一种直流光伏发电系统技术方案

本发明专利技术提供一种直流光伏发电系统，通过各个功率优化器的输入端连接至少一个光伏组件，并通过多个功率优化器的输出端串联为一个优化器组，采用智能管理装置汇集多个优化器组，实现外部和各个功率优化器之间的通信，控制各个功率优化器按照相应模式运行，进行并网发电或者脱网。也即，本发明专利技术通过单级功率优化器结合智能管理装置，代替现有技术中的两级DC/DC系统实现并网发电，解决了现有技术中因采用两级DC/DC系统而带来的效率低的问题。

DC photovoltaic power generation system

The invention provides a DC photovoltaic power generation system, through the various power optimizer is connected to the input end of at least one photovoltaic module, and a plurality of power output through the end of the series is an optimizer optimizer group, using intelligent management device together multiple optimizer group, realize the communication between the external and the power control of each power optimizer optimizer. In accordance with the corresponding operation mode of power grid or off network. Namely, the invention combines intelligent management device through single stage power optimizer, instead of the two level DC/DC system in the existing technology to achieve grid, solve the efficiency caused by the two level DC/DC system in existing technology, the problem of low.

【技术实现步骤摘要】
一种直流光伏发电系统
本专利技术涉及光伏发电系统
，特别涉及一种直流光伏发电系统。
技术介绍
当前，功率优化器搭配逆变器进行并网发电，已经广泛应用于交流电网的光伏发电系统，其中的功率优化器用于实现最大功率跟踪的功能，逆变器则负责DC/AC的逆变。随着技术的进步发展，直流电网，比如直流微电网、智能家居直流供电系统，将成为未来一种供电系统形式；并且，直流储能系统也是未来的一个趋势。而现有的功率优化器加逆变器的架构针对的是交流电网，而非直流电网和直流储能系统。直流电网和直流储能系统的现有应用则是通过前级Boost电路实现升压和MPPT(MaximumPowerPointTracking，最大功率点跟踪)，再通过后级隔离式DC/DC连接到直流电网或直流储能系统。也即，现有的直流光伏发电系统，均通过前级Boost加后级隔离式DC/DC的结构构成了两级DC/DC系统，效率有待提升。
技术实现思路
本专利技术提供一种直流光伏发电系统，以解决现有技术中因采用两级DC/DC系统而带来的效率低的问题。为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：一种直流光伏发电系统，包括：多个功率优化器和一个智能管理装置；其中：各个功率优化器的输入端连接至少一个光伏组件；多个功率优化器的输出端串联，串联的两端为一个优化器组的输出端；所述智能管理装置包括多个输入端，至少一个输入端连接有一个优化器组的输出端；所述智能管理装置的输出端与直流电网或者直流储能系统相连；所述智能管理装置用于实现多个优化器组的并联连接，以及与外部和各个功率优化器之间的通信，控制各个功率优化器按照相应模式运行，进行并网发电或者脱网。优选的，所述智能管理装置包括：汇流单元，用于将各个输入端连接的优化器组进行并联汇流；第一通信单元，用于与各个功率优化器进行通信；第二通信单元，用于与外部进行通信；快速关断装置，用于接收外部输入，实现快速关断；检测单元，用于实现并网参数和环境参数的检测和校验；并网脱网单元，用于实现汇流单元与直流电网或者直流储能系统之间的连接或断开；中央处理器，与所述第一通信单元、所述第二通信单元、所述检测单元、所述快速关断装置及所述并网脱网单元相连，用于实现与外部和各个功率优化器之间的通信，控制各个功率优化器按照相应模式运行，进行并网发电或者脱网。优选的，所述中央处理器用于实现与外部和各个功率优化器之间的通信，控制各个功率优化器按照相应模式运行，进行并网发电时，具体用于：通过所述第一通信单元或者所述检测单元得到上电后运行于安全模式的功率优化器的个数；判断所述个数是否超过预设个数；若所述个数超过所述预设个数，则通过所述第一通信单元输出设定的输出电压指令值和限幅值至各个功率优化器，控制各个功率优化器运行于输出电压控制模式、按照所述输出电压指令值进行输出；通过所述检测单元得到优化器组的输出电压；判断优化器组的输出电压是否达到预设阈值；若优化器组的输出电压达到所述预设阈值，则控制所述并网脱网单元闭合，实现汇流单元与直流电网或者直流储能系统之间的连接，进行并网发电。优选的，所述中央处理器用于实现与外部和各个功率优化器之间的通信，控制各个功率优化器按照相应模式运行，进行脱网时，具体用于：根据所述第二通信单元、所述检测单元或者所述快速关断装置的相关信息，判断系统当前状态是否满足系统关闭条件；若系统当前状态满足所述系统关闭条件，则通过所述第一通信单元下发脱网指令，控制各个功率优化器退出MPPT模式，运行于安全模式；通过所述检测单元得到优化器组的输出电流；判断优化器组的输出电流是否小于预设电流值；若优化器组的输出电流小于所述预设电流值，则控制所述并网脱网单元断开，实现汇流单元与直流电网或者直流储能系统之间的断开。优选的，所述智能管理装置的输出端与直流微电网相连时，所述中央处理器还用于：检测到需进入电压源工作模式时，将各个功率优化器分别设定为冗余优化器和非冗余优化器；通过所述第一通信单元输出设定的输出电压指令值和限幅值至各个功率优化器，控制各个非冗余优化器运行于输出电压控制模式、按照所述输出电压指令值进行输出；通过所述检测单元得到直流母线电压；若所述直流母线电压上升幅度超过第一阈值时，按照预设降低步长更新所述输出电压指令值；若所述直流母线电压跌落幅度超过第二阈值时，按照预设升高步长更新所述输出电压指令值；若所述直流母线电压跌落幅度超过第三阈值时，启动冗余优化器，以预设电压值更新所述输出电压指令值。优选的，所述智能管理装置还包括：放电单元，与所述中央处理器相连，用于在脱网之后根据所述中央处理器的控制，实现对于直流母线电压的放电。优选的，所述智能管理装置还包括：告警单元，与所述中央处理器和所述第二通信单元相连，用于当所述中央处理器根据所述检测单元的检测数据判断为告警状态时，输出告警信息至所述第二通信单元，并进行相应保护。优选的，所述智能管理装置还包括：辅助供电单元，用于提供辅助电源。优选的，所述并网脱网单元包括软启动电路。优选的，所述安全模式下，各个功率优化器的输出电压为1V。本专利技术提供的所述直流光伏发电系统，通过各个功率优化器的输入端连接至少一个光伏组件，并通过多个功率优化器的输出端串联为一个优化器组，采用智能管理装置汇集多个优化器组，实现外部和各个功率优化器之间的通信，控制各个功率优化器按照相应模式运行，进行并网发电或者脱网。也即，本专利技术通过单级功率优化器结合智能管理装置，代替现有技术中的两级DC/DC系统实现并网发电，解决了现有技术中因采用两级DC/DC系统而带来的效率低的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例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，下面描述内的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的直流光伏发电系统的结构示意图；图2是本专利技术另一实施例提供的直流光伏发电系统的结构示意图；图3是本专利技术另一实施例提供的中央处理器的结构示意图；图4是本专利技术另一实施例提供的软启动电路的结构示意图；图5是本专利技术另一实施例提供的放电单元的结构示意图；图6是本专利技术另一实施例提供的功率优化器的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本专利技术提供一种直流光伏发电系统，以解决现有技术中因采用两级DC/DC系统而带来的效率低的问题。具体的，该直流光伏发电系统，参见图1和图2，包括：多个功率优化器101和一个智能管理装置102；其中：各个功率优化器101的输入端连接至少一个光伏组件；多个功率优化器101的输出端串联，串联的两端为一个优化器组100的输出端；智能管理装置102包括多个输入端，至少一个输入端连接有一个优化器组的输出端；智能管理装置102的输出端与直流电网或者直流储能系统相连；智能管理装置102用于实现多个优化器组的并联连接，以及与外部和各个功率优化器101之间的通信，控制各个功率优化器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流光伏发电系统，其特征在于，包括：多个功率优化器和一个智能管理装置；其中：各个功率优化器的输入端连接至少一个光伏组件；多个功率优化器的输出端串联，串联的两端为一个优化器组的输出端；所述智能管理装置包括多个输入端，至少一个输入端连接有一个优化器组的输出端；所述智能管理装置的输出端与直流电网或者直流储能系统相连；所述智能管理装置用于实现多个优化器组的并联连接，以及与外部和各个功率优化器之间的通信，控制各个功率优化器按照相应模式运行，进行并网发电或者脱网。

