光伏发电系统发电效率的控制方法、装置、系统及介质与流程

1.本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统发电效率的控制方法、控制装置、控制装置系统及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.光伏发电系统是一种采用光伏阵列组、汇流箱组、逆变器组和变压器组等设备组成的，是一种典型的周期性和间歇性能源发电设备。光伏发电系统的发电效率由太阳能资源特性和光伏发电系统的设备特性共同决定，而变压器组作为光伏发电系统中的关键部件，对整个光伏发电系统的发电效率有着至关重要的影响。
3.但因为在现有的光伏发电系统的拓扑结构中，变压器组与逆变器组的连接方式为变压器组中的变压器与逆变器组中的逆变器进行一对一连接，在运行的过程中，当变压器组的负载超过某一负载值时，变压器组的运行效率会开始下降，进而使得整个光伏发电系统的发电效率呈现下降趋势，非常不利于光伏发电系统发电效率的提升。


技术实现要素：

4.本发明的主要目地在于提供一种光伏发电系统发电效率的控制方法、控制装置、控制装置系统及计算机可读存储介质，旨在通过对变压器组的运行效率进行控制，实现光伏发电系统发电效率的提升。
5.为实现上述目地，本发明提供一种光伏发电系统发电效率的控制方法，所述光伏发电系统发电效率的控制方法包括以下步骤：
6.获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗，其中，所述投入状态为所述逆变器组中的逆变器与所述变压器组中的变压器对应连接的状态，所述切断状态为所述变压器组中存在至少一个多接变压器的状态，所述多接变压器为同时连接所述逆变器组中的至少两个逆变器的变压器；
7.当检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述切断状态；
8.当检测到所述切断功率损耗大于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述投入状态。
9.可选地，所述获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗的步骤之前，还包括：
10.获取所述逆变器组中各个所述逆变器分别在预测时间段内的第一预测功率曲线；
11.将在所述切断状态下接入同一所述多接变压器的各个所述逆变器的所述第一预测功率曲线进行叠加得到所述逆变器组的第二预测功率曲线；
12.检测是否存在所述第二预测功率曲线的功率值小于所述变压器组的额定容量的目标预测曲线；
13.当检测到存在所述第二预测功率曲线的功率值小于所述变压器组的额定容量的
所述目标预测曲线时，在所述目标预测曲线对应的第一目标时间段内或所述第一目标时刻执行所述获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗的步骤。
14.可选地，所述检测是否存在所述第二预测功率曲线的功率值小于所述变压器组的额定容量的目标预测曲线的步骤之后，还包括：
15.当检测到所述第二预测功率曲线在第二目标时间段内或第二目标时刻的功率值大于所述变压器组的额定容量时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组在所述第二目标时间段内或所述第二目标时刻进入所述投入状态。
16.可选地，所述获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗的步骤包括：
17.根据所述目标预测曲线和所述变压器组的额定参数计算所述切断状态下所述多接变压器中第一多接变压器的预测切断负载率，并基于所述预测切断负载率计算所述变压器组的切断效率，其中，所述第一多接变压器是与所述目标预测曲线对应的多接变压器；
18.根据所述第二预测功率曲线和所述切断效率，计算所述切断功率损耗。
19.可选地，所述当检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述切断状态的步骤包括：
20.当在第一功率预测时间段内或第一功率预测时刻检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组中的所述第一多接变压器在所述第一功率预测时间段内或所述第一功率预测时刻进入所述切断状态。
21.可选地，所述获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗的步骤包括：
22.获取所述变压器组中各个所述变压器各自的效率；
23.根据所述第一预测功率曲线和所述效率，计算所述投入功率损耗。
24.可选地，所述获取所述变压器组中各个所述变压器各自的效率的步骤包括：
25.基于所述第一预测功率曲线和所述第一预测功率曲线的所述逆变器对应的变压器的额定参数，计算各个所述变压器各自的预测负载率；
26.基于所述预测负载率和所述预测负载率所对应的变压器的额定参数，计算各个所述变压器各自的所述效率。
27.可选地，所述当检测到所述切断功率损耗大于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述投入状态的步骤包括：
28.当在第二功率预测时间段内或第二功率预测时刻检测到所述切断功率损耗大于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组在所述第二功率预测时间段内或所述第二功率预测时刻进入所述投入状态。
29.可选地，所述当检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述切断状态的步骤之后，还包括：
30.根据所述投入功率损耗和所述切断功率损耗之间的功率损耗差，计算所述切断状态下所述光伏发电系统的未损耗电量。
31.本发明还提供一种光伏发电系统发电效率的控制装置，所述光伏发电系统发电效率的控制装置包括：
