一种供电系统及供电方法技术方案

本申请提供了一种供电系统及供电方法，该供电系统包括至少一个电池板组串、至少一个逆变器、变压器以及电压控制器，其中，该至少一个逆变器的输入端与该至少一个电池组串的输出端连接，该至少一个逆变器的输出端与该变压器的输入端连接，该变压器的输出端用于输出供电电压；该至少一个逆变器的输出端与该逆变单元的输出端相连；该电压控制器还包括第一采样单元、与该第一采样单元连接的控制单元，以及与该第一采样单元连接的逆变单元；该电压控制器还包括第二采样单元、与该第二采样单元连接的直流变换器。该供电系统实现了电压控制器的对地电压从0开始补偿，解决了电压控制器接地瞬间产生的冲击电流导致逆变器关机或无法正常工作问题。

【技术实现步骤摘要】
一种供电系统及供电方法
本申请涉及光电领域，并且更具体地，涉及一种供电系统及供电方法。
技术介绍
光伏电池板电势诱导衰减(PotentialInducedDegradation，PID)现象是指光伏电池板在应用中，如果电池板与大地PE之间存在偏置电压，经过一定的时间以后，电池板将出现输出功率衰减的现象。造成此类衰减的机理是多方面的，例如在上述电压的作用下，组件电池的封装材料和组件上表面层及下表面层的材料中出现的离子迁移现象；电池中出现的热载流子现象；电荷的再分配削减了电池的活性层；相关的电路被腐蚀等等。这些引起衰减的机理被称之为电位诱发衰减、极性化、电解腐蚀和电化学腐蚀。近年来PID问题已经成为国外买家投诉国内组件质量的重要因素之一，严重时候它可以引起一块组件功率衰减50％以上，从而影响整个电站的功率输出。为了解决PID衰减的问题，现有技术中，通过逆变电路的方式构造出虚拟N点，将逆变电路的母线正极或负极接地并调节母线电压，来实现对电池板组串正极或负极对地的偏置电压，来解决PID衰减的问题。此方法因半母线电压最低为电网电压不控整流电压的一半，存在补偿范围窄的问题。且母线接地的瞬间因电池板组串对地存在寄生电容，产生冲击电流，导致逆变器因漏电流过大关机，影响整个电站的发电量。
技术实现思路
本申请提供一种供电系统及供电方法，该供电系统及供电方法中电压控制器输出的对地电压可以从0开始连续调节，解决了现有方案中调节电压范围窄和母线接地瞬间产生的冲击电流的问题，补偿的功率密度提升，损耗小，同时，有效地解决了PID衰减问题。第一方面，提供了一种供电系统，该供电系统包括：至少一个电池板组串、至少一个逆变器、变压器和电压控制器；其中，该至少一个逆变器的输入端与该至少一个电池组串的输出端连接，该至少一个逆变器的输出端与该变压器的输入端连接，该变压器的输出端用于输出供电电压；该电压控制器包括：第一采样单元，与该第一采样单元连接的控制单元，以及与该第一采样单元连接的逆变单元，用于对该逆变单元的电压和电流进行采样；该至少一个逆变器的输出端还与该逆变单元的输出端相连；该电压控制器还包括：直流变换器，用于输出直流变换电压；第二采样单元，与该控制单元相连，用于对该直流变换器的电压和电流进行采样；该控制单元还用于：调节该逆变单元的母线电压和该直流变换器的输入和/或输出电压，以使该电压控制器输出的对地电压从0开始连续调节。本申请实施例的供电系统，通过调节电压控制器的母线电压和直流变换器的输入和/或输出电压，实现了电压控制器的对地电压从0开始调节，弥补了0到电网电压不控整流电压的一半范围内的可调盲区，补偿电压范围更宽。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，该电压控制器还包括：第一通讯单元，用于获取该至少一个电池板组串的对地电压；其中，该控制单元还用于：根据该至少一个电池板组串的对地电压，调节该逆变单元的母线电压和该直流变换器的输入和/或输出电压，以使该电压控制器对至少一个电池板组串负极的对地电压调节至0伏特以上或对至少一个电池板组串正极的对地电压调节至0伏特以下。在一些可能的实现方式中，该第一通讯单元还用于获取该至少一个电池板组串的对地电压和该至少一个逆变器的母线电压；其中，该控制单元还用于：根据该至少一个电池板组串的对地电压和该至少一个逆变器的母线电压，调节该逆变单元的母线电压和该直流变换器的输入和/或输出电压，以使该电压控制器对至少一个电池板组串负极的对地电压调节至0伏特以上或对至少一个电池板组串正极的对地电压调节至0伏特以下。