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，包括至少一个优化器组及三个以星形或三角形接法并网的相电路，各个优化器组均包括至少一个优化器，且其对于直流电源的MPPT控制分别由各自所连接的优化器来实现，使各个相电路中的高压隔离型DC/DC变换器无需再对所连接的光伏板进行MPPT控制和实时调压，因此高压隔离型DC/DC变换器的增益范围能够取较小的值，进而使高压隔离型DC/DC变换器的效率相比现有技术得以进一步提升。

A photovoltaic power generation system

The invention provides a photovoltaic power generation system, which comprises at least one optimizer group and three phase circuits connected in a star or triangle connection. Each optimizer group includes at least one optimizer, and its MPPT control for DC power supply is realized by the optimizers connected to each other, so as to separate the high voltage in each phase circuit. Out-of-mode DC/DC converters do not need MPPT control and real-time voltage regulation on the connected photovoltaic panels, so the gain range of high-voltage isolated DC/DC converters can be smaller, thus further improving the efficiency of high-voltage isolated DC/DC converters compared with the existing technology.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏发电系统
本专利技术涉及光伏发电
，特别涉及一种光伏发电系统。
技术介绍
光伏发电领域中，随着电力电子技术的发展，固态变压器，一种基于功率半导体和电容电感等元器件构建的、至少具备电力变压器隔离和变压功能的装置，正在被深入研究和逐步推广；而将逆变器和固态变压器整合成一个整体，称为光伏固态变压器，因具有协同效应，其整体效益高于单纯的固态变压器，成为众多学者专家的研究方向。现有技术中的光伏固态变压器由DC/DC和DC/AC构成，其中，DC/DC一般采用隔离型DC/DC变换器，用于实现所连接光伏板的MPPT控制；DC/AC，其主电路一般采用H桥拓扑，用于控制并网电流和对应直流母线电压恒定。该方案中，由于光伏板MPPT电压受光照、电池板温度等因素的影响而具有较宽的变化范围，隔离型DC/DC变换器实现对所连接光伏板MPPT控制就需要实时调压，而其输出电压由后级H桥控制成恒定值，因此隔离型DC/DC变换器的输入输出电压增益需要有较宽的范围，但是，此类隔离型DC/DC变换器的效率难以做高。
技术实现思路
本专利技术提供一种光伏发电系统，以解决现有技术中隔离型DC/DC变换器效率低的问题。为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：一种光伏发电系统，包括至少一个优化器组及三个星形或三角形接法的相电路，所述相电路包括：滤波模块、多个级联模块和多个高压隔离型DC/DC变换器；其中：各个所述级联模块的输出端级联，级联的一端与所述滤波模块的输入端相连，级联的另一端作为所述相电路的一个输出端；所述滤波模块的输出端作为所述相电路的另一个输出端；所述级联模块的输入端与至少一个所述高压隔离型DC/DC变换器的输出端相连；各个所述高压隔离型DC/DC变换器的输入端分别与各自对应的至少一个所述优化器组的输出端相连；或者，各个所述高压隔离型DC/DC变换器的输入端并联于公共直流母线之后与至少一个所述优化器组的输出端相连；所述优化器组包括至少一个优化器，多个所述优化器的输出端串联，串联的两端为所述优化器组的输出端，所述优化器的输入端与直流电源相连；最大功率点跟踪MPPT控制由所述优化器实现。优选的，所述高压隔离型DC/DC变换器的增益范围大于等于1且小于1.5。优选的，所述高压隔离型DC/DC变换器中的主电路为：LC串联谐振式拓扑、LLC串联谐振式拓扑、功率双向LC串联谐振式拓扑、功率双向LLC串联谐振式拓扑、双有源DC/DC拓扑及全桥DC/DC拓扑中的任意一种；且所述高压隔离型DC/DC变换器中的主电路包括：高频变压器。优选的，所述级联模块为：H桥拓扑、NPC全桥拓扑、NPC半桥拓扑、ANPC全桥拓扑、ANPC半桥拓扑、T型全桥拓扑、T型三电平半桥拓扑、飞跨电容全桥拓扑及混合型五电平全桥拓扑中的任意一种；且所述级联模块控制自身输入端电压的最大值与最小值之比小于等于1.2。优选的，还包括：至少一个汇流箱，所述汇流箱用于对所连接的优化器组的输出进行汇流，再将汇流后的直流电能输出至对应的所述高压隔离型DC/DC变换器或者所述公共直流母线。优选的，各个优化器所连接的直流电源均为至少一个光伏组件；或者，至少一个并联支路中各个优化器所连接的直流电源为至少一个光伏组件，且至少一个并联支路中各个优化器所连接的直流电源为蓄电池；所述并联支路为包括多个并联优化器组的支路。优选的，所述优化器为非隔离式DC/DC变换器。优选的，还包括：系统通信模块、系统检测模块、系统辅助电源及至少一个系统控制器；所述系统控制器用于实现三个所述相电路的并网控制；所述系统检测模块用于实现所述光伏发电系统的电压、电流、温度及电弧检测；所述系统通信模块用于实现所述系统控制器与三个所述相电路及外界的通信；所述系统辅助电源用于为所述系统通信模块、所述系统检测模块及所述系统控制器供电。优选的，所述级联模块包括：主电路、通信模块、检测模块、辅助电源及至少一个控制器；所述控制器用于控制所述主电路中的开关管动作，实现MPPT控制；所述检测模块用于实现所述级联模块的电压、电流、温度及电弧检测；所述通信模块用于实现所述控制器与所述系统控制器之间的通信；所述辅助电源用于为所述通信模块、所述检测模块及所述控制器供电。优选的，所述高压隔离型DC/DC变换器包括：主电路、通信模块、检测模块、辅助电源及至少一个控制器；所述控制器用于检测并输出所述高压隔离型DC/DC变换器的状态；所述检测模块用于实现所述高压隔离型DC/DC变换器的电压、电流、温度及电弧检测；所述通信模块用于实现所述控制器与所述系统控制器或者所述高压隔离型DC/DC变换器所连接的级联模块之间的通信；所述辅助电源用于为所述通信模块、所述检测模块及所述控制器供电。本专利技术提供的光伏发电系统，包括至少一个优化器组及三个以星形或三角形接法并网的相电路，各个优化器组均包括至少一个优化器，且其对于直流电源的MPPT控制分别由各自所连接的优化器来实现，使各个相电路中的高压隔离型DC/DC变换器无需再对所连接的光伏板进行MPPT控制和实时调压，因此高压隔离型DC/DC变换器的增益范围能够取较小的值，进而使高压隔离型DC/DC变换器的效率相比现有技术得以进一步提升。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1a至图2b是本专利技术实施例提供的光伏发电系统的主电路的四种结构示意图；图3a至图3d是本专利技术实施例提供的高压隔离型DC/DC变换器中的主电路的四种电路示意图；图4是本专利技术实施例提供的级联模块中的主电路的一种电路示意图；图5a至图5c是本专利技术实施例提供的滤波模块中的主电路的三种电路示意图；图6a和图6b是本专利技术实施例提供的光伏发电系统的主电路的另外两种结构示意图。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光伏发电系统，以解决现有技术中隔离型DC/DC变换器效率低的问题。具体的，该光伏发电系统，包括至少一个优化器组及三个相电路，且三个相电路可以是图1a和图2a所示的星形接法，也可以是图1b和图2b所示的三角形接法；参见图1a至图2b，该相电路包括：滤波模块103、多个级联模块102和多个高压隔离型DC/DC变换器101；其中：各个级联模块102的输出端级联，级联的一端与滤波模块103的输入端相连，级联的另一端作为相电路的一个输出端；滤波模块103的输出端作为相电路的另一个输出端；级联模块102的输入端与至少一个高压隔离型DC/DC变换器101的输出端相连；各个高压隔离型DC/DC变换器101的输入端分别与各自对应的至少一个优化器组的输出端相连，如图1a和图1b中所示，各个高压隔离型DC/DC变换器101的输入端分别与一个并联支路相连，该并联支路包括多个并联的优化器组；或者，各个高压隔离型DC/DC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏发电系统，其特征在于，包括至少一个优化器组及三个星形或三角形接法的相电路，所述相电路包括：滤波模块、多个级联模块和多个高压隔离型DC/DC变换器；其中：各个所述级联模块的输出端级联，级联的一端与所述滤波模块的输入端相连，级联的另一端作为所述相电路的一个输出端；所述滤波模块的输出端作为所述相电路的另一个输出端；所述级联模块的输入端与至少一个所述高压隔离型DC/DC变换器的输出端相连；各个所述高压隔离型DC/DC变换器的输入端分别与各自对应的至少一个所述优化器组的输出端相连；或者，各个所述高压隔离型DC/DC变换器的输入端并联于公共直流母线之后与至少一个所述优化器组的输出端相连；所述优化器组包括至少一个优化器，多个所述优化器的输出端串联，串联的两端为所述优化器组的输出端，所述优化器的输入端与直流电源相连；最大功率点跟踪MPPT控制由所述优化器实现。

