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一种光伏发电系统及其的功率调整方法

阅读：447发布：2021-02-23

IPRDB可以提供一种光伏发电系统及其的功率调整方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种光伏发电系统的功率调整方法，其中所述方法包括：根据所述电压瞬时值，判断是否产生电压上升沿过零点；当产生电压上升沿过零点时，开始计时，得到电压上升沿过零点的延迟时间；根据所述电压瞬时值，得到电压有效值；根据所述电流有效值和所述电压有效值，得到第一视在功率；根据电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间；根据电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，得到电压功率因素和功率流向；根据所述第一视在功率，电压功率因素和电流功率因素，得到输出有功功率大小；根据输出有功功率大小和功率流向，调节所述光伏发电系统的负载功率。，下面是一种光伏发电系统及其的功率调整方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种光伏发电系统的功率调整方法，其特征在于：所述光伏发电系统包括设置在用户电网入口的电流检测装置和安装在负载侧的功率调整装置，所述电流检测装置和功率调整装置通过无线通讯连接，所述功率调整方法包括以下步骤；

电流检测装置配置采样终端，采集电网入口电流，并存储电流瞬时值；

电流检测装置根据所述电流瞬时值，判断是否产生电流下降沿过零点；

电流检测装置当产生电流下降沿过零点，开始计时，直到开始输出电流数据时，得到电流下降沿过零点的延迟时间；

电流检测装置根据所述电流瞬时值生成与所述电流瞬时值同步的虚拟电压瞬时值和虚拟电压幅值，以及电流有效值；

电流检测装置根据所述电流瞬时值和电压虚拟瞬时值，得到电流有功功率；

电流检测装置根据所述电流有效值和虚拟电压幅值，得到第二视在功率；

电流检测装置根据电流有功功率和第二视在功率，得到电流功率因素；

电流检测装置输出所述电流数据至功率调整装置，其中所述电流数据包括电流下降沿过零点的延迟时间，电流有效值和电流功率因素；

功率调整装置配置电流数据接收终端以获取所述电流数据；

功率调整装置配置采样终端，采集电网入口电压，并存储电压瞬时值；

功率调整装置根据所述电压瞬时值，判断是否产生电压上升沿过零点；

功率调整装置当产生电压上升沿过零点时，开始计时，直到接收到所述电流数据，得到电压上升沿过零点的延迟时间；

功率调整装置根据所述电压瞬时值，计算得到电压有效值；

功率调整装置根据所述电流有效值和所述电压有效值，计算得到第一视在功率；

功率调整装置根据电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间；

功率调整装置根据电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，得到电压功率因素和功率流向；

功率调整装置根据所述第一视在功率，电压功率因素和电流功率因素，得到输出有功功率大小；

功率调整装置根据输出有功功率大小和功率流向，调节所述光伏发电系统的负载功率。

2.如权利要求1所述的功率调整方法，其特征在于：所述功率调整装置根据电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间的步骤，具体包括以下步骤：功率调整装置获取从发送到接收所述电流数据的通讯延迟时间；

功率调整装置根据所述通讯延迟时间、电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间。

3.如权利要求2所述的功率调整方法，其特征在于：所述功率调整装置根据所述通讯延迟时间、电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间的步骤，具体为：T＝(T2-T3-T1)％K；

其中，T为电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，T2为电压上升沿过零点的延迟时间，T1为电流下降沿过零点的延迟时间，T3为通讯延迟时间，K为电网的周期。

4.如权利要求3所述的功率调整方法，其特征在于：所述功率调整装置根据电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，得到电压功率因素和功率流向，具体为：判断电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间与第一预设周期K1，第二预设周期K2，和第三预设周期K3之间的关系，得到电压功率因素；

当T≥K1时，电压功率因素＝cos[(K-T)/K*2*pi]；

当K2≤T

当K3

判断电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间与第一预设周期K1和第三预设周期K3之间的关系，得到功率流向；

当K3

当T≥K1或T≤K3时，电流流向为负，电流流向电网；

其中，pi为圆周率，T为电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间。

5.一种光伏发电系统，通过电表与电网连接，其特征在于：所述光伏发电系统包括设置在用户电网入口的电流检测装置和安装在负载侧的功率调整装置，所述电流检测装置和功率调整装置通过无线通讯连接；

