设时间再进行所述通讯状态的查询；
22.或者，确定所述通讯状态异常，进行通讯异常警报。
23.根据本发明的一些实施例，所述根据所述防逆流分配功率数据计算各逆变器的最大输出功率限制值，包括：
24.根据所述各逆变器的当前输出功率和所述防逆流分配功率数据计算得到所述最大输出功率限制值。
25.在本发明的一些实施例中，所述将所述防逆流分配功率数据发送至所述各逆变器从机，包括：
26.通过发送广播数据包的方式将所述防逆流分配功率数据发送至所述各逆变器从机。
27.另一方面，本发明实施例还提供了一种光伏电站多机防逆流调整系统，包括：
28.通讯状态查询模块，用于查询各逆变器从机的通讯状态；
29.功能启动模块，用于确定所述通讯状态正常，启动防逆流功能；
30.第一检测模块，用于根据所述防逆流功能，每隔预设时间获取一次功率检测装置检测到的公共电网端功率数据；
31.第一计算模块，用于根据所述公共电网端功率数据计算得第一防逆流偏离参考功
率；
32.第二计算模块，用于确定所述第一防逆流偏离参考功率的绝对值大于预设偏差值，根据所述第一防逆流偏离参考功率计算所述各逆变器从机的防逆流分配功率数据；
33.通讯模块，用于将所述防逆流分配功率数据发送至所述各逆变器从机；
34.第三计算模块，用于根据所述防逆流分配功率数据计算各逆变器的最大输出功率限制值；其中，所述各逆变器包括所述各逆变器从机和逆变器主机；
35.输出功率限制模块，用于根据所述最大输出功率限制值调整输出功率。
36.另一方面，本发明实施例还提供了一种光伏电站多机防逆流调整系统，包括：
37.至少一个处理器；
38.至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
39.当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得至少一个所述处理器实现如上述实施例所述的光伏电站多机防逆流调整方法。
40.另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由所述处理器执行时用于实现如上述实施例所述的光伏电站多机防逆流调整方法。
附图说明
41.图1是本发明实施例提供的光伏电站多机防逆流调整方法流程图；
42.图2是本发明实施例提供的光伏电站多机防逆流调整系统原理框图。
具体实施方式
43.本技术实施例所描述的实施例不应视为对本技术的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
44.在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
45.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的，不是旨在限制本技术。
46.在光伏发电系统领域，部分地区为了避免对公共电网造成冲击，导致电能质量下降的问题。在一些相关规定和标准中，光伏发电系统所产生的电能只能本地负载消耗，多余的电能禁止进入公共电网，同时，为了符合相关规定，光伏发电系统必须配套防逆流功能和装置，并且需要在较短时间内完成输出功率调整和防逆流。例如，在检测到逆流情况时，光伏系统需要在一秒内响应，并在两秒内完成调整输出功率和防逆流。对于只有单台光伏逆变器的系统来说比较容易实现，但对于有多台逆变器的发电系统来说，传统的控制调整方法存在很大困难。例如，相关技术中，通过独立控制器或主机反复查询个逆变器的当前输出功率，统一收集信息后计算得出结果，再将结果给各逆变器下发限功率指令，当逆变器数量较多时，来回通讯占用了大部分的时间，导致难以满足及时响应和调整的时间要求。
47.基于此，本发明的一个实施例提供了一种光伏电站多机防逆流调整方法，能够快
速及时地实现多机防逆流，并且无需按照传统方法安装负载功率采集装置，安装难度和成本较低。参照图1，本发明实施例的方法包括但不限于步骤s110、步骤s120、步骤s130、步骤s140、步骤s150、步骤s160、步骤s170和步骤s180。
48.具体地，本发明实施例的方法应用过程包括但不限于以下步骤：
49.s110：查询各逆变器从机的通讯状态。
50.s120：确定通讯状态正常，启动防逆流功能。
51.s130：根据防逆流功能，每隔预设时间获取一次功率检测装置检测到的公共电网端功率数据。
52.s140：根据公共电网端功率数据计算得第一防逆流偏离参考功率。
53.s150：确定第一防逆流偏离参考功率的绝对值大于预设偏差值，根据第一防逆流偏离参考功率计算各逆变器从机的防逆流分配功率数据。
54.s160：将防逆流分配功率数据发送至各逆变器从机。
55.s170：根据防逆流分配功率数据计算各逆变器的最大输出功率限制值。其中，各逆变器包括各逆变器从机和逆变器主机。
56.s180:根据最大输出功率限制值调整输出功率。