32.获取模块，用于获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗，其中，所述投入状态为所述逆变器组中的逆变器与所
述变压器组中的变压器对应连接的状态，所述切断状态为所述变压器组中存在至少一个多接变压器的状态，所述多接变压器为同时连接所述逆变器组中的至少两个逆变器的变压器；
33.控制模块，用于当检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述切断状态；
34.控制模块，还用于当检测到所述切断功率损耗大于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述投入状态。
35.此外，为实现上述目地，本发明该提供一种光伏发电系统发电效率的控制装置系统，所述光伏发电系统发电效率的控制装置系统包括控制器和光伏发电系统，所述光伏发电系统包括逆变器组、投切控制装置和变压器组，所述控制器用于执行时实现上述光伏发电系统发电效率的控制方法的步骤。
36.此外，为实现上述目地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有控制程序，所述控制程序被处理器执行时实现上述光伏发电系统发电效率的控制方法的步骤。
37.本发明提出一种光伏发电系统发电效率的控制方法、装置、系统及介质，通过获取切断状态下变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下的变压器组的投入功率损耗，当检测到切断功率损耗小于投入功率损耗时，通过投切控制装置控制变压器组进入切断状态；当检测到切断功率损耗大于投入功率损耗时，通过投切控制装置控制变压器组进入投入状态。本发明根据对变压器组的切断功率损耗和变压器组的投入功率损耗进行检测，根据检测结果，通过投切控制装置控制变压器组进入不同的运行状态，从而对变压器组的运行效率进行控制，以此提升光伏发电系统的发电效率。
附图说明
38.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；
39.图2为本发明光伏发电系统发电效率的控制方法第一实施例的流程示意图；
40.图3为本发明一实施例涉及的光伏发电系统的拓扑结构示意图；
41.图4为本发明第一实施例中步骤s10的细化流程示意图；
42.图5为本发明第一实施例中步骤s10的细化流程示意图；
43.图6为本发明第一实施例中步骤s20的细化流程示意图；
44.图7为本发明第一实施例涉及的变压器组的额定参数示意图；
45.图8为本发明第一实施例涉及的变压器组的效率-负载率曲线示意图；
46.图9为本发明第一实施例涉及的n1和n2的第一预测功率曲线叠加后的逆变器组的第二预测功率曲线示意图；
47.图10为本发明第一实施例涉及的投切控制装置的控制时序示意图；
48.图11为本发明光伏发电系统发电效率的控制方法第二实施例的流程示意图；
49.图12为本发明光伏发电系统发电效率的控制装置的模块示意图。
50.附图标号说明：
51.标号名称n1-n2逆变器
b1-b2变压器ka投切控制装置s1-开关ska1-ska2投切开关10获取模块20控制模块
52.本发明目地的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
53.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。
54.现有的变压器组在现有的光伏发电系统的拓扑结构中，与逆变器组并列运行，在运行的过程中，其负载超过某一负载值时，变压器组的运行效率会开始下降，进而使得整个光伏发电系统的发电效率呈现下降趋势，非常不利于光伏发电系统的发电效率提升，且光伏发电系统的发电效率的下降会造成光伏发电系统的安全稳定和经济运营的下降。
55.如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。
56.本发明实施终端为光伏发电系统发电效率的控制装置系统，如图1所示，该光伏发电系统发电效率的控制装置系统可以包括：处理器1001，例如cpu，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
57.可选地，光伏发电系统发电效率的控制装置系统还可以包括rf(radio frequency，射频)电路，传感器、wifi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器，在此不再赘述。
58.本领域技术人员可以理解，图1中示出的光伏发电系统发电效率的控制装置系统结构并不构成对光伏发电系统发电效率的控制装置系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
59.如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及控制程序。
60.在图1所示的光伏发电系统发电效率的控制装置系统中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的控制程序，并执行以下操作：
61.获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗，其中，所述投入状态为所述逆变器组中的逆变器与所述变压器组中的变压器对应连接的状态，所述切断状态为所述变压器组中存在至少一个多接变压器的状态，所述多接变压器为同时连接所述逆变器组中的至少两个逆变器的变压器；
62.当检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述切断状态；
63.当检测到所述切断功率损耗大于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述投入状态。