电流检测装置用于：

配置采样终端，采集电网入口电流，并存储电流瞬时值；

根据所述电流瞬时值，判断是否产生电流下降沿过零点；

当产生电流下降沿过零点，开始计时，直到输出电流数据时，得到电流下降沿过零点的延迟时间；

根据所述电流瞬时值生成与所述电流瞬时值同步的虚拟电压瞬时值和虚拟电压幅值，以及电流有效值；

根据所述电流瞬时值和电压虚拟瞬时值，得到电流有功功率；

根据所述电流有效值和虚拟电压幅值，得到第二视在功率；

根据电流有功功率和第二视在功率，得到电流功率因素；

输出所述电流数据至功率调整装置，其中所述电流数据包括电流下降沿过零点的延迟时间，电流有效值和电流功率因素；

功率调整装置配置用于：

配置电流数据接收终端以获取所述电流数据；

配置采样终端，采集电网入口电压，并存储电压瞬时值；

根据所述电压瞬时值，判断是否产生电压上升沿过零点；

当产生电压上升沿过零点时，开始计时，直到接收到所述电流数据，得到电压上升沿过零点的延迟时间；

根据所述电压瞬时值，计算得到电压有效值；

根据所述电流有效值和所述电压有效值，计算得到第一视在功率；

根据电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间；

根据电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，得到电压功率因素和功率流向；

根据所述第一视在功率，电压功率因素和电流功率因素，得到输出有功功率大小；

根据输出有功功率大小和功率流向，调节所述光伏发电系统的负载功率。

6.如权利要求5所述的光伏发电系统，其特征在于：功率调整装置还用于：获取从发送到接收所述电流数据的通讯延迟时间；

根据所述通讯延迟时间、电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间。

说明书全文

一种光伏发电系统及其的功率调整方法

技术领域

[0001] 本发明光伏发电领域，尤其涉及一种光伏发电系统及其的功率调整方法。

背景技术

[0002] 随着光伏发电技术的发展，光伏发电成本的降低，光伏发电系统逐渐进入用户的家庭。为充分利用发电系统的发电量，需要实时检测用户电网入口的功率方向及大小，以调整负载功率，实现光伏发电系统发电的最大利用。目前，常用的功率调整方法中需要电压与电流同时采样以实现功率的调整。由于电网入口电流检测装置，与负载端功率调整装置距离较远，通过有线的连接增加了采样线路的长度及走线的困难，增加了安装的难度，同时影响室内的美观且电压与电流同时采样，也会使得功率调整方法的准确性受到影响。

发明内容

[0003] 本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，提供一种光伏发电系统及其的功率调整方法。

[0004] 本发明提供一种光伏发电系统的功率调整方法，所述功率调整方法包括以下步骤：

[0005] 配置电流数据接收终端以获取所述电流数据，其中所述电流数据包括电流下降沿过零点的延迟时间，电流有效值和电流功率因素；

[0006] 配置采样终端，采集电网入口电压，并存储电压瞬时值；

[0007] 根据所述电压瞬时值，判断是否产生电压上升沿过零点；

[0008] 当产生电压上升沿过零点时，开始计时，直到接收到所述电流数据，得到电压上升沿过零点的延迟时间；

[0009] 根据所述电压瞬时值，得到电压有效值；

[0010] 根据所述电流有效值和所述电压有效值，得到第一视在功率；

[0011] 根据电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间；

[0012] 根据电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，得到电压功率因素和功率流向；

[0013] 根据所述第一视在功率，电压功率因素和电流功率因素，得到输出有功功率大小；

[0014] 根据输出有功功率大小和功率流向，调节所述光伏发电系统的负载功率。

[0015] 从上述方法的方案可以看出，通过电压电流分开的功率计算方法，能准确计算出各种畸变电流的功率、判定功率的流向，减少了电流检测装置与功率调整装置采样线路的连接，安装简单，另外电压电流分开的功率计算方法，减少电压电流的功率计算之间的干扰，提高功率调整方法的准确性。

