一种光伏发电系统技术方案

本发明专利技术提供一种光伏发电系统，包括：DC/DC模块、逆变器、变压器和至少两个相互并联的组串；所述DC/DC模块的一个输入端连接至母线正极，另一个输入端连接至母线负极；所述DC/DC模块的两个输出端分别与母线和组串相连接；所述母线正极和母线负极分别与逆变器相连接，所述逆变器与变压器相连接；其中，所述DC/DC模块从相互并联的组串取电以输出补偿电压△V，所述补偿电压△V与组串的电压相叠加，进而抬高母线电压。本发明专利技术能够提升母线电压和提高逆变器功率密度，降低了成本，并省去了两条母线和三条逆变器至变压器的线缆，兆瓦房体积更小。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种光伏发电系统，包括：DC/DC模块、逆变器、变压器和至少两个相互并联的组串；所述DC/DC模块的一个输入端连接至母线正极，另一个输入端连接至母线负极；所述DC/DC模块的两个输出端分别与母线和组串相连接；所述母线正极和母线负极分别与逆变器相连接，所述逆变器与变压器相连接；其中，所述DC/DC模块从相互并联的组串取电以输出补偿电压△V，所述补偿电压△V与组串的电压相叠加，进而抬高母线电压。本专利技术能够提升母线电压和提高逆变器功率密度，降低了成本，并省去了两条母线和三条逆变器至变压器的线缆，兆瓦房体积更小。【专利说明】一种光伏发电系统
本专利技术涉及一种发电系统，尤其涉及一种低成本的光伏发电系统。
技术介绍
太阳能的光伏发电系统已经取得大规模应用，而大型的光伏电站通常采用集中式 的光伏发电系统，该光伏发电系统通常是由两个500kW逆变器并联，然后接一个1丽的双分 裂变压器入网；与逆变器相连的组串电池板都并联在一起，然后经过汇流箱和配电柜，最后 接入逆变器。 这种现有的光伏发电系统直流侧的开口电压小于1000V，最大功率点电压工作被 限制在450?650V，因此逆变器输出电压限制在315Vac，500kW逆变器最大输入电流为 1100A ;如果需要进一步增大逆变器输出功率，则逆变器输入电流也会进一步增大，势必需 要采用更大电流容量的半导体功率器件和开关器件，那么，整个光伏发电系统的造价将急 剧上升。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是需要提供一种提高功率密度、降低成本以及减小兆 瓦房体积的太阳能的光伏发电系统。 对此，本专利技术提供一种光伏发电系统，包括：DC/DC模块、逆变器、变压器和至少两 个相互并联的组串；所述DC/DC模块的一个输入端连接至母线正极，另一个输入端连接至 母线负极；所述DC/DC模块的两个输出端分别与母线和组串相连接；所述母线正极和母线 负极分别与逆变器相连接，所述逆变器与变压器相连接；其中，所述DC/DC模块从相互并联 的组串取电以输出补偿电压Λ V，所述补偿电压Λ V与组串的电压相叠加，进而抬高母线电 压。 所述组串为光伏发电系统的光伏组串，多个组串相互之间并联，每一个组串均与 所述DC/DC模块相串接，而且DC/DC模块带有ΜΡΡΤ功能，所述DC/DC模块作用于组串的外 部；所述补偿电压Λ V为组串中取电之后所输出的电压值，用于抬高母线电压。 所述DC/DC模块的两个输出端分别与母线和组串相连接，进而能够通过针对组串 进行取电后输出补偿电压Λ V。 现有技术中，光伏发电系统通常是由两个500kW逆变器并联，然后接一个1MW的双 分裂变压器入网；与逆变器相连的组串电池板都并在一起，然后经过汇流箱和配电柜，最后 接入逆变器；而这种现有的光伏发电系统直流侧的开口电压小于1000V，最大功率点电压 工作被限制在450?650V，因此逆变器输出电压限制在315Vac，逆变器的输出功率只能达 至lj500kW，而该500kW逆变器最大输入电流为1100A ;如果需要进一步增大逆变器输出功率， 则逆变器输入电流也会进一步增大，势必需要采用更大电流容量的半导体功率器件和开关 器件，那么，整个光伏发电系统的造价将急剧上升。针对现有技术的这个问题，本专利技术提出 一种低成本的光伏发电系统。 