光伏空调系统、控制方法、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及光伏空调，尤其涉及一种光伏空调系统、控制方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、光伏直驱空调系统是实现建筑光储直柔的关键技术路径之一，传统光伏自发自用方案中，光伏和电网分别通过独立的功率变换器接入直流母线，再经逆变器驱动空调的压缩机。但是，光伏阵列无论发电是否能满足负载需求，其产生的所有功率均需要经过dc/dc变换器处理，导致功率变换损耗，影响系统效率。

技术实现思路

1、本技术提供了一种光伏空调系统、控制方法、电子设备及存储介质，以解决如何降低功率变换环节产生的损耗的技术问题。

2、第一方面，本技术提供了一种光伏空调系统，所述光伏空调系统包括：光伏阵列、串联注入变换器、电网侧pfc单元、逆变器单元、空调器和控制单元；

3、所述光伏阵列的正极连接直流母线的正极，所述光伏阵列的负极连接所述串联注入变换器的副边，所述串联注入变换器的原边分别连接所述直流母线的正极和负极；

4、所述电网侧pfc单元的交流输入端连接市电，所述电网侧pfc单元的直流输出端连接所述直流母线；

5、所述逆变器单元的直流输入端连接所述直流母线，所述逆变器单元的交流输出端连接所述空调器；

6、所述控制单元用于获取所述光伏阵列的发电功率和所述空调器的负载功率；计算所述负载功率与所述发电功率的功率差值；在所述功率差值大于零时，启动所述电网侧pfc单元对所述功率差值进行补偿；在所述功率差值小于或等于零时，通过所述串联注入变换器限制所述光伏阵列的输出功率。

7、可选地，所述光伏空调系统还包括第一电容和第二电容；

8、所述第一电容的第一端连接所述光伏阵列的正极、所述串联注入变换器的原边第一端和所述直流母线的正极，所述第一电容的第二端连接所述串联注入变换器的原边第二端和所述直流母线的负极；

9、所述第二电容的第一端连接所述光伏阵列的负极和所述串联注入变换器的副边第一端，所述第二电容的第二端连接所述串联注入变换器的副边第二端。

10、可选地，所述电网侧pfc单元包括两相交错boost-pfc电路；

11、所述两相交错boost-pfc电路的输出端分别连接所述直流母线的正极和负极；所述两相交错boost-pfc电路的输入端连接市电。

12、可选地，所述两相交错boost-pfc电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电感、第二电感、第一开关管、第二开关管、第五二极管、第六二极管和第三电容；

13、所述第一二极管的正极连接所述第二二极管的负极和市电的第一端，所述第一二极管的负极连接所述第三二极管的负极、所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端；

14、所述第二二极管的正极连接所述第四二极管的正极、所述第一开关管的第二端、所述第二开关管的第二端、所述第三电容的第二端和所述直流母线的负极；

15、所述第三二极管的正极连接所述第四二极管的负极和所述市电的第二端；

16、所述第一电感的第二端连接所述第一开关管的第一端和所述第五二极管的正极；所述第二电感的第二端连接所述第二开关管的第一端和所述第六二极管的正极；

17、所述第五二极管的负极连接所述第六二极管的负极、所述第三电容的第一端和所述直流母线的正极；

18、所述第一开关管的控制端连接所述控制单元的第一输出端，所述第二开关管的控制端连接所述控制单元的第二输出端。

19、可选地，所述逆变器单元包括：第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管和第四电容；

20、所述第三开关管的第一端连接所述第五开关管的第一端、所述第七开关管的第一端、所述第四电容的第一端和所述直流母线的正极；所述第三开关管的第二端连接所述第四开关管的第一端和所述空调器的第一供电端；

