本發明涉及逆變器領域，特別涉及一種逆變器最佳容量的確定方法及裝置。

背景技術：

在現有技術中，逆變器的容量都是按照光伏組件的容量按照1∶1或其他固定比例確定的，這些比例通常是一些經驗值，在各種實際情況下，這樣的逆變器容量并非是一個最佳值，其并不能實現電網系統的利潤最大化。

技術實現要素：

為了解決以上存在的問題，本發明提出了一種逆變器最佳容量確定方法及裝置，以確定逆變器的最佳容量，實現電網系統的利潤最大化。

本發明一方面公開了一種逆變器最佳容量確定方法，所述方法包括：

根據光伏組件的相關參數計算逆變器容量；

以所述逆變器容量為初始值，按照設定的步長進行擾動；

計算擾動后的所述逆變器容量對應的交流側發電量；

根據所述逆變器容量、逆變器價格、交流側發電量以及電網電價建立逆變器收益與成本間的差值函數；

對所述函數求最大值，所述最大值對應的逆變器容量為所述逆變器的最佳容量。

優選的，所述根據光伏組件的相關參數計算逆變器容量包括；

計算光伏組件的有效輻射并根據測量的氣象數據計算所述光伏組件的工作溫度；

根據所述有效輻射和所述工作溫度，計算所述光伏組件的輸出功率；

對所述輸出功率進行積灰修正、功率衰減并計算直流線路損耗得到所述逆變器容量。

優選的，所述步長根據所述逆變器容量的等級確定。

優選的，每一次擾動的所述步長不同。

優選的，根據所述逆變器容量、逆變器價格、交流側發電量以及電網電價建立的收益與成本差值間函數關系：

逆變器的成本為C＝P*J，所述P為逆變器容量，所述J為逆變器的單瓦價格；

逆變器的收益H＝Q*D，所述Q為交流側發電量，所述D為上網電價；

所述收益與成本差值間的函數關系為ΔH-ΔC。

本發明另一方面還公開了一種逆變器最佳容量確定裝置，所述裝置包括：

逆變器容量計算單元，用于根據光伏組件的相關參數計算逆變器容量；

擾動單元，用于以所述逆變器容量為初始值，按照設定的步長進行擾動；

交流側發電量單元，用于計算擾動后的所述逆變器容量對應的交流側發電量；

插值函數建立單元，用于根據所述逆變器容量、逆變器價格、交流側發電量以及電網電價建立逆變器收益與成本間的差值函數；

最佳容量計算單元，用于對所述函數求最大值，所述最大值對應的逆變器容量為所述逆變器的最佳容量。

優選的，所述逆變器容量計算單元包括；

有效輻射計算單元，用于計算光伏組件的有效輻射；

工作溫度計算單元，用于根據測量的氣象數據計算所述光伏組件的工作溫度；

光伏組件輸出功率計算單元，用于根據所述有效輻射和所述工作溫度，計算所述光伏組件的輸出功率；

逆變器容量計算子單元，用于對所述輸出功率進行積灰修正、功率衰減并計算直流線路損耗得到所述逆變器容量。

優選的，所述步長根據所述逆變器容量的等級確定。

優選的，每一次擾動的所述步長不同。

優選的，

逆變器的成本為C＝P*J，所述P為逆變器容量，所述J為逆變器的單瓦價格；逆變器的收益H＝Q*D，所述Q為交流側發電量，所述D為上網電價；

所述收益與成本間的差值函數為ΔH-ΔC。

有益效果：本發明通過獲取實際參數求解得到光伏組件的實際輸入功率即逆變器的容量初始值，并采用擾動法改變逆變器容量值，計算對應的交流側發電量，并結合成本確定利潤最大化時對應的逆變器容量，以此容量作為逆變器最佳容量，實現了電網系統利潤最大化。

附圖說明

圖1為本發明實施例一方法流程圖；

圖2為本發明實施例一中逆變器容量計算流程圖；

圖3為本發明實施例二中裝置結構圖。

具體實施方式

下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本發明。

我們知道，對于同一塊光伏電池板來講，在確定的周期內，其發出的電量是一定的，通過不同的逆變器后，根據逆變器的容量的不同，逆變器交流側發出的電量是不同的，逆變器容量越大，成本越大；逆變器容量越小，交流側發出的電量越小。為此，需要找到一個最佳的逆變器容量，使得收益(電量與電價的乘機)與成本只差即利潤最大化。

對此，本發明提供一種逆變器最佳容量的確定方法及裝置，以求解得到利潤最大化時對應的逆變器容量作為最佳容量，從而實現利潤最大化。

實施例一

本發明方法具體可以在計算機內部實現，可預先在計算機內部設置計算程序，在輸入相關已知參數后，得到逆變器容量，并計算出交流側總發電量。之后，建立成本和收益函數，運用擾動算法對逆變器容量進行擾動并計算相應的成本和收益，當收益與成本差值最大時，確定對應的逆變器容量為最佳容量。

其具體過程如圖1所示：

S11、根據光伏組件的相關參數計算逆變器容量；

S12、以所述逆變器容量為初始值，按照設定的步長進行擾動；

S13、計算擾動后的所述逆變器容量對應的交流側發電量；

S14、對逆變器收益與成本間的差值函數求最大值，所述最大值對應的逆變器容量為所述逆變器的最佳容量；所述函數根據所述逆變器容量、逆變器價格、交流側發電量以及電網電價建立。

