CN109494788A - 光伏电器***及其电压保护值控制方法、装置 - Google Patents

光伏电器***及其电压保护值控制方法、装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光伏电器***及其电压保护值控制方法、装置及控制器，所述光伏电器***包括：光伏发电模块，电器，并网模块，所述控制方法包括：获取所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态；根据所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态确定光伏电器***的运行模式，根据所述运行模式设定所述光伏电器***电压保护范围。通过判断并网模块是否工作、电器是否工作、光伏发电模块是否工作的判断处理，并根据相应的判断条件结果单独对应不同的工作模式设定其电压保护值，从而做到保护值兼容的效果，提升***性能。

Description

光伏电器***及其电压保护值控制方法、装置
技术领域
本发明涉及家电技术领域，具体涉及到一种光伏电器***及其电压保护值控制方法、装置。
背景技术
传统电器，以如常见的家用电器为交流电网提供能量，例如空调，传统的空调内外机均为交流空调内机和交流空调外机，随着光伏产业的不断发展，将光伏和空调相结合的趋势日益明显，相应的光伏与空调相结合的产品应运而生，由于采用光伏电池作为空调的供电电源，不仅节省了能源，同时还保护了环境，因此具有很好的发展前景，但随着太阳能电池板发电能力的不断提升，除了供给空调***使用外还可能会产生多余的能量，这一部分能量将会通过传统的光伏逆变器进行发电从而回馈给电网，而光伏空调可以满足光伏发电并网与空调使用二者的需求。
光伏电器在将电器用电与光伏逆变器结合起来以满足光伏发电并网与电器使用二者的需求的过程中，会发生并网时电压的保护值与满足电器使用时电压的保护值二者不可兼容匹配的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种光伏电器***及其电压保护值控制方法、装置及控制器以解决光伏发电模块并网时电压的保护值与电器使用时电压的保护值二者不可兼容匹配的问题。
根据第一方面，本发明实例提供了一种电器***电压保护值控制方法，其特征在于，所述光伏电器***包括：光伏发电模块，电器，并网模块，所述光伏发电模块所发电能用于为电器运行提供电能，和/或用于通过所述并网模块馈网，所述控制方法包括：获取所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态；根据所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态确定光伏电器***的运行模式，所述运行模式包括：所述光伏发电模块所发电能全部用于通过所述并网模块馈网的纯光伏发电模式，或者，所述光伏发电模块所发电能部分或全部用于为电器运行提供电能或所述发电模块关闭采用交流电网为所述电器运行提供电能的非纯光伏发电模式。
可选地，所述根据所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态确定光伏电器***的运行模式包括：分别判断所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态；当所述并网模块处于工作状态，所述电器处于非工作状态，且所述光伏发电模块处于工作状态时，确认所述光伏电器***的运行模式为所述纯光伏发电模块；所述根据所述运行模式设定所述光伏电器***电压保护范围包括：当所述光伏发电模块所发电能全部用于通过所述并网模块馈网时，将所述光伏电器***电压保护范围设置为第一电压保护范围，所述第一电压保护范围用于对所述光伏发电模块所发电能全部用于通过所述并网模块馈网时进行保护。
可选地，所述根据所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态确定光伏电器***的运行模式还包括：分别判断所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态；当所述并网模块处于非工作状态，当所述电器处于工作状态以及当所述光伏发电模块处于非工作状态中的至少之一时；确认所述光伏电器***的运行模式为所述非纯光伏发电模式；所述根据所述运行模式设定所述光伏电器***电压保护范围包括：当所述光伏发电模块所发电能部分或全部用于为电器运行提供电能时，将所述光伏电器***电压保护范围设置为第二电压保护范围，所述第二电压保护范围用于对所述光伏发电模块所发电能用于为电器运行提供电能时进行保护。
