一种优化器及光伏发电系统技术方案

本申请提供一种优化器，其包括正极支路、负极支路、第一电压传感器、第一电容、第二电压传感器、第二电容、优化器开关、优化器控制器以及第三电流传感器或者第一电流传感器和第二电流传感器。本申请还提供一种光伏发电系统，其包括光伏串单元、逆变器、唤醒电源和唤醒开关；光伏串单元包括至少一组光伏面板以及上述优化器。本申请的技术方案克服了现有技术中弱电信号通信传输距离短、通信鲁棒性容易受到系统中功率变换噪声和周边环境噪声干扰以及通信成本高的缺点，可以省去专用弱电信号通信模块，能够显著降低分布式光伏发电系统的通信成本。

An optimizer and photovoltaic power generation system

The present application provides an optimizer including a positive branch, a negative branch, a first voltage sensor, a first capacitor, a second voltage sensor, a second capacitor, an optimizer switch, an optimizer controller, a third current sensor or a first current sensor and a second current sensor. The application also provides a photovoltaic power generation system comprising a photovoltaic series unit, an inverter, a wake-up power supply and a wake-up switch; a photovoltaic series unit comprising at least one set of photovoltaic panels and the above-mentioned optimizer. The technical scheme of the application overcomes the shortcomings of the prior art, such as short transmission distance of weak electrical signals, vulnerability to power conversion noise, ambient noise interference and high communication cost, and can omit special weak electrical signal communication module, and can significantly reduce the communication of distributed photovoltaic power generation system. Cost.

【技术实现步骤摘要】
一种优化器及光伏发电系统
本技术涉及光伏发电领域，具体涉及一种优化器及光伏发电系统。
技术介绍
分布式光伏发电系统对直流侧的安全管理具有较高要求，通常，优化器可以带有Buck/Boost/Buck-Boost的DC-DC功率变换电路，逆变器可以由升压DC-DC和逆变DC-AC两级功率变换构成；系统中，优化器与逆变器之间可以增加电力载波(PLC)或无线(Wireless)通信模块进行通信，即采用弱信号的通信模式，传输距离比较短，通信鲁棒性也容易受到系统中功率变换噪声和周边环境噪声的干扰，而且采用专门的通信模块也使得系统具有较高的通信成本。或者，优化器带有Buck-Boost的DC-DC功率变换电路，逆变器只采用了DC-AC单级功率变换；由于MPPT与配置DC-AC输入电压功能由优化器实现，优化器和逆变器之间必须拥有能实时传输采样数据和状态信息的通信功能模块，因此必须在优化器与逆变器之间采用电力载波(PLC)或无线(Wireless)方式的弱信号通信模式进行通信，也存在传输距离短、通信鲁棒性容易受到系统中功率变换噪声和周边环境噪声干扰、通信成本高的缺陷。
技术实现思路
根据本申请的第一方面，提供一种优化器，其包括正极支路、负极支路、第一电压传感器、第一电容、第二电压传感器、第二电容、优化器开关、优化器控制器以及电流传感器模块；所述优化器控制器与所述优化器开关通信连接；所述电流传感器模块为第三电流传感器，所述正极支路与所述负极支路之间依次并联第一电压传感器、第一电容、第二电压传感器和第二电容；所述优化器开关设置于所述第一电容与所述第二电压传感器之间的正极支路上；所述第三电流传感器设置于所述第一电压传感器或所述第一电容与所述第二电压传感器或所述第二电容之间的负极支路上。或者，所述电流传感器模块为第一电流传感器和第二电流传感器，所述正极支路与所述负极支路之间依次并联第一电压传感器、第一电容、第二电容和第二电压传感器；所述第一电流传感器设置于所述优化器正极输入端与所述优化器开关之间的正极支路上。所述优化器开关设置于所述第一电容与所述第二电容之间的正极支路上；所述第二电流传感器设置于所述优化器开关与所述优化器输出端之间的正极支路上。根据第二方面，提供一种光伏发电系统，其包括光伏串单元、逆变器、唤醒电源和唤醒开关；所述光伏串单元引出正极传输线路和负极传输线路，所述正极传输线路和所述负极传输线路由所述逆变器的输入端引入并从所述逆变器的输出端引出；所述唤醒电源与所述逆变器并联；所述唤醒开关设置于所述唤醒电源与所述逆变器的并联支路上。采用本技术的技术方案，在光伏发电系统中，采用强信号在逆变器与优化器之间实现状态识别通信，克服了现有技术中弱电信号通信传输距离短、通信鲁棒性容易受到系统中功率变换噪声和周边环境噪声干扰以及通信成本高的缺点，可以省去优化器与优化器之间以及优化器与逆变器之间的专用弱电信号通信模块，能够显著降低分布式光伏发电系统的通信成本。附图说明图1为实施例一的优化器结构示意图；图2为实施例二的优化器结构示意图；图3为实施例三的光伏发电系统结构示意图；图4为实施例三的光伏发电控制方法流程图；图5为实施例三的光伏发电控制方法流程图；图6为实施例三的光伏发电控制方法流程图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。实施例一：如图1所示为本实施例的优化器10，其包括正极支路101、负极支路102、第一电压传感器131、第一电容151、第二电压传感器132、第二电容152、旁路二极管16、优化器开关12(SW_optimizer)、优化器控制器11以及第三电流传感器143。优化器控制器11与优化器开关12通信连接，可以采用导线或无线等通信方式，优化器开关12的运行状态由优化器控制器11发出控制指令来控制。正极支路101与负极支路101之间依次并联第一电压传感器131、第一电容151、第二电压传感器132、第二电容152、旁路二极管16；优化器开关12设置于第一电容151与第二电压传感器132之间的正极支路101上。第三电流传感器143设置于第一电容151与第二电压传感器132之间的负极支路102上。在本技术其它的实施方式中，本领域技术人员根据实际设计需要，第三电流传感器还可以设置于第一电容与第二电容之间的负极支路上；或者，设置于第一电压传感器与第二电压传感器之间的负极支路上；或者，设置于第一电压传感器与第二电容之间的负极支路上。优化器开关12可以由至少一个机械开关或电子开关(如三极管、场效应管、可控硅晶闸管、继电器等)构成，也可以由直流-直流功率变换器(如Buck、Boost、Buck-Boost等)构成。电压传感器可以采用电阻分压方式实现，也可以采用电压感应芯片；电流传感器可以采用电阻与运算放大器搭配设计的方案实现，或采用专用的电流检测芯片，或采用霍尔传感器、电流检测变压器等。由于光伏发电系统中，光伏面板的电压随着电流的变化而变动，当优化器开关处于开/关状态时，若优化器中未设置第一电容，则光伏面板的电压会出现不停地跳变，加入第一电容的作用是对光伏面板的电压进行平滑滤波。同理，第二电容也是对优化器开关输出的脉动电压进行平滑滤波。实施例二：如图2所示为本实施例的优化器100，其包括正极支路101、负极支路102、第一电压传感器131、第一电容151、第二电容152、第二电压传感器132、旁路二极管16、优化器开关12、优化器控制器11以及第一电流传感器141、第二电流传感器142。优化器控制器11与优化器开关12通信连接；正极支路101与负极支路102之间依次并联第一电压传感器131、第一电容151、第二电容152、第二电压传感器132、旁路二极管16；第一电流传感器141设置于优化器正极输入端与优化器开关12的正极支路101上(具体例如可以是优化器正极输入端与第一电压传感器131之间，或者第一电压传感器131与第一电容151之间，或者第一电容151与优化器开关12之间的正极支路101上)；优化器开关12设置于第一电容151与第二电容1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种优化器，其特征在于，包括正极支路(101)、负极支路(102)、第一电压传感器(131)、第一电容(151)、第二电压传感器(132)、第二电容(152)、优化器开关(12)、优化器控制器(11)以及电流传感器模块；所述优化器控制器与所述优化器开关通信连接；所述电流传感器模块为第三电流传感器(143)，所述正极支路与所述负极支路之间依次并联第一电压传感器、第一电容、第二电压传感器和第二电容；所述优化器开关设置于所述第一电容与所述第二电压传感器之间的正极支路上；所述第三电流传感器设置于所述第一电压传感器或所述第一电容与所述第二电压传感器或所述第二电容之间的负极支路上；或者，所述电流传感器模块为第一电流传感器(141)和第二电流传感器(142)，所述正极支路与所述负极支路之间依次并联第一电压传感器、第一电容、第二电容和第二电压传感器；所述第一电流传感器设置于所述优化器正极输入端与所述优化器开关之间的正极支路上；所述优化器开关设置于所述第一电容与所述第二电容之间的正极支路上；所述第二电流传感器设置于所述优化器开关与所述优化器输出端之间的正极支路上。