[0016] 本发明还提供一种光伏发电系统的功率调整方法，所述光伏发电系统包括设置在用户电网入口的电流检测装置和安装在负载侧的功率调整装置，所述电流检测装置和功率调整装置通过无线通讯连接，所述功率调整方法包括以下步骤；

[0017] 电流检测装置配置采样终端，采集电网入口电流，并存储电流瞬时值；

[0018] 电流检测装置根据所述电流瞬时值，判断是否产生电流下降沿过零点；

[0019] 电流检测装置当产生电流下降沿过零点，开始计时，直到开始输出电流数据时，得到电流下降沿过零点的延迟时间；

[0020] 电流检测装置根据所述电流瞬时值生成与所述电流瞬时值同步的虚拟电压瞬时值和虚拟电压幅值，以及电流有效值；

[0021] 电流检测装置根据所述电流瞬时值和电压虚拟瞬时值，得到电流有功功率；

[0022] 电流检测装置根据所述电流有效值和虚拟电压幅值，得到第二视在功率；

[0023] 电流检测装置根据电流有功功率和第二视在功率，得到电流功率因素；

[0024] 电流检测装置输出所述电流数据至功率调整装置，其中所述电流数据包括电流下降沿过零点的延迟时间，电流有效值和电流功率因素；

[0025] 功率调整装置配置电流数据接收终端以获取所述电流数据；

[0026] 功率调整装置配置采样终端，采集电网入口电压，并存储电压瞬时值；

[0027] 功率调整装置根据所述电压瞬时值，判断是否产生电压上升沿过零点；

[0028] 功率调整装置当产生电压上升沿过零点时，开始计时，直到接收到所述电流数据，得到电压上升沿过零点的延迟时间；

[0029] 功率调整装置根据所述电压瞬时值，计算得到电压有效值；

[0030] 功率调整装置根据所述电流有效值和所述电压有效值，计算得到第一视在功率；

[0031] 功率调整装置根据电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间；

[0032] 功率调整装置根据电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，得到电压功率因素和功率流向；

[0033] 功率调整装置根据所述第一视在功率，电压功率因素和电流功率因素，得到输出有功功率大小；

[0034] 功率调整装置根据输出有功功率大小和功率流向，调节所述光伏发电系统的负载功率。

[0035] 从上述方法的方案可以看出，通过电压电流分开的功率计算方法，能准确计算出各种畸变电流的功率、判定功率的流向，减少了电流检测装置与功率调整装置采样线路的连接，安装简单，另外电压电流分开的功率计算方法，减少电压电流的功率计算之间的干扰，提高功率调整方法的准确性。

[0036] 本发明还提供一种光伏发电系统，通过电表与电网连接，所述光伏发电系统包括设置在用户电网入口的电流检测装置和安装在负载侧的功率调整装置，所述电流检测装置和功率调整装置通过无线通讯连接；