57.在本具体实施例中，本实施例首先查询各逆变器从机的通讯状态。具体地，本实施例通过将光伏系统中的一台逆变器设置为主机，即逆变器主机，并将其余逆变器设置为从机，即逆变器从机。然后，通过逆变器主机逐台查询各个逆变器从机的通讯状态，以确定各逆变器从机都在线，即确定各逆变器从机的通讯状态均正常。当确定各逆变器从机的通讯状态正常，则启动防逆流功能。本实施例根据启动的防逆流功能，每隔预设的时间获取一次功率检测装置检测到的公共电网端功率数据。例如，每隔500毫秒对功率检测装置进行一次查询，获取功率检测装置检测到的公共电网端功率信息pg。需要说明的是，功率检测装置还可以为电表，通过电表检测公共电网端功率信息。进一步地，本实施例根据公共电网端功率数据计算得到第一防逆流偏离参考功率，即通过公共电网端功率数据计算得到偏离设定防逆流功率参考的功率。需要说明的是，当第一防逆流偏离参考功率小于0，则表示光伏系统有多余电能进入了公共电网，逆变器需要调整降低输出功率。而当第一防逆流偏离参考功率大于0，则表示光伏系统有从公共电网取点，逆变器需要调整加大输出功率。进一步地，确定第一防逆流偏离参考功率的绝对值大于预设偏差值，本实施例根据第一防逆流偏离参考功率计算各逆变器从机的防逆流分配功率数据。示例性地，假设预设偏差值为δp，当确定第一防逆流偏离参考功率的绝对值大于预设偏差值δp，则说明存在逆流情况，需要对逆变器的输出功率进行调整，此时，本实施例通过第一防逆流偏离参考功率计算各逆变器从机的防逆流分配功率数据，即分配到各逆变器从机的防逆流功率数据。
58.进一步地，本实施例将防逆流分配功率数据发送至各逆变器从机。本实施例通过逆变器主机计算得到各逆变器从机的防逆流分配功率数据后，将防逆流分配功率数据下发到各逆变器从机。进一步地，根据防逆流分配功率数据计算各逆变器的最大输出功率限制值。其中，各逆变器包括各逆变器从机和逆变器主机。具体地，本实施例的逆变器主机和逆变器从机根据防逆流分配功率数据计算各自的最大输出功率限制值。本实施例中，通过逆变器主机和各个逆变器从机根据获取到的防逆流分配功率数据自主计算其对应的最大输出功率限制值，将防逆流的计算调整分配到各逆变器去执行，大大减少了来回通讯的时间，
提高了防逆流响应速度。进一步地，根据最大输出功率限制值调整输出功率。各逆变器根据自身计算得到的最大输出功率限制值进行输出功率调整，从而完成整体防逆流效果，实现整体防逆流的闭环控制，并且能够快速及时响应。同时，本实施例不需要增加采集负载功率的装置，仅需要通过公共电网端设置的功率检测装置或电表对公共电网端功率数据进行获取，无需按照传统方法安装负载功率采集装置，安装难度和成本都较低。
59.在本发明的一些实施例中，在执行查询各逆变器从机的通讯状态这一步骤之前，本发明实施例提供的方法还包括但不限于：
60.设置各逆变器从机通讯地址、总逆流功率参考数据以及各逆变器从机的额定功率。
61.在本具体实施例中，在通过逆变器主机查询各逆变器从机的通讯状态之前，本实施例先设置各逆变器从机通讯地址、总逆流功率参考数据以及各逆变器从机的额定功率。具体地，本实施例中，逆变器主机通过rs485通讯协议或can通讯协议与各逆变器从机以及功率检测装置进行通信，因此在查询各逆变器从机的通讯状态之前需要给各逆变器从机设置通讯地址，使逆变器主机能够根据各逆变器从机通讯地址逐台查询逆变器从机，确认各逆变器均在线。另外，本实施例还在逆变器主机中输入总逆流功率参考数据p
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(p
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≤0)，以及各逆变器从机所对应的额定功率值。
62.在本发明的一些实施例中，根据公共电网端功率数据计算得第一防逆流偏离参考功率，包括但不限于：
63.根据公共电网端功率数据和总逆流功率参考数据计算得到第一防逆流偏离参考功率。
64.在本具体实施例中，本实施例根据公共电网端功率数据和总逆流功率参考数据计算第一防逆流偏离参考功率。具体地，本实施例中通过将获取的公共电网端功率数据pg减去总逆流功率参考数据p
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得到第一防逆流偏离参考功率，计算公式如下式(1)所示：
65.pr＝p
g-p
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ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
66.其中，式中pg为公共电网端功率数据，p
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为总逆流功率参考数据，pr为第一防逆流偏离参考功率，即偏离设定防逆流功率参考的功率。
67.在本发明的一些实施例中，根据第一防逆流偏离参考功率计算各逆变器从机的防逆流分配功率数据，包括但不限于：
68.根据额定功率的比值和第一防逆流偏离参考功率计算得到防逆流分配功率数据。
69.在本具体实施例中，本实施例根据额额定功率的比值和第一防逆流偏离参考功率计算得到防逆流分配功率数据。具体地，本实施逆变器主机首先通过输入的各逆变器从机的额定功率计算得到各逆变器的额定功率比值。然后通过额定功率的比值和第一防逆流偏离参考功率计算得到防逆流分配功率数据。示例性地，若此时的第一防逆流偏离参考功率为pr＝-1000w，表示当前光伏系统有多余的1000w功率进入了公共电网。当一共有三台逆变器a、b以及c，其额定功率分别为5kw、3kw以及2kw，则额定功率的比值为5:3:2。相应地，防逆流分配功率数据为pa＝-500w，pb＝-300w，pc＝-200w。