本申请实施例的供电系统，电压控制器的正母线和负母线通过直流变换器接地，实现了对电池板组串对地电压的调节，并通过调节直流变换器的输入和/或输出电压和逆变单元的母线电压，实现了对至少一个电池板组串负极的对地电压调节至0伏特以上或对至少一个电池板组串的正极对地电压调节至0伏特以下。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，该电压控制器还包括：切换单元，与该直流变换器和该逆变单元相连，用于切换对该至少一个电池板组串的正极或负极的对地电压的调节；其中，该控制单元还用于：根据该至少一个电池板组串的类型，选择该逆变单元正母线或者负母线连接该切换单元。本申请实施例的供电系统，实现了对不同电池板组串正极或者负极的对地电压的调节，以使电压控制器对至少一个电池板组串负极的对地电压调节至0伏特以上或对至少一个正极电池板组串的对地电压调节至0伏特以下。结合第一方面、第一方面的第一种和第二种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，该至少一个逆变器包括第三采样单元，该第三采样单元用于对该至少一个逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压值进行采样，该供电系统还包括：监控单元，与该至少一个逆变器和该电压控制器相连，用于接收该至少一个逆变器发送的该对地电压值和向该电压控制器发送该对地电压值。在一些可能的实现方式中，该第三采样单元还用于对该至少一个逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压值和该至少一个逆变器的母线电压值进行采样；该监控单元还用于接收该至少一个逆变器发送的该对地电压值和该母线电压值；该监控单元还用于向该电压控制器发送该对地电压值和该母线电压值。本申请实施例的供电系统，在多台逆变器并联工作场景下，只需要在交流并网端加一套对地电压控制装置，即可实现将各个逆变器输入的至少一个电池板组串负极的对地电压调节至0伏特以上或至少一个电池板组串正极的对地电压调节至0伏特以下。结合第一方面、第一方面的第一种至第三种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，该控制单元还用于限制该电压控制器的输出电流和/或输入电流。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，该控制单元具体用于：若该至少一个逆变器的输出功率大于或者等于第一功率阈值，则该电压控制器的输出电流小于或者等于第一电流阈值；或若该至少一个逆变器的输出功率小于第一功率阈值，则该电压控制器的输出电流小于或者等于第二电流阈值；其中，该第一电流阈值大于或者等于该第二电流阈值。结合第一方面、第一方面的第一种至第五种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，该至少一个逆变器还包括：电流保护单元，用于开启或关闭该至少一个逆变器与该变压器的连接；其中，若通过该电流保护单元的电流值大于或者等于故障电流阈值，则该电流保护单元关闭该至少一个逆变器与该变压器的连接。本申请实施例的供电系统，通过限制电压控制器的输出电流，从而限制光伏逆变系统的故障接地电流，降低电击的危险，同时，还可以与逆变器的电流保护单元共同工作，进一步消除电击的危险。结合第一方面、第一方面的第一种至第六种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，该直流变换器为开关电源。结合第一方面的第二种至第七种可能的实现方式中任一种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，该切换单元为继电器、金属氧化物半导体晶体管和绝缘栅双极型晶体管中的至少一种。