[0037] 电流检测装置用于：

[0038] 配置采样终端，采集电网入口电流，并存储电流瞬时值；

[0039] 根据所述电流瞬时值，判断是否产生电流下降沿过零点；

[0040] 当产生电流下降沿过零点，开始计时，直到输出电流数据时，得到电流下降沿过零点的延迟时间；

[0041] 根据所述电流瞬时值生成与所述电流瞬时值同步的虚拟电压瞬时值和虚拟电压幅值，以及电流有效值；

[0042] 根据所述电流瞬时值和电压虚拟瞬时值，得到电流有功功率；

[0043] 根据所述电流有效值和虚拟电压幅值，得到第二视在功率；

[0044] 根据电流有功功率和第二视在功率，得到电流功率因素；

[0045] 输出所述电流数据至功率调整装置，其中所述电流数据包括电流下降沿过零点的延迟时间，电流有效值和电流功率因素；

[0046] 功率调整装置配置用于：

[0047] 配置电流数据接收终端以获取所述电流数据；

[0048] 配置采样终端，采集电网入口电压，并存储电压瞬时值；

[0049] 根据所述电压瞬时值，判断是否产生电压上升沿过零点；

[0050] 当产生电压上升沿过零点时，开始计时，直到接收到所述电流数据，得到电压上升沿过零点的延迟时间；

[0051] 根据所述电压瞬时值，计算得到电压有效值；

[0052] 根据所述电流有效值和所述电压有效值，计算得到第一视在功率；

[0053] 根据电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间；

[0054] 根据电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，得到电压功率因素和功率流向；

[0055] 根据所述第一视在功率，电压功率因素和电流功率因素，得到输出有功功率大小；

[0056] 根据输出有功功率大小和功率流向，调节所述光伏发电系统的负载功率。

[0057] 从上述系统的方案可以看出，通过将电流检测装置和功率调整装置分开设置，通过无线通讯连接以实现电压和电流分开的功率计算方法，从而实现对所述光伏发电系统的负载功率进行调节，而且电压和电流分开的功率计算方法能准确计算出各种畸变电流的功率、判定功率的流向，减少了电流检测装置与功率调整装置采样线路的连接，安装简单，另外电压电流分开的功率计算方法，减少电压电流的功率计算之间的干扰，提高功率调整方法的准确性。

附图说明

[0058] 图1为本发明光伏发电系统一种实施例的结构框图；

[0059] 图2为本发明光伏发电系统的功率调整方法第一实施例的流程图；

[0060] 图3为本发明光伏发电系统的功率调整方法第二实施例的流程图；

[0061] 图4为本发明电流检测方法一种实施例的流程图；

[0062] 图5为本发明电压功率调整方法一种实施例的流程图。

具体实施方式

[0063] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0064] 本发明提供一种实施例的光伏发电系统1，通过电表2与电网3连接，如图1所示，所述光伏发电系统1包括：设置在用户电网入口的电流检测装置10和安装在负载侧的功率调整装置20，所述电流检测装置10和功率调整装置20通过无线通讯连接，也就是说电流检测装置10内设置无线发射模块，功率调整装置20内设有无线接收模块，以实现电流检测装置10和功率调整装置20的无线连接。所述光伏发电系统1还包括太阳能电池板30，逆变器40，第一负载50，第二负载60以及第三负载70，所述第三负载70通过功率调整装置20与所述电表2的第一端连接，第一负载50和第二负载60分别与所述电表2的第一端连接，所述电表2的第二端与所述电网3连接，所述太阳能电池板30通过逆变器40分别与所述电表2、功率调整装置20、电流检测装置10、第一负载50和第二负载60连接。