70.在本发明的一些实施例中，在执行确定通讯状态正常，启动防逆流功能这一步骤过程中，本发明实施例提供的方法还包括但不限于：
71.确定通讯状态异常，等待预设时间再进行通讯状态的查询。
72.或者，确定通讯状态异常，进行通讯异常警报。
73.在本具体实施例中，本实施例确定各逆变器从机通讯状态通讯异常时，等待预设时间再进行通讯状态的查询，或者进行通信异常警报。具体地，逆变器主机在进行逐台查询与逆变器从机的通讯状态过程中，当确定某一逆变器从机的通讯状态异常时，进行延时等待。等待预设时间长度后再次向该逆变器从机进行通讯状态查询。或者，当确定某一逆变器从机不在线，即通讯状态异常，直接进行通讯异常警报。容易理解的是，在本发明的一些实施例中，当逆变器主机等待预设时间长度后再次查询得到该逆变器从机的通讯状态依然为不在线，即仍然处于通讯状态异常，此时进行通信异常警报。本实施例通过对通讯状态异常情况进行重复查询，在确定逆变器从机不在线或掉线，即通讯状态异常，进行通讯异常报警，从而及时提醒管理人员进行相关异常情况处理，以缓解由于通讯问题导致的防逆流调整不及时的问题。
74.在本发明的一些实施例中，根据防逆流分配功率数据计算各逆变器的最大输出功率限制值，包括但不限于：
75.根据各逆变器的当前输出功率和防逆流分配功率数据计算得到最大输出功率限制值。
76.在本具体实施例中，本实施例通过各逆变器的当前输出功率以及防逆流分配功率数据计算得到最大输出功率限制值。具体地，各逆变器先从内部获取到其当前输出功率，然后各逆变器根据逆变器主机计算得到的各逆变器的防逆流分配功率数据对其自身的最大输出功率限制值进行计算，计算公式如下式(2)所示：
77.p
limt
＝p
out
+piꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
78.其中，式中p
limt
为各逆变器最大输出功率限制值，p
out
为各逆变器内部采集的当前输出功率，pi为根据各逆变器额定功率按照比例分配的防逆流功率，即防逆流分配功率数据，pi(i＝0、1、2、
…
、n)，pr＝p0+p1+p2+
…
+pn。
79.在本发明的一些实施例中，将防逆流分配功率数据发送至各逆变器从机，包括但不限于：
80.通过发送广播数据包的方式将防逆流分配功率数据发送至各逆变器从机。
81.在本具体实施例中，本实施以发送广播数据包的方式将防逆流分配功率数据发送至各逆变器从机。具体地，逆变器主机通过各逆变器的额定功率比值以及第一防逆流偏离参考功率计算得到各个逆变器的防逆流分配功率数据后，将各个逆变器从机对应的防逆流分配功率数据填充到标准广播包中。实例性地，广播包包括如下表1所示内容：
82.表1
[0083][0084]
本实施例通过将各个逆变器从机对应的防逆流分配功率数据填充到广播包后，通过广播的方式将防逆流分配功率数据下发至各逆变器从机。各逆变器从机接收到广播包后，根据自身的通讯地址获取其相应的防逆流分配功率数据，然后在根据该防逆流分配功率数据计算其最大输出功率限制值，以完成输出调整和防逆流。
[0085]
本发明的一个实施例还提供了一种光伏电站多机防逆流调整系统，包括：
[0086]
通讯状态查询模块，用于查询各逆变器从机的通讯状态。
[0087]
功能启动模块，用于确定通讯状态正常，启动防逆流功能。
[0088]
第一检测模块，用于根据防逆流功能，每隔预设时间获取一次功率检测装置检测到的公共电网端功率数据。
[0089]
第一计算模块，用于根据公共电网端功率数据计算得第一防逆流偏离参考功率。
[0090]
第二计算模块，用于确定第一防逆流偏离参考功率的绝对值大于预设偏差值，根据第一防逆流偏离参考功率计算各逆变器从机的防逆流分配功率数据。
[0091]
通讯模块，用于将防逆流分配功率数据发送至各逆变器从机。
[0092]
第三计算模块，用于根据防逆流分配功率数据计算各逆变器的最大输出功率限制值。其中，各逆变器包括各逆变器从机和逆变器主机。
[0093]
输出功率限制模块，用于根据最大输出功率限制值进行输出功率限制。
[0094]
参考图2，本发明的一个实施例还提供了一种光伏电站多机防逆流调整系统，包括：
[0095]
至少一个处理器210。
[0096]
至少一个存储器220，用于存储至少一个程序。
[0097]
当至少一个程序被至少一个处理器210执行，使得至少一个处理器210实现如上述实施例描述的光伏电站多机防逆流调整方法。
[0098]
本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行，例如，执行以上实施例描述的步骤。
[0099]
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
[0100]
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。