功率变换系统、光伏优化器及功率跟踪方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种功率变换系统、光伏优化器及功率跟踪方法，所述光伏发电系统包括逆变器和串联连接在所述逆变器输入端口之间的多个光伏优化器，本发明专利技术实施例通过跟踪所述光伏优化器的输入电压和/或所述逆变器的输入电压以跟踪系统的最大功率点，由此，可以使得光伏优化器和逆变器协同工作以实现对所述光伏发电系统的最大功率点的有效识别和跟踪，从而实现在光伏组件存在局部阴影时提高光伏发电系统的输出功率。

Power Conversion System, Photovoltaic Optimizer and Power Tracking Method

The embodiment of the invention discloses a power conversion system, a photovoltaic optimizer and a power tracking method. The photovoltaic power generation system comprises an inverter and a plurality of photovoltaic optimizers connected in series between the input ports of the inverters. The embodiment of the invention tracks the maximum power point of the system by tracking the input voltage of the photovoltaic optimizer and/or the input voltage of the inverters. Thus, the photovoltaic optimizer and the inverter can work together to effectively identify and track the maximum power point of the photovoltaic power generation system, so as to improve the output power of the photovoltaic power generation system in the presence of local shadows in the photovoltaic module.

【技术实现步骤摘要】
功率变换系统、光伏优化器及功率跟踪方法
本专利技术涉及电子电力
，更具体地，涉及一种功率变换系统、光伏优化器及功率跟踪方法。
技术介绍
由于单个光伏组件的输出电压很低，因此在实际应用中通常将多个光伏组件进行串并联后以提高光伏发电系统的输出电压和输出功率。当光照和温度均一样时，光伏发电系统的输出功率只有一个峰值点，可以通过扰动观察法和导纳增量法来实现最大功率点的跟踪。但是，当部分光伏组件遇到障碍物遮挡导致的局部阴影时，各个光伏组件的输出特性不再一致，处于局部阴影的光伏组件会使整体光伏电池的输出功率严重下降，因此如何有效识别和跟踪最大功率点是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术实施例提供一种功率变换系统、光伏优化器及功率跟踪方法，以实现对光伏发电系统的最大功率点的有效识别和跟踪，从而实现在光伏组件存在局部阴影时提高光伏发电系统的输出功率。第一方面，本专利技术实施例提供一种用于光伏发电的功率变换系统，包括：逆变器；以及，至少一个光伏优化器，所述光伏优化器的输入端耦接至光伏组件的输出端，输出端串联连接在所述逆变器的输入端口之间，并工作在第一模式和第二模式；其中，在第一模式下，所述光伏优化器工作在直通模式跟踪所述逆变器的输入电压，所述逆变器调节所述逆变器的输入电压以跟踪系统的最大功率点；在第二模式下，所述光伏优化器工作在开关模式跟踪所述光伏组件的输出电压以跟踪所述系统的最大功率点。