在上述步驟S11中，可輸入的參數為氣象數據、地理位置、光伏組件容量以及其他光伏組件參數，進行計算得到光伏組件直流側發電功率即逆變器實際能達到的容量。根據該逆變器容量，由時間和功率積分，得出此容量對應的逆變器交流側的發電量。

上述得到的逆變器容量在后續步驟中作為逆變器容量擾動的初始值，按照設定的步長進行擾動。關于該步長的設置，可以根據逆變器容量的等級進行設置。如針對微型逆變器(500W以內)，小型逆變器(500W到5kW)，中型逆變器(5kW到100kW)和大型逆變器(大于100kW)，逆變器容量擾動可以采用不同的步長進行擾動；當然也可以在同樣等級容量的逆變器擾動中采取不同步長。步長越小，結果的精度越高。較優實施例中，步長的選擇可使的最佳逆變器容量精度達到1％以上。

步驟S13中，擾動后的容量對應的交流側發電量只要按照之前的方法即可，即對時間和功率進行積分得到對應的交流側發電量。

步驟S14中，需要根據上述擾動算法，對不同容量的逆變器的收益與成本間的差值函數求最大值，所述最大值對應的逆變器容量為所述逆變器的最佳容量。

步驟S14中的所述差值函數根據所述逆變器容量、逆變器價格、交流側發電量以及電網電價建立。具體如下：

假設逆變器容量為P，以此為變量建立逆變器成本C與收益H的關系式。

C＝P*J，所述J為逆變器的單瓦價格)；H＝Q*D，Q為交流側總的發電量，D為上網電價。

不同的逆變器容量P1，P2………Pn，對應不同的逆變器成本C1，C2…………Cn，和不同的收益H1，H2……Hn。

采用做差的方式列出逆變器成本差值ΔC與收益差值ΔH的關系式：

ΔH-ΔC＝ΔQ*D-ΔP*J。

擾動逆變器容量，然后觀測逆變器成本和收益的變化，找到ΔH-ΔC差值達到最大時的P值，該P值即為逆變器最佳容量Popt。

針對上述步驟中逆變器容量的計算，本發明提供了如下具體方式：

S21、計算光伏陣列有效輻射Etest：

Etest＝IAM/CosΦ，其中Φ為固定支架與地面的角度，IAM為水平面接收的太陽輻照度。

S22、使用測量的氣象數據來計算光伏電池的工作溫度Tcell：

Tcell＝TAir+NOCT-20Tcell＝TAir+(NOCT-20)*S/80。

其中TAir為環境溫度；NOCT為太陽能電池標稱工作溫度。

S23、考慮陣列有效輻射和光伏電池工作溫度后，計算出太陽能電池片實際工況的功率Pgrc：

Pgrc＝Pcell*1/(Etest/Egrc*(1-σ(Tgrc-Te)))。

S24、積灰修正：f soil

P＝Pgrc*f soil。

S25、修正組件功率衰減：

P＝Pgrc*f soil*f deg。

S26、直流線路損耗DC，從而計算出直流側發電功率即逆變器容量：

P＝Pgrc*f soil*f deg*f DC。

需要說明的是，具體實施例中，可包括上述步驟S24-S26中的至少一個，且其計算順序可以互相調換。本發明對此不做具體限制。

實施例二3

本發明提供的裝置如圖3所示，包括：

逆變器容量計算單元11，用于根據光伏組件的相關參數計算逆變器容量；

擾動單元12，用于以所述逆變器容量為初始值，按照設定的步長進行擾動；

交流側發電量單元13，用于計算擾動后的所述逆變器容量對應的交流側發電量；

插值函數建立單元14，用于根據所述逆變器容量、逆變器價格、交流側發電量以及電網電價建立逆變器收益與成本間的差值函數；

最佳容量計算單元15，用于對所述函數求最大值，所述最大值對應的逆變器容量為所述逆變器的最佳容量。

優選實施例中，所述逆變器容量計算單元包括；

有效輻射計算單元，用于計算光伏組件的有效輻射；

工作溫度計算單元，用于根據測量的氣象數據計算所述光伏組件的工作溫度；

光伏組件輸出功率計算單元，用于根據所述有效輻射和所述工作溫度，計算所述光伏組件的輸出功率；

逆變器容量計算子單元，用于對所述輸出功率進行積灰修正、功率衰減并計算直流線路損耗得到所述逆變器容量。

跟方法實施例類似，所述步長可根據所述逆變器容量的等級確定。如針對微型逆變器(500W以內)，小型逆變器(500W到5kW)，中型逆變器(5kW到100kW)和大型逆變器(大于100kW)，逆變器容量擾動可以采用不同的步長進行擾動；當然也可以在同樣等級容量的逆變器擾動中采取不同步長。步長越小，結果的精度越高。較優實施例中，步長的選擇可使的最佳逆變器容量精度達到1％以上。

針對該裝置中涉及的差值函數，具體建立如下：

假設逆變器容量為P，以此為變量建立逆變器成本C與收益H的關系式。

C＝P*J，所述J為逆變器的單瓦價格)；H＝Q*D，Q為交流側總的發電量，D為上網電價。

不同的逆變器容量P1，P2………Pn，對應不同的逆變器成本C1，C2…………Cn，和不同的收益H1，H2……Hn。

采用做差的方式列出逆變器成本差值ΔC與收益差值ΔH的關系式：

ΔH-ΔC＝ΔQ*D-ΔP*J。

擾動逆變器容量，然后觀測逆變器成本和收益的變化，找到ΔH-ΔC差值達到最大時的P值，該P值即為逆變器最佳容量Popt。

本發明裝置實施例可參考方法實施例內容，相關內容不再詳述。

本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。