64.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的控制程序，还执行以下操作：
65.所述获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗的步骤之前，获取所述逆变器组中各个所述逆变器分别在预测时间段内的第一预测功率曲线；
66.将在所述切断状态下接入同一所述多接变压器的各个所述逆变器的所述第一预测功率曲线进行叠加得到所述逆变器组的第二预测功率曲线；
67.检测是否存在所述第二预测功率曲线的功率值小于所述变压器组的额定容量的目标预测曲线；
68.当检测到存在所述第二预测功率曲线的功率值小于所述变压器组的额定容量的所述目标预测曲线时，在所述目标预测曲线对应的第一目标时间段内或所述第一目标时刻执行所述获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗的步骤。
69.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的控制程序，还执行以下操作：
70.所述检测是否存在所述第二预测功率曲线的功率值小于所述变压器组的额定容量的目标预测曲线的步骤之后，当检测到所述第二预测功率曲线在第二目标时间段内或第二目标时刻的功率值大于所述变压器组的额定容量时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组在所述第二目标时间段内或所述第二目标时刻进入所述投入状态。
71.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的控制程序，还执行以下操作：
72.所述获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗的步骤包括：根据所述目标预测曲线和所述变压器组的额定参数计算所述切断状态下所述多接变压器中第一多接变压器的预测切断负载率，并基于所述预测切断负载率计算所述变压器组的切断效率，其中，所述第一多接变压器是与所述目标预测曲线对应的多接变压器；
73.根据所述第二预测功率曲线和所述切断效率，计算所述切断功率损耗。
74.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的控制程序，还执行以下操作：
75.所述当检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述切断状态的步骤包括：
76.当在第一功率预测时间段内或第一功率预测时刻检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组中的所述第一多接变压器在所述第一功率预测时间段内或所述第一功率预测时刻进入所述切断状态。
77.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的控制程序，还执行以下操作：
78.所述获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗的步骤包括：
79.获取所述变压器组中各个所述变压器各自的效率；
80.根据所述第一预测功率曲线和所述效率，计算所述投入功率损耗。
81.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的控制程序，还执行以下操作：
82.所述获取所述变压器组中各个所述变压器各自的效率的步骤包括：
83.基于所述第一预测功率曲线和所述第一预测功率曲线的所述逆变器对应的变压器的额定参数，计算各个所述变压器各自的预测负载率；
84.基于所述预测负载率和所述预测负载率所对应的变压器的额定参数，计算各个所述变压器各自的所述效率。
85.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的控制程序，还执行以下操作：
86.所述当检测到所述切断功率损耗大于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述投入状态的步骤包括：在第二功率预测时间段内或第二功率预测时刻检测到所述切断功率损耗大于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组在所述第二功率预测时间段内或所述第二功率预测时刻进入所述投入状态。
87.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的控制程序，还执行以下操作：
88.所述当检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述切断状态的步骤之后，还包括：
89.根据所述投入功率损耗和所述切断功率损耗之间的功率损耗差，计算所述切断状态下所述光伏发电系统的未损耗电量。
90.参照图2，在本发明的第一实施例中，所述光伏发电系统发电效率的控制方法包括：
91.步骤s10，获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗，其中，所述投入状态为所述逆变器组中的逆变器与所述变压器组中的变压器对应连接的状态，所述切断状态为所述变压器组中存在至少一个多接变压器的状态，所述多接变压器为同时连接所述逆变器组中的至少两个逆变器的变压器；
92.本发明实施例通过对逆变器组和变压器组之间的连接方式进行改造，以图3所示为例，光伏发电系统中逆变器组和变压器组中的逆变器设备和变压器设备的数量各为两个，对逆变器的输出端和变压器的输入端的拓扑进行改造，即在逆变器的输出端和变压器的输入端之间接入投切控制装置，使得光伏系统发电效率的控制装置能够依据逆变器功率曲线的输出功率特性、变压器效率-变压器负载率特性对投切控制装置的投切时间点进行控制，使得变压器能够基于投切控制装置的投切时间点进行不同运行状态的切换，以此改变变压器内部的损耗，实现变压器的负载的调整控制，实现光伏发电系统全生命周期内变压器更加高效的运行，以提高光伏发电系统的发电效率。