进一步地，所述光伏优化器还工作在第三模式，在第三模式下，所述光伏优化器工作在限压模式以将所述光伏优化器的输出电压限制在最大电压预设值，所述逆变器通过调节所述光伏优化器的输出功率以跟踪所述系统的最大功率点。进一步地，所述光伏优化器被配置为根据所述光伏优化器的输入电压、输出电压和输出电流的变化调节与所述光伏优化器的输入电压对应的输入电压参考信号以跟踪所述系统的最大功率点。进一步地，在所述第一模式下，所述光伏优化器被配置为根据所述光伏优化器的输出电压的变化调节所述输入电压参考信号，在所述第二模式下，所述光伏优化器被配置为根据所述光伏优化器的输入电压的变化调节所述输入电压参考信号。进一步地，在所述第一模式下，所述光伏优化器被配置为根据所述逆变器的工作点与所述光伏组件的最大功率点的关系，增大或减小所述输入电压参考信号。进一步地，在所述第二模式下，所述光伏优化器被配置为根据所述光伏优化器的工作点与所述光伏组件的最大功率点的关系，增大或减小所述输入电压参考信号。进一步地，所述光伏优化器被配置为在所述第一模式下，响应于所述光伏优化器的输出功率增大，根据所述光伏优化器在当前周期的输出电压获取下一周期的输入电压参考信号。进一步地，所述光伏优化器被配置为在所述第一模式下，响应于所述光伏优化器的输出功率增大，调节下一周期的输入电压参考信号为所述光伏优化器在当前周期的输出电压减去预定步长。进一步地，所述光伏优化器被配置为在所述第一模式下，响应于所述光伏优化器的输出功率不增大，保持工作在所述第一模式或者切换至所述第二模式。进一步地，所述光伏优化器被配置为在所述第二模式下，响应于所述光伏优化器的输出功率不增大且所述光伏优化器的输入电压增大，减小所述输入电压参考信号，响应于所述光伏优化器的输出功率不增大且所述光伏优化器的输入电压减小，增大所述输入电压参考信号，响应于所述光伏优化器的输出功率增大且所述光伏优化器的输入电压增大，增大所述输入电压参考信号，响应于所述光伏优化器的输出功率增大且所述光伏优化器的输入电压减小，减小所述输入电压参考信号。进一步地，所述光伏优化器被配置为在第三模式下，根据所述光伏优化器在当前周期的输出电压获取下一周期的输入电压参考信号。进一步地，所述光伏优化器被配置为所述光伏优化器对应的占空比为1时，工作在第一模式，在所述光伏优化器对应的占空比小于1时，工作在第二模式，在所述光伏优化器的输出电压不小于最大电压预设值时，工作在第三模式。进一步地，所述光伏优化器包括：功率变换器，被配置为对所述光伏组件的输出进行功率变换；以及控制电路，被配置为根据所述光伏优化器的输入电压，输出电压和输出电流的变化，调节与所述光伏优化器的输入电压相对应的输入电压参考信号。第二方面，本专利技术实施例提供一种光伏优化器，应用于光伏发电系统，所述光伏发电系统包括至少一个光伏优化器和逆变器，所述光伏优化器工作在第一模式和第二模式，所述光伏优化器包括：功率变换器，被配置为对所述光伏组件的输出进行功率变换；以及控制电路，被配置为在第一模式下，控制所述功率变换器工作在直通模式跟踪所述逆变器的输入电压，其中，所述逆变器调节所述逆变器的输入电压以跟踪所述系统的最大功率点；所述控制电路还被配置为在第二模式下，控制所述功率变换器工作在开关模式以跟踪所述光伏优化器的输入电压以跟踪所述系统的最大功率点。进一步地，所述光伏优化器工作在第三模式，所述控制电路在所述第三模式控制所述功率变换器工作在限压模式，其中，所述逆变器通过调节所述光伏优化器的输出功率以跟踪所述系统的最大功率点。第三方面，本专利技术实施例提供一种用于光伏发电系统的功率跟踪方法，所述光伏发电系统包括逆变器和串联连接在所述逆变器输入端口之间的多个光伏优化器，所述方法包括：根据所述光伏优化器的输入电压，输出电压和输出电流的变化，调节与所述输入电压相对应的输入电压参考信号，以跟踪所述系统的最大功率点；其中，所述光伏优化器工作在第一模式和第二模式，在所述第一模式下，所述光伏优化器根据所述光伏优化器的输出电压的变化调节所述输入电压参考信号，在所述第二模式下，所述光伏优化器根据所述光伏优化器的输入电压的变化调节所述输入电压参考信号。进一步地，所述光伏优化器工作在第三模式，在所述第三模式下，所述光伏优化器根据当前周期的输出电压获取下一周期的输入电压参考信号。