可选地，在所述将所述光伏电器***电压保护范围设置为第二电压保护范围之后还包括：根据所述第二电压保护范围设置所述电器运行的电压范围，所述电器运行的电压范围小于或等于所述第二电压保护范围。
可选地，当所述光伏电器***的运行模式为所述光伏发电模块所发电能部分或全部用于为电器运行提供电能时还包括：判断所述光伏发电模块所发的电能是否大于所述电器用电能；当所述光伏发电模块所发的电能大于所述电器用电能时，判断所述第二保护范围的上限值是否大于第一保护范围的上限值，若是，控制所述光伏发电模块以限功率运行。
可选地，当所述第二电压保护范围的上限值小于所述第一电压保护范围的上限值时，将所述光伏电器***的电压保护范围切换至所述第一电压保护范围，并将所述光伏发电模块所发的电能同时用于为所述电器提供电能和用于通过所述并网模块馈网。
可选地，当所述光伏发电模块所发的电能小于所述电器用电能时，控制所述光伏发电模块所发的电能全部用于为所述电器提供电能，并且从电网补充电能以供电器使用。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种光伏电器***电压保护值控制装置，所述光伏电器***包括：光伏发电模块，电器，并网模块，所述控制装置包括：获取模块，用于获取所述发电光伏模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态；运行模式确认模块，用于根据所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态确定光伏电器***的运行模式，所述运行模式包括：所述光伏发电模块所发电能全部用于通过所述并网模块馈网，或者，所述光伏发电模块所发电能部分或全部用于为电器运行提供电能；设置模块，用于据所述运行模式设定所述光伏电器***电压保护范围
根据第三方面，本发明实施例提供了一种控制器，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述第一方面任意一项所述的光伏电器***电压保护值控制的方法。
根据第四方面，本发明实施例提供了一种光伏电器***，包括：光伏发电模块，电器，并网模块，检测模块以及上述第三方面所述的控制器；所述光伏发电模块分别与所述电器和所述并网模块连接，用于为电网和/或所述电器供电；所述检测模块分别与所述光伏发电模块、所述电器和并网模块连接，用于检测所述光伏发电模块、所述电器和并网模块的工作状态。
可选地，所述电器包括：空调，冰箱，洗衣机，风扇中的至少之一。
本发明实施例提供了一种光伏电器***及其电压保护值控制方法、装置及控制器通过判断并网模块是否工作、电器是否工作、光伏发电模块是否工作的判断处理，并根据相应的判断条件结果单独对应不同的工作模式设定其电压保护值，从而做到保护值兼容的效果，提升***性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本实施例的光伏电器***电压保护值控制方法示意图；
图2示出了本实施例的另一光伏电器***电压保护值控制方法的示意图；
图3示出了本发明实施例提供的光伏电器***电压保护值控制装置示意图；
图4示出了本实施例的控制器的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种光伏电器***电压保护值控制方法，光伏电器可以包括：光伏空调，光伏冰箱，光伏洗衣机，光伏风扇等家用电器，在本实施例中可以以光伏空调为例进行说明：所称光伏空调***包括：光伏发电模块，空调，并网模块，采用光伏发电模块对空调供电，在光伏发电模块所发电力不足时，可以采用电网进行供电，在光伏发电模块所发的电力除了供应空调使用外，产生多余的电力时，可以通过并网模块并网以回馈电网，在空调运行和并网过程中，由于光伏并网和空调运行的标准不同，所需的电压保护值不同，甚至相差较大，导致光伏发电模块并网时电压的保护值与空调使用时电压的保护值二者不可兼容匹配，通过本实施例提供的光伏空调***电压保护值控制方法可以兼容空调运行和并网过程中所需的电压保护值以解决上述问题，如图1所示，该方法可以包括：
S10.获取光伏发电模块、电器以及并网模块的工作状态。在具体的实施例中，以空调为例进行说明，可以通过电流传感器和/或电压传感器对光伏发电模块、空调以及并网模块进行检测，检测到电流或者电压达到预设值可以确认处于工作状态。在本实施例中，在对光伏发电模块的工作状态进行检测时，可以检测发电模块的DC/DC模块工作状态，对空调的工作状态进行检测时，可以检测空调压缩机的工作状态，在对并网模块进行检测时，可以检测并网模块的DC/AC模块的工作状态。