93.而变压器的运行状态的切换根据变压器在不同运行状态下的功率损耗进行判断，具体为对变压器在切断状态下的切断功率损耗和投入状态下的投入状态损耗之间的大小进行比较判断。
94.需要说明的是，本实施例以图3为例，图3是以光伏阵列组、汇流箱组、逆变器组和变压器组各接入有对应的两个设备为例的接入了投切控制装置ka后的光伏发电系统的拓扑结构，光伏阵列组接收太阳辐照，并基于太阳辐照产生的热能转换为直流电能后，将直流电能发送至汇流箱组中进行汇流，将汇流后的直流电能发送至逆变器组中，经由逆变器组将汇流后的直流电能转变为交流电能，并经由变压器组进行升压后，将升压后的交流电能输送至电网中进行供电。
95.通过光伏发电系统发电效率的控制装置检测到的切断功率损耗和投入功率损耗对投切控制装置ka进行控制，以此控制变压器组的运行状态，例如检测到切换功率损耗小
于投入功率损耗时，则控制第一投切开关ska1断开，第二投切开关ska2闭合，以此控制变压器组进入切断状态，即控制n1和n2共同接入b2中，此时的b2为多接变压器，当检测到切换功率损耗大于投入功率损耗时，则控制第一投切开关ska1闭合，第二投切开关ska2断开，即控制n1接入b1，n2接入b2中，以此控制变压器组进入投入状态，以此改变逆变器组输入至变压器组中的输入功率，进而对变压器组的负载进行控制，从而改变变压器组的运行效率，提升光伏发电系统的发电效率，以此保证光伏发电系统的经济效益，但在实际应用中，光伏发电系统存在若干个逆变器组成的逆变器组和若干个变压器组成的变压器组，以下以逆变器组中存在四个逆变器(以下称为n1、n2、n3和n4以使区分)，变压器组中存在四个变压器(以下称为b1、b2、b3和b4以使区分)为例进行说明。
96.拓扑
①
：当投切控制装置的第一投切开关接在n1的输出端和b1的输入端之间，投切控制装置的第二投切开关接在n1的输出端和n2的输出端之间，投切控制装置的第三投切控制开关接在n2的输出端和n3的输出端之间时，此种拓扑结构的状态下，变压器组的投入状态为n1接到b1，n2接到b2，n3接到b3以及n4接到b4，即逆变器组中的逆变器与变压器组中的变压器一一对应连接，而切断状态为n1、n2和n3共同接到b1中，n2和n3断开与b2和b3的连接，因为投切控制装置的投切开关没有接到n4和b4上，因此n4和b4还是对应连接，故此时的b1为多接变压器，b4为普通的变压器，b2和b3为停运的变压器。
97.拓扑
②
：当投切控制装置a的第一投切开关接在n1的输出端和b1的输入端之间，投切控制装置a第二投切开关接在n1的输出端和n2的输出端之间，投切控制装置b的第一投切开关接在n3的输出端和b3的输入端之间，投切控制装置b第二投切开关接在n3的输出端和n4的输出端之间时，此种拓扑结构的状态下，变压器组的投入状态为n1接到b1，n2接到b2，n3接到b3以及n4接到b4，即逆变器组中的逆变器与变压器组中的变压器一一对应连接，而切断状态存在三种情况，第一种是n1和n2共同接到b1中的同时，n3和n4也共同接到b3中时，此时的b1和b3为多接变压器，而b2和b4为停运的变压器；第二种是n1和n2共同接到b1中，n3接入b3和n4接入b4，故此时的b1为多接变压器，b2为停运的变压器，b3和b4为普通变压器；第三种为n3和n4共同接到b3中，n1接入b1，n2接入b2，故此时的b3为多接变压器，b4为停运的变压器，b1和b2为普通变压器。
98.需要说明的是，光伏发电系统的拓扑结构并不局限与如上所述的拓扑结构，还包括其他能实现如上述的对变压器组的运行状态进行动态控制的拓扑结构，此处不做具体限定。
99.可选地，参照图4，步骤s10中获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗的步骤包括：
100.步骤s101，根据所述目标预测曲线和所述变压器组的额定参数计算所述切断状态下所述多接变压器中第一多接变压器的预测切断负载率，并基于所述预测切断负载率计算所述变压器组的切断效率，其中，所述第一多接变压器是与所述目标预测曲线对应的多接变压器；
101.步骤s102，根据所述第二预测功率曲线和所述切断效率，计算所述切断功率损耗。
102.因为是计算切断功率损耗，而目标预测曲线时切断状态下，接入了同一了多接变压器的逆变器的预测功率曲线，因此基于目标预测曲线和变压器组的额定参数能够得到切断状态下，多接变压器的预测切断负载率，具体的，以实施例1中的拓扑
②
的拓扑状态为例：
103.当检测到第二预测功率曲线1存在功率值小于变压器组的额定容量的情况时，将功率值小于变压器组的额定容量对应的功率曲线进行提取，得到目标预测曲线1，同时在第二预测功率曲线2中未检测到存在功率值小于变压器组的额定容量的情况时，则此时是根据目标预测曲线1和变压器组的额定参数进行计算，得到切断状态下b1的预测切断负载率，并根据b1的预测切断负载率计算得到变压器组的切断效率，最后再根据n1和n2叠加得到的第二预测功率曲线和切断效率，获得变压器组的切断功率损耗。
104.需要说明的是，因为变压器组的中接入的变压器的型号是相同的，因此变压器组中的变压器的额定容量和额定参数是一样的，基于任一变压器的额定容量和额定参数进行计算都不会对计算结果造成影响，因此变压器组的额定参数或额定容量就等于变压器组中任一一个变压器的额定参数或额定容量。
105.可选地，参照图5，步骤s10中获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗的步骤包括：
106.步骤s103，获取所述变压器组中各个所述变压器各自的效率；
107.步骤s104，根据所述第一预测功率曲线和所述效率，计算所述投入功率损耗。
108.因为投入功率损耗是投入状态下，对变压器组的功率损耗进行计算所得的，而投入状态为逆变器组中的逆变器与变压器组中的变压器对应连接的状态，因此投入功率损耗为变压器组中各个变压器的功率损耗和，而变压器的功率损耗是根据变压器对应的逆变器的第一预测功率曲线和变压器各自的效率计算所得的。