【技术特征摘要】
1.一种直流光伏发电系统，其特征在于，包括：多个功率优化器和一个智能管理装置；其中：各个功率优化器的输入端连接至少一个光伏组件；多个功率优化器的输出端串联，串联的两端为一个优化器组的输出端；所述智能管理装置包括多个输入端，至少一个输入端连接有一个优化器组的输出端；所述智能管理装置的输出端与直流电网或者直流储能系统相连；所述智能管理装置用于实现多个优化器组的并联连接，以及与外部和各个功率优化器之间的通信，控制各个功率优化器按照相应模式运行，进行并网发电或者脱网。2.根据权利要求1所述的直流光伏发电系统，其特征在于，所述智能管理装置包括：汇流单元，用于将各个输入端连接的优化器组进行并联汇流；第一通信单元，用于与各个功率优化器进行通信；第二通信单元，用于与外部进行通信；快速关断装置，用于接收外部输入，实现快速关断；检测单元，用于实现并网参数和环境参数的检测和校验；并网脱网单元，用于实现汇流单元与直流电网或者直流储能系统之间的连接或断开；中央处理器，与所述第一通信单元、所述第二通信单元、所述检测单元、所述快速关断装置及所述并网脱网单元相连，用于实现与外部和各个功率优化器之间的通信，控制各个功率优化器按照相应模式运行，进行并网发电或者脱网。3.根据权利要求2所述的直流光伏发电系统，其特征在于，所述中央处理器用于实现与外部和各个功率优化器之间的通信，控制各个功率优化器按照相应模式运行，进行并网发电时，具体用于：通过所述第一通信单元或者所述检测单元得到上电后运行于安全模式的功率优化器的个数；判断所述个数是否超过预设个数；若所述个数超过所述预设个数，则通过所述第一通信单元输出设定的输出电压指令值和限幅值至各个功率优化器，控制各个功率优化器运行于输出电压控制模式、按照所述输出电压指令值进行输出；通过所述检测单元得到优化器组的输出电压；判断优化器组的输出电压是否达到预设阈值；若优化器组的输出电压达到所述预设阈值，则控制所述并网脱网单元闭合，实现汇流单元与直流电网或者直流储能系统之间的连接，进行并网发电。4.根据权利要求2所述的直流光伏发电系统，其特征在于，所述中央处理器用于实现与外部和各个功率优化器之间的通信，控制各个功率优化器按照相...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新宇，徐君，顾亦磊，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34