本专利技术实施例的技术方案通过跟踪光伏优化器的输入电压和/或逆变器的输入电压以跟踪系统的最大功率点，由此，可以使得光伏优化器和逆变器协同工作以实现对所述光伏发电系统的最大功率点的有效识别和跟踪，从而实现在光伏组件存在局部阴影时提高光伏发电系统的输出功率。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是本专利技术实施例的光伏发电系统的示意图；图2是本实施例的用于光伏发电的功率变换系统的示意图；图3-图6是本专利技术实施例的光伏发电系统的工作示意图；图7是本专利技术实施例的功率跟踪方法的流程图；图8是本专利技术实施例的一种实施方式的功率跟踪方法的流程图。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光伏发电的功率变换系统，其特征在于，包括：逆变器；以及，至少一个光伏优化器，所述光伏优化器的输入端耦接至光伏组件的输出端，输出端串联连接在所述逆变器的输入端口之间，并工作在第一模式和第二模式；其中，在第一模式下，所述光伏优化器工作在直通模式跟踪所述逆变器的输入电压，所述逆变器调节所述逆变器的输入电压以跟踪系统的最大功率点；在第二模式下，所述光伏优化器工作在开关模式跟踪所述光伏组件的输出电压以跟踪所述系统的最大功率点。

【技术特征摘要】
1.一种用于光伏发电的功率变换系统，其特征在于，包括：逆变器；以及，至少一个光伏优化器，所述光伏优化器的输入端耦接至光伏组件的输出端，输出端串联连接在所述逆变器的输入端口之间，并工作在第一模式和第二模式；其中，在第一模式下，所述光伏优化器工作在直通模式跟踪所述逆变器的输入电压，所述逆变器调节所述逆变器的输入电压以跟踪系统的最大功率点；在第二模式下，所述光伏优化器工作在开关模式跟踪所述光伏组件的输出电压以跟踪所述系统的最大功率点。2.根据权利要求1所述的功率变换系统，其特征在于，所述光伏优化器还工作在第三模式，在第三模式下，所述光伏优化器工作在限压模式以将所述光伏优化器的输出电压限制在最大电压预设值，所述逆变器通过调节所述光伏优化器的输出功率以跟踪所述系统的最大功率点。3.根据权利要求1所述的功率变换系统，其特征在于，所述光伏优化器被配置为根据所述光伏优化器的输入电压、输出电压和输出电流的变化调节与所述光伏优化器的输入电压对应的输入电压参考信号以跟踪所述系统的最大功率点。4.根据权利要求3所述的功率变换系统，其特征在于，在所述第一模式下，所述光伏优化器被配置为根据所述光伏优化器的输出电压的变化调节所述输入电压参考信号，在所述第二模式下，所述光伏优化器被配置为根据所述光伏优化器的输入电压的变化调节所述输入电压参考信号。5.根据权利要求3所述的功率变换系统，其特征在于，在所述第一模式下，所述光伏优化器被配置为根据所述逆变器的工作点与所述光伏组件的最大功率点的关系，增大或减小所述输入电压参考信号。6.根据权利要求3所述的功率变换系统，其特征在于，在所述第二模式下，所述光伏优化器被配置为根据所述光伏优化器的工作点与所述光伏组件的最大功率点的关系，增大或减小所述输入电压参考信号。7.根据权利要求3所述的功率变换系统，其特征在于，所述光伏优化器被配置为在所述第一模式下，响应于所述光伏优化器的输出功率增大，根据所述光伏优化器在当前周期的输出电压获取下一周期的输入电压参考信号。8.根据权利要求7所述的功率变换系统，其特征在于，所述光伏优化器被配置为在所述第一模式下，响应于所述光伏优化器的输出功率增大，调节下一周期的输入电压参考信号为所述光伏优化器在当前周期的输出电压减去预定步长。9.根据权利要求7所述的功率变换系统，其特征在于，所述光伏优化器被配置为在所述第一模式下，响应于所述光伏优化器的输出功率不增大，保持工作在所述第一模式或者切换至所述第二模式。10.根据权利要求3所述的功率变换系统，其特征在于，所述光伏优化器被配置为在所述第二模式下，响应于所述光伏优化器的输出功率不增大且所述光伏优化器的输入电压增大，减小所述输入电压参考信号，响应于所述光伏优化器的输出功率不增大且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚凯卫，沈志远，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33