第二方面，提供了一种供电方法，该方法包括：该电压控制器获取第一电压，该第一电压为与至少一个逆变器的输入端连接的至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供电系统，其特征在于，包括：至少一个电池板组串、至少一个逆变器、变压器和电压控制器；其中，所述至少一个逆变器的输入端与所述至少一个电池组串的输出端连接，所述至少一个逆变器的输出端与所述变压器的输入端连接，所述变压器的输出端用于输出供电电压；所述电压控制器包括：第一采样单元，与所述第一采样单元连接的控制单元，以及与所述第一采样单元连接的逆变单元，用于对所述逆变单元的电压和电流进行采样；所述至少一个逆变器的输出端还与所述逆变单元的输出端相连；所述电压控制器还包括：直流变换器，用于输出直流变换电压；第二采样单元，与所述控制单元相连，用于对所述直流变换器的电压和电流进行采样；所述控制单元还用于：调节所述逆变单元的母线电压和所述直流变换器的输入和/或输出电压，以使所述电压控制器输出的对地电压从0开始连续调节。

【技术特征摘要】
1.一种供电系统，其特征在于，包括：至少一个电池板组串、至少一个逆变器、变压器和电压控制器；其中，所述至少一个逆变器的输入端与所述至少一个电池组串的输出端连接，所述至少一个逆变器的输出端与所述变压器的输入端连接，所述变压器的输出端用于输出供电电压；所述电压控制器包括：第一采样单元，与所述第一采样单元连接的控制单元，以及与所述第一采样单元连接的逆变单元，用于对所述逆变单元的电压和电流进行采样；所述至少一个逆变器的输出端还与所述逆变单元的输出端相连；所述电压控制器还包括：直流变换器，用于输出直流变换电压；第二采样单元，与所述控制单元相连，用于对所述直流变换器的电压和电流进行采样；所述控制单元还用于：调节所述逆变单元的母线电压和所述直流变换器的输入和/或输出电压，以使所述电压控制器输出的对地电压从0开始连续调节。2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述电压控制器还包括：第一通讯单元，用于获取所述至少一个电池板组串的对地电压；其中，所述控制单元还用于：根据所述至少一个电池板组串的对地电压，调节所述逆变单元的母线电压和所述直流变换器的输入和/或输出电压，以使所述电压控制器对至少一个电池板组串负极的对地电压调节至0伏特以上或对至少一个电池板组串正极的对地电压调节至0伏特以下。3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述电压控制器还包括：切换单元，与所述直流变换器和所述逆变单元相连，用于切换对所述至少一个电池板组串的正极或负极的对地电压的调节；其中，所述控制单元还用于：根据所述至少一个电池板组串的类型，选择所述逆变单元正母线或者负母线连接所述切换单元。4.根据权利要求1至3中任一项所述的供电系统，其特征在于，所述至少一个逆变器包括第三采样单元，所述第三采样单元用于对所述至少一个逆变器输入端连接的电池板组串的对地电压值进行采样，所述供电系统还包括：监控单元，与所述至少一个逆变器和所述电压控制器相连，用于接收所述至少一个逆变器发送的所述对地电压值和向所述电压控制器发送所述对地电压值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的供电系统，其特征在于，所述控制单元还用于限制所述电压控制器的输出电流和/或输入电流。6.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述控制单元具体用于：若所述至少一个逆变器的输出功率大于或者等于第一功率阈值，则所述电压控制器的输出电流小于或者等于第一电流阈值；或若所述至少一个逆变器的输出功率小于第一功率阈值，则所述电压控制器的输出电流小于或者等于第二电流阈值；其中，所述第一电流阈值大于或者等于所述第二电流阈值。7.根据权利要求1至6中任一项所述的供电系统，其特征在于，所述至少一个逆变器还包括：电流保护单元，用于开启或关闭所述至少一个逆变器与所述变压器的连接；其中，若通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：高拥兵，李彦锋，王勋，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44