S20.根据光伏发电模块、电器以及并网模块的工作状态确定光伏电器***的运行模式。在具体的实施例中，以空调为例进行说明，所称运行模式包括：光伏发电模块所发电能全部用于通过并网模块馈网，即纯光伏发电模式，或者，光伏发电模块所发电能部分或全部用于为空调运行提供电能或发电模块关闭采用交流电网为电器运行提供电能，即非纯光伏发电模式。由于光伏并网即纯光伏发电模式和空调运行时即非纯光伏发电模式的标准不同，所需的电压保护值不同，因此，需要不同的电压保护范围。
S30.根据运行模式设定光伏电器***电压保护范围。
通过判断并网模块是否工作、电器是否工作、光伏发电模块是否工作的判断处理，并根据相应的判断条件结果单独对应不同的工作模式设定其电压保护范围，从而做到保护值兼容的效果，提升***性能。
在可选的实施例中，如图2所示，步骤S20可以包括：
S21.判断并网模块是否处于工作模式。当并网模块处于工作模式时，进入步骤S22。当并网模块处于非工作模式时，进入步骤S23。
S22.判断电器是否处于工作状态。当电器处于非工作状态时，进入步骤S23。当电器处于工作状态时，进入步骤S26。
S23.判断光伏发电模块是否处于工作状态。当光伏发电模块处于工作模式时，进入步骤S24。当光伏发电模块处于非工作模式时，进入步骤S26。
上述步骤S21-S23的判断只是示例性的对光伏电器***的运行状态进行判断，其判断顺序并不限于上述步骤顺序，其步骤S21-S23的顺序可以任意调换。
S24.确认光伏电器***的运行模式为纯光伏发电模式。在具体的实施例中，以空调为例进行说明，即在满足并网模块处于工作状态，空调处于非工作状态，且光伏发电模块处于工作状态三个条件时，即可确认当前光伏发电模块所发的电能全部用于馈网，为纯光伏发电模式。
S25.将光伏电器***电压保护范围设置为第一电压保护范围。在具体的实施例中，以空调为例进行说明，第一电压保护范围用于对光伏发电模块所发电能全部用于通过并网模块馈网时进行保护。所称第一电压保护范围值可以为额定电压的85％～110％。
S26.确认光伏电器***的运行模式为非纯光伏发电模式。在具体的实施例中，以空调为例进行说明，当并网模块处于非工作状态，当空调处于工作状态以及当光伏发电模块处于非工作状态中的至少之一时，可以确认光伏空调***中的空调正在运行，光伏发电模块所发电能部分或全部用于空调运行，为非纯光伏发电模式。
S27.将光伏电器***电压保护范围设置为第二电压保护范围。在具体的实施例中，以空调为例进行说明，第二电压保护范围用于对光伏发电模块所发电能用于为空调运行提供电能时进行保护。所称第二电压保护范围值可以为额定电压的80％～115％。
为了保障电器运行的安全，在步骤S27之后还可以包括：
S28.根据第二电压保护范围设置电器运行的电压范围，在具体的实施例中，以空调为例进行说明，，所设定的空调运行的电压范围小于或等于第二电压保护范围，可以避免空调损坏。
通过对光伏发电模块、电器以及并网模块的工作状态的三重判断，在并网模块处于工作状态，电器处于非工作状态，发电模块处于工作状态时，***为纯光伏发电状态，即光伏发电模块所发的电全部用于并网，此时，可以将***的电压保护值范围设定为第一电压保护范围，即并网电压保护范围，在并网模块处于非工作状态，电器处于工作状态，发电模块处于非工作状态中的任意一种时，此时为非纯光伏发电，即电器在运行，为保证电器的运行安全，将***的电压保护范围设置为第二电压保护范围，即电器运行电压保护范围，从而做到保护值兼容的效果，提升***性能。
为了进一步提升***的性能，便于管理光伏发电模块所发的电能，在可选的实施例中，当***处于非纯光伏发电模式时，可以对光伏发电模块所发的电能以及电器运行所需的电能进行调配控制，在具体的实施例中，以空调为例进行说明，具体的：判断光伏发电模块所发的电能是否大于空调用电能；当光伏发电模块所发的电能大于空调用电能时，判断第二保护范围的上限值是否大于第一保护范围的上限值，当第二电压保护范围的上限值大于第一电压保护范围的上限值时，控制光伏发电模块以限功率运行。当第二电压保护范围的上限值小于第一电压保护范围的上限值时，将光伏空调***的电压保护范围切换至第一电压保护范围，并将光伏发电模块所发的电能同时用于为空调提供电能和用于通过并网模块馈网。不仅可以充分利用可以更好兼容并网所需的电压保护范围和空调运行所需的保护范围。当光伏发电模块所发的电能小于空调用电能时，控制光伏发电模块所发的电能全部用于为空调提供电能，并且从电网补充电能以供空调使用，在本实施例中，可以通过AC-DC转换模块将电网的交流电转换为空调使用的直流电以供空调使用。
在获取光伏发电模块、电器以及并网模块的工作状态，即在对电压保护范围处理之前可以先***进行初始化具体的，***开始进行初始化任务，判断***初始化任务是否完成或***初始化任务是否异常，如果出现异常则***故障指示报出相应故障类型并作出相应显示以供用户识别，并且配置电器额定工作电压，具体的，所称工作电压可出厂固定，也可通过程序设定到并网及电器使用时不同电压保护值可兼容处理的程序环节。具体的不同电压保护值可兼容处理的程序环节可以参见上述实施例中步骤S21-步骤S28的描述。