[0065] 在具体实施中电流检测装置10用于：

[0066] 配置采样终端，采集电网入口电流，并存储电流瞬时值；

[0067] 根据所述电流瞬时值，判断是否产生电流下降沿过零点；

[0068] 当产生电流下降沿过零点，开始计时，直到开始输出电流数据时，得到电流下降沿过零点的延迟时间；

[0069] 根据所述电流瞬时值生成与所述电流瞬时值同步的虚拟电压瞬时值和虚拟电压幅值，以及电流有效值；

[0070] 根据所述电流瞬时值和电压虚拟瞬时值，得到电流有功功率；

[0071] 根据所述电流有效值和虚拟电压幅值，得到第二视在功率；

[0072] 根据电流有功功率和第二视在功率，得到电流功率因素；

[0073] 输出所述电流数据至功率调整装置20，其中所述电流数据包括电流下降沿过零点的延迟时间，电流有效值和电流功率因素；

[0074] 功率调整装置20配置用于：

[0075] 配置电流数据接收终端以获取所述电流数据；

[0076] 配置采样终端，采集电网入口电压，并存储电压瞬时值；

[0077] 根据所述电压瞬时值，判断是否产生电压上升沿过零点；

[0078] 当产生电压上升沿过零点时，开始计时，直到接收到所述电流数据，得到电压上升沿过零点的延迟时间；

[0079] 根据所述电压瞬时值，计算得到电压有效值；

[0080] 根据所述电流有效值和所述电压有效值，计算得到第一视在功率；

[0081] 根据电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间；

[0082] 根据电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，得到电压功率因素和功率流向；

[0083] 根据所述第一视在功率，电压功率因素和电流功率因素，得到输出有功功率大小；

[0084] 根据输出有功功率大小和功率流向，调节所述光伏发电系统1的负载功率。

[0085] 在具体实施中，功率调整装置20还用于：

[0086] 获取从发送到接收所述电流数据的通讯延迟时间；

[0087] 根据所述通讯延迟时间、电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间。

[0088] 从上述系统的方案可以看出，通过将电流检测装置和功率调整装置分开设置，通过无线通讯连接以实现电压和电流分开的功率计算方法，从而实现对所述光伏发电系统的负载功率进行调节，而且电压和电流分开的功率计算方法能准确计算出各种畸变电流的功率、判定功率的流向，减少了电流检测装置与功率调整装置采样线路的连接，安装简单。另外，电压电流分开的功率计算方法，减少电压电流的功率计算之间的干扰，提高功率调整方法的准确性。

[0089] 在具体实施中，图2为本发明光伏发电系统的功率调整方法第一实施例的流程图。如图2所示，本发明提供一种实施例的光伏发电系统的功率调整方法，所述功率调整方法包括：

[0090] 步骤S10，配置电流数据接收终端以获取所述电流数据，其中所述电流数据包括电流下降沿过零点的延迟时间，电流有效值和电流功率因素；

[0091] 步骤S20，配置采样终端，采集电网入口电压，并存储电压瞬时值，所述电压瞬时值分别记为u1、u2...、un；

[0092] 步骤S30，根据所述电压瞬时值，判断是否产生电压上升沿过零点，当没有产生压上升沿过零点时，进入步骤S20，当产生电压上升沿过零，进入步骤S40；

[0093] 步骤S40，当产生电压上升沿过零点时，开始计时，直到接收到所述电流数据，得到电压上升沿过零点的延迟时间；

[0094] 步骤S50，根据所述电压瞬时值，计算得到电压有效值；

[0095] 步骤S60，根据所述电流有效值和所述电压有效值，计算得到第一视在功率；

[0096] 步骤S70，根据电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间；

[0097] 步骤S80，根据电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，得到电压功率因素和功率流向；

[0098] 步骤S90，根据所述第一视在功率，电压功率因素和电流功率因素，得到输出有功功率大小；

[0099] 步骤S100，根据输出有功功率大小和功率流向，调节所述光伏发电系统的负载功率。

[0100] 在步骤S10中，该无线数据接收配置为终端形式，在上述处理过程中，优先处理该接受终端。该接收终端主要用于所述电流数据。

[0101] 在步骤S40中，配置第一定时器，用于记录电压上升沿过零点产生时刻到接受到电流下降沿过流信号的延迟时间T2，即主要用于计算电压上升沿过零与电流下降沿过零的时间。也就是说，当检测到电压上升沿过零信号后清零第一定时器，接着开始计时，直到接收到所述电流数据时停止计时。

[0102] 在步骤S50中，得到电压有效值Urms的计算公式如下：其中,n为一个采样周期内采样到的电压瞬间值的个数。

[0103] 在步骤S60中，得到第一视在功率S1的计算公式如下：S1＝Irms1*Urms。也就是说，通过无线接收模块接收到电流检测装置发送的电流有效值Irms1，接着通过电流有效值Irms1和电压有效值Urms，计算出第一视在功率S1。

[0104] 在步骤S70中，具体为：T＝(T2-T1)％K，其中，T为电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，T2为电压上升沿过零点的延迟时间，T1为电流下降沿过零点的延迟时间，K为电网的周期，取值为20000us。也就是说，无线接收模块接受到电流检测装置传送的电流下降沿延迟时间T1、电压上升沿过零点到接受到电流下降沿过零点的延迟时间T2，计算出电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间T。

[0105] 从上述方法的方案可以看出，通过电压电流分开的功率计算方法，能准确计算出各种畸变电流的功率、判定功率的流向，减少了电流检测装置与功率调整装置采样线路的连接，安装简单。另外电压电流分开的功率计算方法，减少电压电流的功率计算之间的干扰，提高功率调整方法的准确性。