【技术特征摘要】
1.一种光伏发电系统，其特征在于，包括至少一个优化器组及三个星形或三角形接法的相电路，所述相电路包括：滤波模块、多个级联模块和多个高压隔离型DC/DC变换器；其中：各个所述级联模块的输出端级联，级联的一端与所述滤波模块的输入端相连，级联的另一端作为所述相电路的一个输出端；所述滤波模块的输出端作为所述相电路的另一个输出端；所述级联模块的输入端与至少一个所述高压隔离型DC/DC变换器的输出端相连；各个所述高压隔离型DC/DC变换器的输入端分别与各自对应的至少一个所述优化器组的输出端相连；或者，各个所述高压隔离型DC/DC变换器的输入端并联于公共直流母线之后与至少一个所述优化器组的输出端相连；所述优化器组包括至少一个优化器，多个所述优化器的输出端串联，串联的两端为所述优化器组的输出端，所述优化器的输入端与直流电源相连；最大功率点跟踪MPPT控制由所述优化器实现。2.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述高压隔离型DC/DC变换器的增益范围大于等于1且小于1.5。3.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述高压隔离型DC/DC变换器中的主电路为：LC串联谐振式拓扑、LLC串联谐振式拓扑、功率双向LC串联谐振式拓扑、功率双向LLC串联谐振式拓扑、双有源DC/DC拓扑及全桥DC/DC拓扑中的任意一种；且所述高压隔离型DC/DC变换器中的主电路包括：高频变压器。4.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述级联模块为：H桥拓扑、NPC全桥拓扑、NPC半桥拓扑、ANPC全桥拓扑、ANPC半桥拓扑、T型全桥拓扑、T型三电平半桥拓扑、飞跨电容全桥拓扑及混合型五电平全桥拓扑中的任意一种；且所述级联模块控制自身输入端电压的最大值与最小值之比小于等于1.2。5.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，还包括：至少一个汇流箱，所述汇流箱用于对所连接的优化器组的输出进行汇流，再将汇流后的直流电能输出至对...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾亦磊，王新宇，庄加才，徐君，
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