109.可选地，步骤s103中获取所述变压器组中各个所述变压器各自的效率的步骤包括：
110.步骤s1031，基于所述第一预测功率曲线和所述第一预测功率曲线的所述逆变器对应的变压器的额定参数，计算各个所述变压器各自的预测负载率；
111.步骤s1032，基于所述预测负载率和所述预测负载率所对应的变压器的额定参数，计算各个所述变压器各自的所述效率。
112.在本实施例中，变压器组中的变压器的额定参数都是根据变压器的型号得到的，属于已知参数，而逆变器的第一预测功率曲线相当于变压器的输入功率曲线，而变压器的输入功率又与变压器的负载率相关联，因此根据逆变器的第一预测功率曲线和第一预测功率曲线的逆变器对应的变压器的额定参数即可计算得出各个变压器的预测负载率，再将各个变压器的预测负载率和预测负载率对应的变压器的额定参数代入变压器效率公式中，即可得到各个变压器各自对应的效率。
113.而变压器效率公式即如下公式1所示：
[0114][0115]
其中，η表示效率，p1表示变压器的输入功率，p2表示变压器的输出功，β表示变压器的负载系数(负载电流与额定电流的比值)，sn为变压器额定容量，为变压器功率因数，p0为变压器空载损耗(即铁损耗)，p
kn
为变压器额定电流时的负载损耗。
[0116]
需要说明的是，之所以对变压器的预测负载率进行计算，是因为变压器的预测负载率与变压器的机械功率强相关，若想要对变压器的机械功率进行控制，则需要对变压器
的预测负载率进行控制，而预测负载率又与逆变器的预测功率曲线强相关，因此，本实施例即通过控制逆变器输出至变压器的输出功率，从而控制变压器的机械功率。
[0117]
步骤s20，当检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述切断状态；
[0118]
在获取切断状态下的变压器组的切断功率损耗和投入状态下的变压器组的投入功率损耗后，对切断功率损耗和投入功率损耗之间的大小进行检测判断。
[0119]
当检测到切断功率损耗小于投入功率损耗时，说明在该时间段内，变压器组的切断状态相对于投入状态，其功率损耗要小于投入状态的功率损耗，因此通过投切控制装置控制变压器组进入切断状态进行运行，能够降低变压器组的功率损耗，进而降低该时间段内的变压器组的负载，提升该时间段内变压器组的运行效率，进而提升光伏发电系统在该时间内的发电效率，避免未通过投切控制装置控制变压器组进行切断状态时存在的变压器组的负载增加，运行效率降低，进而造成的光伏发电系统的发电效率降低，导致的光伏发电系统经济效益降低的问题。
[0120]
可选地，参照图6，步骤s20中当检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述切断状态的步骤包括：
[0121]
步骤201，当在第一功率预测时间段内或第一功率预测时刻检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组中的所述第一多接变压器在所述第一功率预测时间段内或所述第一功率预测时刻进入所述切断状态。
[0122]
对切断功率损耗小于投入功率损耗所对应的时间段或时刻进行检测和统计，将统计得到的时间段或时刻记为第一功率预测时间段或第一功率预测时刻，故第一功率预测时间段或第一功率预测时刻对应的是切断功率损耗小于投入功率损耗的时间段/时刻，同时对当前时间段或当前时刻是否达到第一功率预测时间段或第一功率预测时刻进行检测，以保证变压器组在正确的时间段内进行正确的切断状态的切换。
[0123]
当检测到当前时间段或当前时刻达到第一功率预测时间段内或第一功率预测时刻，则控制变压器组中的符合切断条件的多接变压器进入切断状态，具体为，以拓扑
②
的拓扑结构为例：
[0124]
当检测到n1和n2接入b1时的切断功率损耗小于n1接b1和n2接b2的投入功率损耗为第一功率预测时间段1，而n3和n4接入b3时的切断功率损耗小于n3接b4和n4接n4的投入功率损耗为第一功率预测时间段2时，则在检查到当前时间段达到第一功率预测时间段1时，则此时控制n1和n2接入b1，而n3、n4、b1和b2保持一一对应连接的状态，故此时的b1为多接变压器，因此切断条件为当前时间段或当前时刻是否达到对应的第一功率预测时间段或第一功率预测时刻。
[0125]
可选地，参照图6，步骤s20中当检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述切断状态的步骤之后，还包括：
[0126]
步骤s202，根据所述投入功率损耗和所述切断功率损耗之间的功率损耗差，计算所述切断状态下所述光伏发电系统的未损耗电量。
[0127]
对变压器进入切断状态时，根据投入功率损耗和切断功率损耗之间的功率损耗差，整个光伏发电系统的发电效率，即未损耗电量进行计算，并将计算得到的未损耗电量进行展示，使得用户可以直接明了的观察到光伏发电系统所提升的经济效益。
[0128]
步骤s30，当检测到所述切断功率损耗大于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述投入状态。
[0129]
在获取切断状态下的变压器组的切断功率损耗和投入状态下的变压器组的投入功率损耗后，对切断功率损耗和投入功率损耗之间的大小进行检测判断。
[0130]
当检测到切断功率损耗大于投入功率损耗时，说明在该时间段内，变压器组的投入状态相对于切断状态，其功率损耗要小于切断状态的功率损耗，因此通过投切控制装置控制变压器进入投入状态进行运行，能够降低变压器组的功率损耗，进而降低该时间段内的变压器组的负载，提升该时间段内变压器组的运行效率，进而提升光伏发电系统在该时间内的发电效率，进而保证光伏发电系统的稳定性和经济效益，通过投切控制装置对变压器组的运行状态进行控制切换，避免了现有的变压器组单一的运行状态存在的负载不能实时调整造成的变压器组在某一时间段内一定存在的运行效率低下，进而导致的光伏发电系统不可避免的发电效率低下的问题。