[0106] 在具体实施中，图3为本发明光伏发电系统的功率调整方法第二实施例的流程图。如图3所示，步骤S70具体包括以下步骤：

[0107] 步骤S71，获取从发送到接收所述电流数据的通讯延迟时间T3；

[0108] 步骤S72，根据所述通讯延迟时间、电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间。

[0109] 在步骤S71中，通讯延迟时间T3为电流检测装置无线通讯模块发送数据与功率调整装置接受数据导致的延迟时间，该延迟时间与无线通讯模块的传输速度相关，可以测量得到。测量T3的话，会使功率的计算结果更加准确。

[0110] 在步骤S72中，电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间的计算公式为：T＝(T2-T3-T1)％K；其中，T为电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，T2为电压上升沿过零点的延迟时间，T1为电流下降沿过零点的延迟时间，T3为通讯延迟时间，K为电网的周期，取值为20000us，即计算公式为：T＝(T2-T3-T1)％20000。

[0111] 在具体实施中，步骤S80，具体包括：

[0112] 步骤S81，判断电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间与第一预设周期K1，第二预设周期K2，和第三预设周期K3之间的关系，得到电压功率因素；

[0113] 当T≥K1时，电压功率因素＝cos[(K-T)/K*2*pi]；

[0114] 当K2≤T

[0115] 当K3

[0116] 步骤S82，判断电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间与第一预设周期K1和第三预设周期K3之间的关系，得到功率流向；

[0117] 当K3

[0118] 当T≥K1或T≤K3时，电流流向为负，电流流向电网；

[0119] 其中，pi为圆周率，T为电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间。

[0120] 在步骤S82中，电流检测装置按照电流霍尔接法从电网取电为正进行连接。

[0121] 当第一预设周期K1取值为15000us，第二预设周期K2取值为10000us，第三预设周期K3取值5000us时，确定电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间T与第一预设周期K1，第二预设周期K2，和第三预设周期K3之间的关系，得到电压功率因素PF2，具体公式如下：

[0122] 当T≥15000时，PF2＝cos[(20000-T)/20000*2*pi]

[0123] 当10000≤T<15000时,PF2＝cos[(15000-T)/20000*2*pi]

[0124] 当5000

[0125] 当T≤5000时,PF2＝cos[T/20000*2*pi]。

[0126] 当第一预设周期K1取值为15000us，第二预设周期K2取值为10000us，第三预设周期K3取值5000us时，确定电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间T与第一预设周期K1，和第三预设周期K3之间的关系，得到功率流向，具体公式如下：

[0127] 当5000

[0128] 当T≤5000或当T≥15000时，电流为负，电流流向电网。

[0129] 在具体实施中，本发明提供第三种实施例的光伏发电系统的功率调整方法，所述光伏发电系统包括设置在用户电网入口的电流检测装置和安装在负载侧的功率调整装置，所述电流检测装置和功率调整装置通过无线通讯连接，所述功率调整方法包括：如图4所示的一种实施例的电流检测方法和如图5所示一种实施例的电压功率调整方法。如图4所示，电流检测方法具体包括以下步骤：

[0130] 步骤S101，电流检测装置配置采样终端，采集电网入口电流，并存储电流瞬时值，所述电流瞬时值分别记为i1、i2...、in；

[0131] 步骤S201，电流检测装置根据所述电流瞬时值，判断是否产生电流下降沿过零点，如果否时，返回步骤S101，如果是，进入步骤S301；

[0132] 步骤S301，电流检测装置当产生电流下降沿过零点，开始计时，直到输出电流数据时，得到电流下降沿过零点的延迟时间；

[0133] 步骤S401，电流检测装置根据所述电流瞬时值生成与所述电流瞬时值同步的虚拟电压瞬时值和虚拟电压幅值，以及电流有效值；

[0134] 步骤S501，电流检测装置根据所述电流瞬时值和电压虚拟瞬时值，得到电流有功功率；

[0135] 步骤S601，电流检测装置根据所述电流有效值和虚拟电压幅值，得到第二视在功率；

[0136] 步骤S701，电流检测装置根据电流有功功率和第二视在功率，得到电流功率因素；

[0137] 步骤S801，电流检测装置输出所述电流数据至功率调整装置，其中所述电流数据包括电流下降沿过零点的延迟时间，电流有效值和电流功率因素，进入步骤S110。

