一种组串式光伏逆变器拓扑结构制造技术

本发明专利技术公开一种组串式光伏逆变器拓扑结构，包括n个逆变电路，逆变电路采用单级式逆变电路，n个逆变电路交流侧并联，直流侧相互隔离，并分别与n个光伏组串对应连接，n为正整数。此种拓扑结构可在不影响组串式逆变器多路最大功率跟踪功能的前提下，有效提升逆变器转换效率。

Group type photovoltaic inverter topological structure

The invention discloses a string PV inverter topology, including n inverter circuit, the inverter circuit adopts single stage inverter circuit, n inverter AC side parallel DC isolated, and N respectively with a PV string correspondence connection, n is a positive integer. This topology can effectively improve the inverter conversion efficiency without affecting the maximum power tracking function of the series inverter.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电路拓扑结构，特别涉及一种组串式光伏逆变器拓扑结构。
技术介绍
在光伏发电系统中，单片光伏电池组件峰值功率通常为250W左右，开路电压通常为35～40V左右，现场通常采用20片左右光伏电池组件串联，形成一个光伏组串。集中式光伏电站中，多个光伏组串经过光伏汇流箱、光伏直流配电柜形成两级直流汇流，然后通过集中式光伏逆变器并网发电；分布式光伏电站中，通常多个光伏组串不经过汇流，直接接入小功率逆变器实现并网发电，这种小功率逆变器称为组串式光伏逆变器。组串式光伏逆变器由于具有多路独立最大功率跟踪(MPPT)功能，直流电压适应性强，可针对性改善不同光伏组串之间的并联失配问题，因而得到了广泛应用，不但大量应用于分布式光伏电站，近年来也逐渐批量应用于大型地面集中式光伏电站。目前应用的组串式光伏逆变器主要采用如下两种拓扑：如图1所示，组串式光伏逆变器第一种拓扑采用两级式结构，光伏组串的直流输入先经过第一级的DC/DC变换电路后，再经过第二级的DC/AC逆变电路，变换为交流输出。通常前一级的DC/DC变换电路完成光伏最大功率跟踪(MPPT)功能，由于各个支路的DC/DC变换电路相互独立，因而这种拓扑结构具备光伏组串直流输入各路独立最大功率跟踪(MPPT)功能。然而，由于采用两级式结构，逆变器效率会进一步降低，根据目前业内先进水平，假设前级DC/DC效率达到99％，后级DC/AC效率也达到99％，不考虑并联损耗，理想情况下逆变器整机最高效率仅为99％*99％＝98.01％，相对而言，逆变器转换效率较低。如图2所示，组串式光伏逆变器第二种拓扑结构采用单级式结构，光伏组串的直流输入经过单级的DC/AC逆变电路，直接将光伏组串输入的直流电能变化为交流电能输出。由于只有一级DC/AC变换，功率损失小，逆变器转换效率相比两级式可以做得较高，根据目前业内先进水平，单级组串式光伏逆变器最高效率已达99％。然而，由于这种拓扑结构只有单路的一级DC/AC变换，只能对各个光伏组串并联后总的直流输入进行功率跟踪，因而不具备多路独立式最大功率跟踪(MPPT)功能，对于直接接入的各个光伏组串之间的并联失配，也不具备区别跟踪以改善功率损失的能力，因而也具有一定的应用局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种组串式光伏逆变器拓扑结构，其可在不影响组串式逆变器多路最大功率跟踪功能的前提下，有效提升逆变器转换效率。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种组串式光伏逆变器拓扑结构，包括n个逆变电路，n个逆变电路交流侧并联，直流侧分别与n个光伏组串对应连接，n为正整数。上述n个逆变电路直流侧相互隔离。上述逆变电路采用单级式逆变电路。上述组串式光伏逆变器采用24kW三相组串式光伏逆变器。上述24kW三相组串式光伏逆变器包含4个6kW三相逆变器，4个6kW三相逆变器交流侧并联，直流侧分别连接1路6kW以下容量的光伏电池组串。采用上述方案后，本专利技术具有以下特点：(1)由于直流侧各逆变电路相互独立，因而各个逆变电路可以单独对输入的光伏直流电能进行最大功率跟踪(MPPT)；(2)由于采用了高效的单级式逆变电路结构，组串式逆变器整体转换损耗小，效率较高；(3)本专利技术通过各支路独立的DC/AC逆变电路实现多路独立最大功率跟踪(MPPT)功能，各支路均采用单级式DC/AC逆变电路，转换效率高，原理简单、实现方便。附图说明图1是一种现有组串式光伏逆变器的拓扑结构图；图2是另一种现有组串式光伏逆变器的拓扑结构图；图3是本专利技术的拓扑结构图；图4是本专利技术的实施结构示意图；具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细说明。如图3所示，本专利技术提供一种组串式光伏逆变器拓扑结构，包含有一个或多个逆变电路，该逆变电路为单级式逆变电路，以标准单级式逆变电路构成基本标准模块，各个基本标准模块交流侧直接并联在一起，构成交流输出端；各个基本标准模块直流侧相互隔离，分别接入各自的光伏组串。这样，各个基本标准模块对各自输入的光伏组串功率进行独立的最大功率跟踪(MPPT)，整台光伏逆变器可完成多路MPPT功能。且由于直流侧各个模块相互之间隔离，因此即使交流侧各基本标准模块直接并联，也无法形成零序环流通路，整台光伏逆变器各个基本标准模块可以独立正常运行。图4是本专利技术应用于实际的一个典型设计，一台24kW三相组串式光伏逆变器，采用6kW三相逆变器构成基本标准模块，每个标准模块可以接入1路6kW以下容量的光伏电池组串。整台组串式逆变器由4个标准6kW三相逆变器构成，各个逆变器交流侧直接并联，直流侧相互独立，隔离。整台光伏逆变器直流侧可接入4路6kW以下容量的光伏电池组串，具备4路独立MPPT功能。综合上述，本专利技术一种组串式光伏逆变器拓扑结构，兼具多路独立最大功率跟踪(MPPT)功能和单级式逆变电路转换效率高两方面的优势。本专利技术简单易实现，成本低，在不影响多路最大功率跟踪(MPPT)功能的前提下，可以有效提高组串式光伏逆变器的发电效率，提高光伏发电系统效益。以上实施例仅为说明本专利技术的技术思想，不能以此限定本专利技术的保护范围，凡是按照本专利技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本专利技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组串式光伏逆变器拓扑结构，其特征在于：包括n个逆变电路，n个逆变电路交流侧并联，直流侧分别与n个光伏组串对应连接，n为正整数。

【技术特征摘要】
1.一种组串式光伏逆变器拓扑结构，其特征在于：包括n个逆变电路，n个逆变电路交流侧并联，直流侧分别与n个光伏组串对应连接，n为正整数。2.如权利要求1所述的一种组串式光伏逆变器拓扑结构，其特征在于：所述n个逆变电路直流侧相互隔离。3.如权利要求1所述的一种组串式光伏逆变器拓扑结构，其特征在于：所述逆变电路采用单级式逆变电...

【专利技术属性】
技术研发人员：米高祥，陶征，丁勇，皇甫星星，刘阳，刘为群，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，常州博瑞电力自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32