[0131]
可选地，步骤s30中检测到所述切断功率损耗大于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述投入状态的步骤包括：
[0132]
步骤301，当在第二功率预测时间段内或第二功率预测时刻检测到所述切断功率损耗大于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组在所述第二功率预测时间段内或所述第二功率预测时刻进入所述投入状态。
[0133]
对切断功率损耗大于投入功率损耗所对应的时间段或时刻进行检查和统计，将统计得到的时间段或时刻记为第二功率预测时间段或第二功率预测时刻，故第二功率预测时间段或第二功率预测时刻对应的是在切断功率损耗大于投入功率损耗的时间段或时刻，同时对当前时间段或当前时刻是否达到第二功率预测时间段或第二功率预测时刻进行检测，以保证变压器组在正确的时间段内进行正确的切断状态的切换。
[0134]
当检测到当前时间段或当前时刻达到第二功率预测时间段内或第二功率预测时刻，则控制变压器组中的符合投入条件的变压器进入投入状态，具体为，以拓扑
②
的拓扑结构为例：
[0135]
当检测到n1接b1和n2接b2的投入功率损耗小于n1和n2接入b1时的切断功率损耗为第二功率预测时间段1，而在第二功率预测时间段1对应的收n3和n4接入b3时的切断功率损耗小于n3接b4和n4接n4的投入功率损耗的第一功率预测时间段3，因此在检测到当前时间段达到第二功率预测时间段1时，则此时控制n1接b1和n2接b2，即控制b1和b2进入投入状态，且控制n3和n4共同接入b3中，因此投入条件为当前时刻是否达到对应的第二功率预测时间段或第一功率预测时刻。
[0136]
在本实施例中，以图3所示的光伏发电系统为例进行测算，求解经由投切控制装置减少的损耗电量。变压器组的额定参数如图7所示，变压器组的效率-负载率曲线如图8所示，第一逆变器和第二逆变器的预测功率曲线如附图9所示，其中5:15:00-19:15:00即预测时间段。
[0137]
根据图7中变压器组的额定参数(即某一变压器的额定容量为1000kva，额定高压电压为18.5kv，额定低压电压为0.1575kv，额定功率因数为0.5，低压额定电流为1832.91a，额定低压负载电流为1832.91a，空载损耗为1.3595kw，负载损耗为8.5885kw，负载功率为1000kw)和图9中5:15-19:15时间段内n1和n2的第一预测功率曲线叠加得到的第二预测功
率曲线，按照发电效率的控制方法的步骤逐步计算得，在5:15-10:30时间段和16:15-19:15时间段(即第一目标时间段)内，逆变器组的第二预测功率曲线中的功率值小于b2的额定容量1000kva，说明在5:15-10:30时间段和16:15-19:15时间段内通过投切控制装置对变压器组的运行状态进行控制是能够保证变压器的安全运行的，而10:30-16:15时间段(即第二目标时间段)内，逆变器组的第二预测功率曲线中的功率值大于b2的额定容量1000kva，故在此时间段内无需对变压器组的运行状态进行控制，避免变压器组过载的情况。
[0138]
进一步计算切断功率损耗和投入功率损耗之间的大小的关系，假设根据切断功率损耗和投入功率损耗之间的大小检测判断得到，在5:15-9:00时间段和17:00-19:15时间段内(即第一功率预测时间段)，切断功率损耗小于投入功率损耗，故通过投切控制装置控制变压器组在5:15-9:00时间段和17:00-19:15时间段内的运行状态为切断状态。
[0139]
假设根据切断功率损耗和投入功率损耗之间的大小检测判断得到，在9:00-10:30时间段内和16:15-17:00时间段内(即第二功率预测时间段)，投入功率损耗小于切断功率损耗，故通过控制切断控制装置控制变压器组在9:15-16:45时间段内的运行状态为投入状态，具体如图10所示。其中，投入状态之所以为9:15-16:45时间段内，是因为9:00前为切断状态，而切断状态转变为投入状态之间存在缓冲时间段，因此根据实际应用中存在的数据，本实施例将变压器组正式进入投入状态的时间假设为9:15，16:45也是基于一样的理由，为了保证在17:00时变压器组准时切换为切断状态，故在16:45时通过投切控制装置控制变压器组开始转变为切断状态的操作，由此可得如图10所示的投切控制装置的控制时序ct，其中控制时序ct为“0”表示投入状态，控制时序为“1”表示切断状态。
[0140]
以此避免图8中所示，当变压器组的负载率到达52％时，变压器组的效率从最优效率99.2％开始下降的情况。
[0141]
通过对切断状态时的变压器功率损耗减少量δ＝投入功率损耗-切断功率损耗，进而得到因投切控制装置，变压器组所规避的损耗电量(即未损耗电量)，根据未损耗电量，即可直接明了的观察到得到相较于未接入投切控制装置的光伏发电系统，接入了投切控制装置的光伏发电系统的发电效率提升比。
[0142]
在本实施例中，获取切断状态下变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下的变压器组的投入功率损耗，当检测到切断功率损耗小于投入功率损耗时，通过投切控制装置控制光伏发电系统进入切断状态；当检测到切断功率损耗大于投入功率损耗时，通过投切控制装置控制光伏发电系统进入投入状态。本发明通过对变压器组的切断功率损耗和变压器组的投入功率损耗进行检测，通过检测结果，控制装置控制变压器组进入不同的运行状态，从而对变压器组的运行效率进行控制，使得光伏发电系统的发电效率能够逼近最佳发电效率，以此保证光伏发电系统的安全稳定，提升光伏发电系统的经济运营。
[0143]
进一步地，基于上述本发明光伏发电系统发电效率的控制方法第一实施例，提出本发明光伏发电系统发电效率的控制方法的第二实施例。
[0144]
参照图11，在本发明光伏发电系统发电效率的控制方法的第二实施例中，上述的步骤s10，获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗的步骤之前，还包括：