[0138] 在步骤S301中，配置第二定时器，用于记录电流下降过零点产生时刻到发送数据间的延迟时间，其主要为数据处理导致的延迟时间。也就是说，检测到电流下降沿过零信号后清零第二定时器，接着开始计时，直到发送所述电流数据时停止计时。

[0139] 在步骤S401中，虚拟与电流同步的电压信号，虚拟电压幅值为V1，该电压信号也采用离散处理，采样周期与电流采样周期一致，并记为v1、v2...、vn。另外，根据一个周期内采样到的电流瞬时值，计算电流有效值Irms1Urms的计算公式如下：其中,n为一个采样周期内采样到的电流瞬间值的个数。

[0140] 在步骤S501中，所述电流瞬时值和电压虚拟瞬时值，计算出电流有功功率P1：

[0141]

[0142] 在步骤S601中，电流检测装置根据所述电流有效值Irms1和虚拟电压幅值V1，得到第二视在功率S2，计算公式如下：S2＝Irms1*V1。

[0143] 在步骤S701中，电流检测装置根据电流有功功率P1和第二视在功率S2，得到电流功率因素PF1，计算公式如下：PF1＝P1/S2。

[0144] 如图5所示，本发明提供一种实施例的光伏发电系统的电压功率调整方法，所述电压功率调整方法包括：

[0145] 步骤S110，功率调整装置配置电流数据接收终端以获取所述电流数据，其中所述电流数据包括电流下降沿过零点的延迟时间，电流有效值和电流功率因素；

[0146] 步骤S120，功率调整装置配置采样终端，采集电网入口电压，并存储电压瞬时值，所述电压瞬时值分别记为u1、u2...、un；

[0147] 步骤S130，功率调整装置根据所述电压瞬时值，判断是否产生电压上升沿过零点，当没有产生压上升沿过零点时，进入步骤S120，当产生电压上升沿过零，进入步骤S40；

[0148] 步骤S140，功率调整装置当产生电压上升沿过零点时，开始计时，直到接收到所述电流数据，得到电压上升沿过零点的延迟时间；

[0149] 步骤S150，功率调整装置根据所述电压瞬时值，计算得到电压有效值；

[0150] 步骤S160，功率调整装置根据所述电流有效值和所述电压有效值，计算得[0151] 到第一视在功率；

[0152] 步骤S170，功率调整装置根据电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间；

[0153] 步骤S180，功率调整装置根据电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，得到电压功率因素和功率流向；

[0154] 步骤S190，功率调整装置根据所述第一视在功率，电压功率因素和电流功率因素，得到输出有功功率大小；

[0155] 步骤S1100，功率调整装置根据输出有功功率大小和功率流向，调节所述光伏发电系统的负载功率。

[0156] 在步骤S110中，该无线数据接收配置为终端形式，在上述处理过程中，优先处理该接受终端。该接收终端主要用于所述电流数据。

[0157] 在步骤S140中，功率调整装置配置第一定时器，用于记录电压上升沿过零点产生时刻到接受到电流下降沿过流信号的延迟时间T2，即主要用于计算电压上升沿过零与电流下降沿过零的时间。也就是说，当检测到电压上升沿过零信号后清零第一定时器，接着开始计时，直到接收到所述电流数据时停止计时。

[0158] 在步骤S150中，得到电压有效值Urms的计算公式如下：其中,n为一个采样周期内采样到的电压瞬间值的个数。

[0159] 在步骤S160中，得到第一视在功率S1的计算公式如下：S1＝Irms1*Urms。也就是说，通过无线接收模块接收到电流检测装置发送的电流有效值Irms1，接着通过电流有效值Irms1和电压有效值Urms，计算出第一视在功率S1。