本发明实施例还提供了一种光伏电器***电压保护值控制装置，光伏电器***包括：光伏发电模块，电器，并网模块，控制装置如图3所示，包括：获取模块10，用于获取发电光伏模块、电器以及并网模块的工作状态；运行模式确认模块20，用于根据光伏发电模块、电器以及并网模块的工作状态确定光伏电器***的运行模式，运行模式包括：光伏发电模块所发电能全部用于通过所述并网模块馈网，或者，所述光伏发电模块所发电能部分或全部用于为电器运行提供电能；设置模块30，用于据所述运行模式设定所述光伏电器***电压保护范围。
本发明实施例提供了一种控制器，如图4所示，该变流器包括一个或多个处理器61以及存储器62，图4中以一个处理器63为例。
终端还可以包括：输入装置63和输出装置64。
处理器61、存储器62、输入装置63和输出装置64可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
处理器61可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器61还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器62作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的光伏电器***电压保护值控制方法对应的程序指令/模块。处理器61通过运行存储在存储器62中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例光伏电器***电压保护值控制方法。
存储器62可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据用户终端操作的处理装置的使用所创建的数据等。此外，存储器62可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器62可选包括相对于处理器61远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至图像检测、处理装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置63可接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户终端的处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置64可包括显示屏等显示设备。
一个或者多个模块存储在存储器62中，当被一个或者多个处理器61执行时，执行如图1或2所示的方法。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令用于使计算机执行如上述实施例中任意一项描述的光伏电器***电压保护值控制方法。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(FlashMemory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本发明实施例还提供了一种光伏空调，包括：光伏发电模块，空调，并网模块，检测模块以及上述实施例描述的控制器。光伏发电模块分别与空调和并网模块连接，用于为电网和/或空调供电；检测模块分别与光伏发电模块、空调和并网模块连接，用于检测光伏发电模块、空调和并网模块的工作状态。通信模块，分别与光伏发电模块、空调、并网模块、检测模块以及控制器连接，用于提供通信通路。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (11)

1.一种光伏电器***电压保护值控制方法，其特征在于，所述光伏电器***包括：光伏发电模块，电器，并网模块，所述光伏发电模块所发电能用于为电器运行提供电能，和/或用于通过所述并网模块馈网，所述控制方法包括：
获取所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态；
根据所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态确定光伏电器***的运行模式，所述运行模式包括：所述光伏发电模块所发电能全部用于通过所述并网模块馈网的纯光伏发电模式，或者，所述光伏发电模块所发电能部分或全部用于为电器运行提供电能或所述发电模块关闭采用交流电网为所述电器运行提供电能的非纯光伏发电模式；