[0145]
步骤a，获取所述逆变器组中各个所述逆变器分别在预测时间段内的第一预测功率曲线；
[0146]
具体为，本实施例通过功率预测方法得到光伏发电系统的逆变器组中所有的逆变器各自的第一预测功率曲线。
[0147]
进一步地，功率预测方法根据预测的物理量进行分类包括直接预测和间接预测，其中直接预测是直接对逆变器的输出功率进行预测，间接预测是对太阳辐照量进行预测，然后根据预测的太阳辐照量估算逆变器的输出功率；功率预测方法根据所运用的数学模型分类，可分为时间序列预测法、自回归滑动平均模型法、神经网络法和支持向量机法等，时间序列预测法为在单一时间序列内对逆变器的输出功率进行预测，自回归滑动平均模型法是通过回归分析，寻找逆变器的输出功率与影响因素之间的相关关系，建立回归模型进行预测，或者根据给定的逆变器的输出功率和影响因素数据，研究逆变器的输出功率和影响因素之间的关系，形成回归方程，或者根据回归方程，给定各自变量数值，即可求出因变量值即逆变器的输出功率等等，在此就不一一赘述。
[0148]
基于功率预测方法获得某一时间段内的逆变器的输出功率，例如获得一天内的逆变器的输出功率，因为输出功率与天气辐照具有强相关性，而天气辐照又是实时变化的，此时获得的一天内的逆变器的输出功率是呈功率曲线进行展示的，故第一预测功率曲线是根据一天当中不同时刻进行展示的预设功率值，具体的预测功率曲线以实际的功率曲线为准，本实施例不进行限定。
[0149]
在本实施例中，在预测时间段内获取的第一预测功率曲线是在投切控制周期内的功率曲线，即在此预测时间段可以进行变压器组的运行状态的切换。
[0150]
步骤b，将在所述切断状态下接入同一所述多接变压器的各个所述逆变器的所述第一预测功率曲线进行叠加得到所述逆变器组的第二预测功率曲线；
[0151]
在预测时间段内，将接入了同一个多接变压器的逆变器的第一预测功率曲线进行叠加，即将接入了同一个多接变压器的逆变器看作是一台逆变器(以下称为分组逆变器以使区分)，故叠加为接入了同一个多接变压器的逆变器的第一预测功率灌到分组逆变器上，获得预测时间段内分组逆变器的第二预测功率曲线。
[0152]
而之所以第二预测功率曲线为接到同一台多接变压器的逆变器的第一预测功率曲线的叠加，是因为第二预测功率曲线是在变压器组处于切断状态下进行叠加获取的，若将所有的逆变器的第一预测功率曲线进行叠加后的功率曲线作为第二功率预测曲线，则该功率曲线使得后续的投切控制装置的控制操作存在误差，进而造成光伏发电系统未能取得实质性的放电发电效率提升效果。
[0153]
步骤c，检测是否存在所述第二预测功率曲线的功率值小于所述变压器组的额定容量的目标预测曲线；
[0154]
步骤d，当检测到存在所述第二预测功率曲线的功率值小于所述变压器组的额定容量的所述目标预测曲线时，在所述目标预测曲线对应的第一目标时间段内或所述第一目标时刻执行所述获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗的步骤。
[0155]
当存在如实施例一中的拓扑
②
的拓扑结构时，则此时存在两条第二预测功率曲线，即n1和n2接入了b1时，n1和n2各自的第一预测功率曲线进行叠加后的第二预测功率曲线1，以及n3和n4接入了b3时，n3和n4各自的第一预测功率曲线进行叠加后的第二预测功率曲线2，此时需要对预测时间段内的第二预测功率曲线1和第二预测功率曲线2各自的功率
值是否存在小于变压器组的额定容量的情况。
[0156]
当检测到第二预测功率曲线1和/或第二预测功率曲线2中存在功率值小于变压器组的额定容量的情况时，将功率值小于变压器组的额定容量对应的功率曲线进行提取，得到目标预测曲线1和/或目标预测曲线2，此时目标预测曲线1和/或目标预测曲线2对应的时间段或时刻即为第一目标时间段1和/或第一目标时间段2，或目标时刻1和/或目标时刻2。
[0157]
而之所以要在第二预测功率曲线上进行目标功率曲线的检测，因为变压器组是有上限的，在通过投切控制装置对变压器的运行状态进行控制前，需先对变压器组是否能够承载当前的逆变器组的输出功率进行检测，以保证变压器组的安全性，只要当第而预测功率曲线中的功率值(即输出功率)小于变压器组的额定容量时，才能进行是否控制变压器进入切断状态的判断(即获取切断状态下变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下变压器组的投入功率损耗的步骤)，以避免变压器的过载现象。进而保证光伏发电系统的安全稳定性。
[0158]
其中第一目标时间段指的是在预测时间段内的某一时间段a上检测到第二预测功率曲线中的某一功率值小于变压器组的额定容量时，该某一时间段a为第一目标时间段，第一目标时刻同理。
[0159]
可选地，步骤c中在检测是否存在所述第二预测功率曲线的功率值小于所述变压器组的额定容量的目标预测曲线的步骤之后，还包括：
[0160]
步骤c1，当检测到所述第二预测功率曲线在第二目标时间段内或第二目标时刻的功率值大于所述变压器组的额定容量时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组在所述第二目标时间段内或所述第二目标时刻进入所述投入状态。
[0161]
当检测到第二预测功率曲线中存在功率值大于变压器组的额定容量的情况时，说明此时通过投切控制装置控制变压器组的运行状态为切断状态时，存在变压器组过载的情况，因此为了保证变压器组的安全运行，在第二预测功率曲线的功率值大于变压器组的额定容量的功率曲线对应的时间段内或时刻(即第二目标时间段内或第二目标时刻)控制变压器组按照原定的运行状态进行运行，即控制逆变器组中的逆变器与变压器组中的变压器对应连接，以此避免变压器组过载的情况。
[0162]
其中，第二目标时间段指的是在预测时间段内的某一时间段b上检测到第二预测功率曲线中的某一功率值大于变压器组的额定容量时，该某一时间段b为第二目标时间段，因为第二目标时间段是对未来的预测，因此，在当前时间达到第二目标时间段内时，说明当前时间对应的是投切控制装置控制变压器组进入投入状态，第二目标时刻同理。