21、所述第五开关管的第二端连接所述第六开关管的第一端和所述空调器的第二供电端；所述第七开关管的第二端连接所述第八开关管的第一端和所述空调器的第三供电端；

22、所述第四开关管的第二端连接所述第六开关管的第二端、所述第八开关管的第二端、所述第四电容的第二端和所述直流母线的负极；

23、所述第三开关管的控制端连接所述控制单元的第三输出端；所述第四开关管的控制端连接所述控制单元的第四输出端；所述第五开关管的控制端连接所述控制单元的第五输出端；所述第六开关管的控制端连接所述控制单元的第六输出端；所述第七开关管的控制端连接所述控制单元的第七输出端；所述第八开关管的控制端连接所述控制单元的第八输出端。

24、第二方面，本技术提供了一种光伏空调系统控制方法，应用于第一方面任一项的光伏空调系统，所述方法包括：

25、获取光伏阵列的发电功率和空调器的负载功率；

26、计算所述负载功率与所述发电功率的功率差值；

27、在所述功率差值大于零时，启动电网侧pfc单元对所述功率差值进行补偿；

28、在所述功率差值小于或等于零时，通过串联注入变换器限制所述光伏阵列的输出功率。

29、可选地，在所述功率差值大于零时，启动电网侧pfc单元对所述功率差值进行补偿，包括：

30、在所述功率差值大于零时，控制所述电网侧pfc单元启动；

31、控制所述串联注入变换器对所述光伏阵列执行最大功率点跟踪；

32、根据所述功率差值和所述电网侧pfc单元的交流输入电压有效值计算电流参考值，以通过所述电网侧pfc单元按照所述电流参考值补偿所述直流母线。

33、可选地，在所述功率差值小于或等于零时，通过串联注入变换器限制所述光伏阵列的输出功率，包括：

34、在所述功率差值小于或等于零时，通过所述串联注入变换器进行限功率控制，以使所述光伏阵列的实际输出功率小于所述光伏阵列的最大输出功率。

35、第三方面，本技术提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

36、存储器，用于存放计算机程序；

37、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第二方面任一项实施例所述的光伏空调系统控制方法。

38、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项实施例所述的光伏空调系统控制方法。

39、本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本技术实施例提供的该光伏空调系统包括：光伏阵列、串联注入变换器、电网侧pfc单元、逆变器单元、空调器和控制单元；光伏阵列的正极连接直流母线的正极，光伏阵列的负极连接串联注入变换器的副边，串联注入变换器的原边分别连接直流母线的正极和负极；电网侧pfc单元的交流输入端连接市电，电网侧pfc单元的直流输出端连接直流母线；逆变器单元的直流输入端连接直流母线，逆变器单元的交流输出端连接空调器；控制单元用于获取光伏阵列的发电功率和空调器的负载功率；计算负载功率与发电功率的功率差值；在功率差值大于零时，启动电网侧pfc单元对功率差值进行补偿；在功率差值小于或等于零时，通过串联注入变换器限制光伏阵列的输出功率。该光伏空调系统中包含直接路径和注入路径两条功率路径，直接路径为光伏阵列正极、直流母线正极、空调器、直流母线负极、串联注入变换器、光伏阵列负极，直接路径承载大部分功率，不经过任何高频开关变换，注入路径为光伏阵列发电不足时补充功率缺口的路径，经过电网侧pfc单元、直流母线，通过串联注入变换器的副边输出串联注入电压，注入路径仅在光伏阵列发电不足时，承载小部分的功率，由于光伏阵列正极不经任何开关变换器直接电连接至直流母线正极，光伏阵列的功率传输通过此直接路径以直流形式传输，没有变换损耗，仅在光伏阵列发电不足时的部分功率经串联注入变换器传输，实现了大部分功率不经过功率变换，降低了功率变换环节产生的损耗，能够有效提高系统效率，并且，控制单元可根据负载功率和发电功率的功率差值控制电网侧pfc单元输出电流或是控制串联注入变换器限制光伏阵列的输出功率，消除了光伏阵列和电网侧pfc单元这两个电压源之间竞争直流母线导致的震荡风险，提高了系统稳定性。