[0160] 在步骤S170中，具体为：T＝(T2-T1)％K，其中，T为电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，T2为电压上升沿过零点的延迟时间，T1为电流下降沿过零点的延迟时间，K为电网的周期，取值为20000us。也就是说，无线接收模块接受到电流检测装置传送的电流下降沿延迟时间T1、电压上升沿过零点到接受到电流下降沿过零点的延迟时间T2，计算出电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间T。

[0161] 从上述方法的方案可以看出，通过电压电流分开的功率计算方法，能准确计算出各种畸变电流的功率、判定功率的流向，减少了电流检测装置与功率调整装置采样线路的连接，安装简单，另外电压电流分开的功率计算方法，减少电压电流的功率计算之间的干扰，提高功率调整方法的准确性。

[0162] 在具体实施中，步骤S170具体包括以下步骤：

[0163] 步骤S171，获取从发送到接收所述电流数据的通讯延迟时间T3；

[0164] 步骤S172，根据所述通讯延迟时间、电压上升沿过零点的延迟时间和电流下降沿过零点的延迟时间，得到电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间。

[0165] 在步骤S171中，通讯延迟时间T3为电流检测装置无线通讯模块发送数据与功率调整装置接受数据导致的延迟时间，该延迟时间与无线通讯模块的传输速度相关，可以测量得到。测量T3的话，会使功率的计算结果更加准确。

[0166] 在步骤S172中，电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间的计算公式为：T＝(T2-T3-T1)％K；其中，T为电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间，T2为电压上升沿过零点的延迟时间，T1为电流下降沿过零点的延迟时间，T3为通讯延迟时间，K为电网的周期，取值为20000us，即计算公式为：T＝(T2-T3-T1)％20000。

[0167] 在具体实施中，步骤S180，具体包括：

[0168] 步骤S81，判断电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间与第一预设周期K1，第二预设周期K2，和第三预设周期K3之间的关系，得到电压功率因素；

[0169] 当T≥K1时，电压功率因素＝cos[(K-T)/K*2*pi]；

[0170] 当K2≤T

[0171] 当K3

[0172] 步骤S182，判断电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间与第一预设周期K1和第三预设周期K3之间的关系，得到功率流向；

[0173] 当K3

[0174] 当T≥K1或T≤K3时，电流流向为负，电流流向电网；

[0175] 其中，pi为圆周率，T为电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间。

[0176] 在步骤S182中，电流检测装置按照电流霍尔接法从电网取电为正进行连接。

[0177] 当第一预设周期K1取值为15000us，第二预设周期K2取值为10000us，第三预设周期K3取值5000us时，确定电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间T与第一预设周期K1，第二预设周期K2，和第三预设周期K3之间的关系，得到电压功率因素PF2，具体公式如下：

[0178] 当T≥15000时，PF2＝cos[(20000-T)/20000*2*pi]

[0179] 当10000≤T<15000时,PF2＝cos[(15000-T)/20000*2*pi]

[0180] 当5000

[0181] 当T≤5000时,PF2＝cos[T/20000*2*pi]。

[0182] 当第一预设周期K1取值为15000us，第二预设周期K2取值为10000us，第三预设周期K3取值5000us时，确定电压上升沿过零点与电流下降沿过零点之间的时间T与第一预设周期K1，和第三预设周期K3之间的关系，得到功率流向，具体公式如下：

[0183] 当5000

[0184] 当T≤5000或当T≥15000时，电流为负，电流流向电网。

[0185] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
光伏发电系统-专利编号CN108075559A	2020-05-13	374
光伏发电系统-专利编号CN107528528A	2020-05-11	584
光伏发电系统-专利编号CN103296110B	2020-05-12	191
光伏发电系统-专利编号CN110098794A	2020-05-13	679
光伏发电系统-专利编号CN107769388A	2020-05-13	251
光伏发电系统-专利编号CN106253797A	2020-05-11	497
光伏发电系统-专利编号CN108039866A	2020-05-11	283
光伏发电系统-专利编号CN103296110A	2020-05-12	625
光伏发电系统-专利编号CN105790709A	2020-05-11	995
光伏发电系统-专利编号CN102447427A	2020-05-12	346

一种光伏发电系统及其的功率调整方法

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