[0163]
在本实施例中，获取逆变器组中各个逆变器分别在预测时间段内的第一预测功率曲线，将在切断状态下接入同一多接变压器的各个逆变器的第一预测功率曲线进行叠加得到逆变器组的第二预测功率曲线，检测是否存在第二预测功率曲线的功率值小于变压器的额定容量的目标预测曲线，当检测到存在第二预测功率曲线的功率值小于变压器的额定容量的目标预测曲线时，在目标预测曲线对应的第一目标时间段内或第一目标时刻执行获取切断状态下变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下变压器组的投入功率损耗的步骤，以保证变压器组的安全性，只有当第二预测功率曲线中的功率值(即输出功率)小于变压器组的额定容量时，才能进行是否控制变压器进入切断状态的判断，以避免变压器的过载现象，进而保证光伏发电系统的安全稳定性。
[0164]
参照图12，本发明提供一种光伏发电系统发电效率的控制装置，所述光伏发电系统发电效率的控制装置包括：
[0165]
获取模块10，用于获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗，其中，所述投入状态为所述逆变器组中的逆变器与所述变压器组中的变压器对应连接的状态，所述切断状态为所述变压器组中存在至少一个多接变压器的状态，所述多接变压器为同时连接所述逆变器组中的至少两个逆变器的变压器；
[0166]
控制模块20，用于当检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述切断状态；
[0167]
控制模块20，还用于当检测到所述切断功率损耗大于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组进入所述投入状态。
[0168]
进一步地，获取模块10用于：
[0169]
获取所述逆变器组中各个所述逆变器分别在预测时间段内的第一预测功率曲线；
[0170]
将在所述切断状态下接入同一所述多接变压器的各个所述逆变器的所述第一预测功率曲线进行叠加得到所述逆变器组的第二预测功率曲线；
[0171]
检测是否存在所述第二预测功率曲线的功率值小于所述变压器组的额定容量的目标预测曲线；
[0172]
当检测到存在所述第二预测功率曲线的功率值小于所述变压器组的额定容量的所述目标预测曲线时，在所述目标预测曲线对应的第一目标时间段内或所述第一目标时刻执行所述获取切断状态下所述变压器组的切断功率损耗，以及获取投入状态下所述变压器组的投入功率损耗的步骤。
[0173]
进一步地，控制模块20用于：
[0174]
当检测到所述第二预测功率曲线在第二目标时间段内或第二目标时刻的功率值大于所述变压器组的额定容量时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组在所述第二目标时间段内或所述第二目标时刻进入所述投入状态。
[0175]
进一步地，获取模块10用于：
[0176]
根据所述目标预测曲线和所述变压器组的额定参数计算所述切断状态下所述多接变压器中第一多接变压器的预测切断负载率，并基于所述预测切断负载率计算所述变压器组的切断效率，其中，所述第一多接变压器是与所述目标预测曲线对应的多接变压器；
[0177]
根据所述第二预测功率曲线和所述切断效率，计算所述切断功率损耗。
[0178]
进一步地，控制模块20用于：
[0179]
当在第一功率预测时间段内或第一功率预测时刻检测到所述切断功率损耗小于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组中的所述第一多接变压器在所述第一功率预测时间段内或所述第一功率预测时刻进入所述切断状态。
[0180]
进一步地，获取模块10用于：
[0181]
获取所述变压器组中各个所述变压器各自的效率；
[0182]
根据所述第一预测功率曲线和所述效率，计算所述投入功率损耗。
[0183]
进一步地，获取模块10用于：
[0184]
基于所述第一预测功率曲线和所述第一预测功率曲线的所述逆变器对应的变压
器的额定参数，计算各个所述变压器各自的预测负载率；
[0185]
基于所述预测负载率和所述预测负载率所对应的变压器的额定参数，计算各个所述变压器各自的所述效率。
[0186]
进一步地，控制模块20用于：
[0187]
当在第二功率预测时间段内或第二功率预测时刻检测到所述切断功率损耗大于所述投入功率损耗时，通过所述投切控制装置控制所述变压器组在所述第二功率预测时间段内或所述第二功率预测时刻进入所述投入状态。
[0188]
进一步地，获取模块10用于：
[0189]
根据所述投入功率损耗和所述切断功率损耗之间的功率损耗差，计算所述切断状态下所述光伏发电系统的未损耗电量。
[0190]
此外，本发明还提出一种光伏发电系统发电效率的控制装置系统，所述光伏发电系统发电效率的控制装置系统包括控制器和光伏发电系统，所述光伏发电系统包括逆变器组、投切控制装置和变压器组，所述控制器用于执行上述的光伏发电系统发电效率的控制方法的步骤。
[0191]
此外，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有控制程序，所述控制程序被处理器执行时实现上述光伏发电系统发电效率的控制方法的步骤。
[0192]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0193]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0194]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0195]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。