[发明专利]太阳能电厂的启动

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电，更具体地涉及光伏发电系统的启动。

背景技术

光伏（PV）发电系统包括构成板阵列的一个或更多个光伏板。该板阵列与用于优化来自这些板的能量捕获及用于将生成的功率供应给电网或能量存储装置的电力电子设备连接。该电力电子设备包括用于修改从板阵列获得的电压和/或电流的一个或更多个变换器级。尽管PV系统中的电力电子设备一般包括除逆变器之外的其它变换器拓扑结构，但通常将这些设备称为太阳能逆变器或PV逆变器。

太阳能电厂或光伏发电系统在变化的环境状况下工作。环境状况随季节和天气而变化。这导致用于设定针对最优启动状况的参数的标准不恒定的事实。如果早晨太早启动PV发电机，则PV发电机不能产生足够的功率并且将停机，以便稍后再次启动。这样的不必要启动和停机磨损发电机系统的部件。另一方面，如果太晚启动发电机系统，则将损失一些能量，即，没有将来自太阳能板的所有可能的能量都馈送给电网。

已知，根据变化状况对用作连接至太阳能板系统的变换器的启动标准的参数进行优化。启动标准的一般示例为来自板阵列的电压和启动的时间延迟。根据这些标准，早晨启动过程包括：监测来自板阵列的开路电压，并且当该电压超过所设定的极限时，在由时间延迟设定的时间段届满之后启动太阳能逆变器。在已知系统中，根据现行状况手动校正这些参数。在太阳能电厂的试运行和工作期间，用于启动标准的参数的手动设定需要额外的工作。

参数的手动优化还因变化的状况而导致非最优情形。例如，当PV板覆盖有灰尘时，发电系统不能以针对洁净板的初始设定的标准启动。当板或其连接有故障时会发生同样的问题。因此，当利用新板替换旧板时或当对板进行维修时，针对启动设定的标准不再是最优的。

还已知，通过使用外部辐照或温度传感器来优化启动参数。然而，这样的外部传感器增加了系统的复杂性和成本。此外，这些外部传感器不能考虑在PV板中发生的变化。这样的变化例如在板变旧或变脏时发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种用以解决上述问题的方法和用于实施该方法的系统。本发明的目的通过独立权利要求所述的方法和系统来实现。在从属权利要求中公开了本发明的优选实施方式。

本发明是基于如下构思：基于启动之后从板阵列获得的所测量的有功功率来优化启动参数。将所测量的有功功率与成功启动所需要的已知最优功率进行比较，并且基于该比较来改变启动参数。

启动标准的参数被自动地改变，使得启动适用于可能的变化状况。这样的变化状况例如为PV板的变化的拓扑或量、和/或变化的大气状况。利用本方法和系统，太阳能发电机系统的操作人员不需要在系统的试运行或工作期间手动地改变参数。

附图说明

下面将借助优选实施例并参照附图来更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了本发明的实施方式的流程图，

图2示出了减小启动标准的实施方式的流程图，

图3示出了增大启动标准的实施方式的流程图，以及

图4示出了光伏发电系统的简化结构。

具体实施方式

当太阳能板阵列在夜晚之后接收来自太阳的辐照时，板的开路电压开始上升。当开路电压超过针对早晨启动设定的极限值时，在时间延迟之后启动发电机系统（即一个或更多个变换器）的操作。延迟T_start的长度和电压极限V_dc为针对早晨启动设定的参数。在本发明中，当启动系统的变换器时，确定从板阵列获得的实际功率P_ac,k。优选地，根据来自板阵列的电流和电压的测量值来确定功率。不必根据直接来自板的电流和电压来确定功率。可以根据在变换器中测量的电流和电压来确定功率。代替电流和电压二者为测量值，这些值之一也可以为由变换器结构中的某一控制电路所输出的参考值。此外，当输出电压具有固定值时，也可以根据由变换器系统输出的电流来确定功率。