本专利技术可以通过DC/DC模块输出补偿电压Λ V将母线电压提升至900Vdc，则逆变 输出电压达630Vac，即逆变器的输出电压是现有技术315Vac的两倍，则在相同的输入电流 1100A下，逆变器输出的功率可达1000kW ;逆变器的功率器件都是按照1000V的规格设计， 当逆变器输入电压为900V时，由于最大输入电流仍为1100A，即输出最大电流没有变化，因 此大部分功率器件可以不做任何更改，而功率密度却能够提高一倍，即成本最多可以降低 一半；在此基础上，由于本专利技术的连接关系，将现有技术的两个逆变器合二为一，省去了两 条母线和三条逆变器至变压器的线缆，兆瓦房体积更小，并且，本专利技术的变压器可以采用更 便宜的双绕组变压器来实现相同的发电效果。 加之，本专利技术引入的DC/DC模块的成本较低，该DC/DC模块仅为逆变器成本的三分 之一，因此，本专利技术能显著降低光伏发电系统的电气设备价格。 本专利技术的进一步改进在于，所述DC/DC模块的一个输出端连接至母线负极，所述 DC/DC模块的另一个输出端连接至组串负极，所述组串的正极与母线正极相连接。 也就是说，所述DC/DC模块的一个输入端接到母线正极，另一个输入端接到母线 负极；所述DC/DC模块的一个输出端接到母线负极，另一个输出端接到组串负极，这样就能 够将DC/DC模块串接放在组串的最下面，在实现了提升光伏发电系统的发电量和控制成本 的基础上，还使得布线简单、清晰，电路规范有序，不易出错。 本专利技术的进一步改进在于，所述DC/DC模块的一个输出端连接至母线正极，所述 DC/DC模块的另一个输出端连接至组串正极，所述组串的负极与母线负极相连接。 也就是说，所述DC/DC模块的一个输入端接到母线正极，另一个输入端接到母线 负极；所述DC/DC模块的一个输出端接到母线正极，另一个输出端接到组串正极，这样就能 够将DC/DC模块串接放在组串的最上面，在实现了提升光伏发电系统的发电量和控制成本 的基础上，还使得布线简单、清晰，电路规范有序，不易出错。 本专利技术的进一步改进在于，所述DC/DC模块包括至少两个相互并联的DC/DC单元； 所述DC/DC单元的一个输入端连接至母线正极，另一个输入端连接至母线负极；所述DC/DC 单元的两个输出端分别与母线和组串相连接。 本专利技术的进一步改进在于，所述DC/DC模块包括控制器和降压电路，所述控制器 为相关闭环控制器。 本专利技术的进一步改进在于，所述降压电路包括电容Cin、电容C0、二极管D、电感L 和开关管Q ;所述电容Cin与输入端正负极连接，所述开关管Q -端与Cin连接，另一端和 二极管D的阳极连接；所述二极管D的阳极分别与开关管Q和电感L连接，所述二极管D的 阴极与电路负极连接；所述电感L 一端与二极管D的阳极连接，另一端与输出端正极连接； 所述电容C0与输出端正负极连接。 本专利技术的进一步改进在于，所述控制器发送驱动信号至IGBT场效应管的G级，所 述控制器连接至降压电路的输入端以采集输入电压，所述控制器连接至降压电路的输出端 以采集输出电压和/或输出电流。 本专利技术的进一步改进在于，所述DC/DC模块包括MPPT单元，所述MPPT单元包括以 下步骤：首先，控制器采集母线的电压和电流，计算出当前所有组串的输出总功率；其次， 降压电路开始工作，尝试增大或减少组串的输出电压；然后，控制器再次采集母线的电压和 电流，如果母线的输出功率增加，则向同方向调整其输出电压；如果该母线的输出功率下 降，则向反方向调整其输出电压；直到找到系统的最大功率点。 本专利技术的进一步改进在于，所述逆变器具有母线电压稳定功能，用于将母线电压 稳定在某一电压值。优选的，所述逆变器将母线电压稳定在700至1000V，尤其是900V的时 候，效果最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏发电系统，其特征在于，包括：DC/DC模块、逆变器、变压器和至少两个相互并联的组串；所述DC/DC模块的一个输入端连接至母线正极，另一个输入端连接至母线负极；所述DC/DC模块的两个输出端分别与母线和组串相连接；所述母线正极和母线负极分别与逆变器相连接，所述逆变器与变压器相连接；其中，所述DC/DC模块从相互并联的组串取电以输出补偿电压△V，所述补偿电压△V与组串的电压相叠加，进而抬高母线电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘程宇，温志伟，江红胜，黄雅婷，
申请(专利权)人：深圳科士达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44