根据所述运行模式设定所述光伏电器***电压保护范围。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态确定光伏电器***的运行模式包括：
分别判断所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态；
当所述并网模块处于工作状态，所述电器处于非工作状态，且所述光伏发电模块处于工作状态时，
确认所述光伏电器***的运行模式为所述纯光伏发电模式；
所述根据所述运行模式设定所述光伏电器***电压保护范围包括：
当所述光伏发电模块所发电能全部用于通过所述并网模块馈网时，将所述光伏电器***电压保护范围设置为第一电压保护范围，所述第一电压保护范围用于对所述光伏发电模块所发电能全部用于通过所述并网模块馈网时进行保护。
3.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态确定光伏电器***的运行模式还包括：
分别判断所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态；
当所述并网模块处于非工作状态，当所述电器处于工作状态以及当所述光伏发电模块处于非工作状态中的至少之一时；
确认所述光伏电器***的运行模式为所述光伏发电模块所发电能部分或全部用于为电器运行提供电能的非纯光伏发电模式；
所述根据所述运行模式设定所述光伏电器***电压保护范围包括：
在非纯光伏发电模式下，将所述光伏电器***电压保护范围设置为第二电压保护范围，所述第二电压保护范围用于对所述光伏发电模块所发电能用于为电器运行提供电能时进行保护。
4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在所述将所述光伏电器***电压保护范围设置为第二电压保护范围之后还包括：
根据所述第二电压保护范围设置所述电器运行的电压范围，所述电器运行的电压范围小于或等于所述第二电压保护范围。
5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述运行模式设定所述光伏电器***电压保护范围包括：在纯光伏发电模式下设定所述光伏电器***电压保护范围为第一电压保护范围，在非纯光伏发电模式下设定所述光伏电器***电压保护范围为第二电压保护范围；
在所述光伏电器***的运行模式为全部用于为电器运行提供电能的非纯光伏发电模式情况下还包括：
判断所述光伏发电模块所发的电能是否大于所述电器用电能；
当所述光伏发电模块所发的电能大于所述电器用电能时，判断所述第二保护范围的上限值是否大于第一保护范围的上限值，
若是，控制所述光伏发电模块以限功率运行。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，当所述第二电压保护范围的上限值小于所述第一电压保护范围的上限值时，将所述光伏电器***的电压保护范围切换至所述第一电压保护范围，并将所述光伏发电模块所发的电能同时用于为所述电器提供电能和用于通过所述并网模块馈网。
7.如权利要求5或6所述的控制方法，其特征在于，当所述光伏发电模块所发的电能小于所述电器用电能时，控制所述光伏发电模块所发的电能全部用于为所述电器提供电能，并且从电网补充电能以供电器使用。
8.一种光伏电器***电压保护值控制装置，其特征在于，所述光伏电器***包括：光伏发电模块，电器，并网模块，所述控制装置包括：
获取模块，用于获取所述发电光伏模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态；
运行模式确认模块，用于根据所述光伏发电模块、所述电器以及所述并网模块的工作状态确定光伏电器***的运行模式，所述运行模式包括：所述光伏发电模块所发电能全部用于通过所述并网模块馈网，或者，所述光伏发电模块所发电能部分或全部用于为电器运行提供电能；
设置模块，用于据所述运行模式设定所述光伏电器***电压保护范围。
9.一种控制器，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-7任意一项所述的光伏电器***电压保护值控制的方法。
10.一种光伏电器***，其特征在于，包括：
光伏发电模块，电器，并网模块，检测模块以及如权利要求9所述的控制器；
所述光伏发电模块分别与所述电器和所述并网模块连接，用于为电网和/或所述电器供电；
所述检测模块分别与所述光伏发电模块、所述电器和并网模块连接，用于检测所述光伏发电模块、所述电器和并网模块的工作状态。
11.如权利与10所述的光伏电器***，其特征在于，所述电器包括：空调，冰箱，洗衣机，风扇中的至少之一。
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