[发明专利]多泵并联光伏扬水系统的控制方法、逆变器及光伏扬水系统

说明书

多泵并联光伏扬水系统的控制方法、逆变器及光伏扬水系统。本发明公开了一种多泵并联光伏扬水系统的控制方法，包括：主机逆变器上电运行时通过最大功率跟踪模式调节主机水泵运行频率；当主机水泵运行频率大于等于第一预设频率时，向其中一台从机逆变器发送携带有从机运行频率目标值的运行指令，并切换至常压法控制模式；当主机水泵运行频率小于等于第二预设频率时，向一台从机逆变器发送停止指令，向剩余从机逆变器发送携带有从机运行频率目标值的指令，并切换至常压法控制模式；当从机水泵达到从机运行频率目标值时，主机逆变器切换至最大功率跟踪模式，并同步调节从机水泵运行频率。与现有技术相比，本发明大大降低了对主从机通信系统实时通讯速率的要求，采用简单低廉易实现的通讯方式即可满足需求。

技术领域

本发明涉及光伏扬水技术领域，尤其涉及一种多泵并联光伏扬水系统的控制方法、逆变器及光伏扬水系统。

背景技术

近年来，光伏扬水系统得到了越来越广泛的研究与应用。通常，光伏扬水系统包括光伏阵列、一台专用逆变器以及单个水泵，专用逆变器会根据光伏阵列入射太阳辐照度的变化，对单台水泵实施调速控制，实现最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking:MPPT)。系统设计兼顾不同季节和天气条件下的日均有效运行时间、光伏阵列发电效率以及水泵扬水效率等性能指标，对水泵扬程及光伏阵列峰值功率的配置均保留了适当的冗余系数，以保证良好的综合运行效率。但是，受离心泵特性的影响，在强光照和弱光照条件下系统的运行效率仍未达到理想状态，在强光照条件下，水泵已达到额定功率，系统冗余设计部分的光伏能源无法利用，而在弱光照条件下，离心水泵运行在较低转速，效率低下，甚至无法达到出水扬程，空耗能源。

基于此，人们提出了一种多泵并联的光伏扬水系统，即光伏扬水系统包括一套光伏阵列、多套并联设置的光伏水泵，在运行过程中根据太阳辐照度的变化切换运行水泵的台数。一方面，可以保证弱光照时水泵以较高转速运行，降低高扬程水泵提水的最低功率限制，提高光伏发电利用效率，另一方面，通过优化水泵选型和光伏阵列配置，减小水泵额定运行时的速度水头损失，可以提高强光照时的光伏发电利用效率。

在实现时，多套光伏水泵中会包含一台主机、多台从机，光伏水泵主机获取光伏阵列阵列输出功率，根据光照增强或减弱情况向从机给出启动或关停指令，并实时快速更新运行频率指令，达到频率同步调节效果，实现光伏最大功率跟踪。然而，系统要求通讯速度快且稳定可靠，由于通讯造成的延迟，易对最大功率跟踪效果造成影响，导致系统效率降低，运行频率震荡甚至系统崩溃。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种多泵并联光伏扬水系统的控制方法，以解决现有的光伏扬水系统主机控制从机启动或关停、并调节从机运行频率时，对主从机通信系统要求较高，通信系统波动时容易影响最大功率跟踪效果、导致系统效率降低、运行频率震荡甚至系统崩溃的技术问题。

为实现上述目的，本发明一实施例提供了一种多泵并联光伏扬水系统的控制方法，包括以下步骤：

主机逆变器上电运行时，通过最大功率跟踪模式调节主机水泵运行频率；

当主机水泵运行频率大于或等于第一预设频率时，向其中一台从机逆变器发送携带有从机运行频率目标值的运行指令以控制对应的所述从机水泵启动，且所述主机逆变器切换至常压法控制模式；

当主机水泵和从机水泵运行频率小于或等于第二预设频率时，向运行中的其中一台所述从机逆变器发送停止指令，并向运行中的剩余从机逆变器发送携带有从机运行频率目标值的指令以控制调节对应从机水泵的运行频率，且所述主机逆变器切换至常压法控制模式；

当所述从机水泵运行频率达到所述从机运行频率目标值时，所述主机逆变器由所述常压法控制模式切换至所述最大功率跟踪模式，并同步调节所述从机水泵的运行频率。

可选的，当主机水泵运行频率大于或等于第一预设频率时，所述主机逆变器执行所述向其中一台从机逆变器发送携带有从机运行频率目标值的运行指令的步骤；