【技术特征摘要】
1.一种优化器，其特征在于，包括正极支路(101)、负极支路(102)、第一电压传感器(131)、第一电容(151)、第二电压传感器(132)、第二电容(152)、优化器开关(12)、优化器控制器(11)以及电流传感器模块；所述优化器控制器与所述优化器开关通信连接；所述电流传感器模块为第三电流传感器(143)，所述正极支路与所述负极支路之间依次并联第一电压传感器、第一电容、第二电压传感器和第二电容；所述优化器开关设置于所述第一电容与所述第二电压传感器之间的正极支路上；所述第三电流传感器设置于所述第一电压传感器或所述第一电容与所述第二电压传感器或所述第二电容之间的负极支路上；或者，所述电流传感器模块为第一电流传感器(141)和第二电流传感器(142)，所述正极支路与所述负极支路之间依次并联第一电压传感器、第一电容、第二电容和第二电压传感器；所述第一电流传感器设置于所述优化器正极输入端与所述优化器开关之间的正极支路上；所述优化器开关设置于所述第一电容与所述第二电容之间的正极支路上；所述第二电流传感器设置于所述优化器开关与所述优化器输出端之间的正极支路上。2.如权利要求1所述的优化器，其特征在于，还包括至少一个旁路二极管(16)；所述旁路二极管并联于所述优化器输出端的正极支路与负极支路之间。3.一种光伏发电系统，其特征在于，包括光伏串单元(01)、逆变器(02)、唤醒电源(03)和唤醒开关(04)；所述光伏串单元引出正极传输线路(011)和负极传输线路(012)，所述正极传输线路和所述负极传输线路由所述逆变器的输入端引入并从所述逆变器的输出端引出；所述唤醒电源与所述逆变器并联；所述唤醒开关设置于所述唤醒电源与所述逆变器的并联支路上。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述唤醒电源从其输入端引出的电源正极线路(031)连接至所述逆变器输入端一侧的正极传输线路，所述唤醒电源从其输出端引出的电源正极线路(033)连接至所述逆变器输出端一侧的正极传输线路；所述唤醒电源从其输入端引出的电源负极线路(032)连接至所述逆变器输入端一侧的负极传输线路，所述唤醒电源从其输出端引出的电源负极线路(034)连接至所述逆变器输出端一侧的负极传输线路；所述唤醒开关设置于所述唤醒电源从其输入端引出的电源正极线路上；所述光伏串单元包括至少一组光伏面板(20)与优化器(10)；所述优化器采用如权利要求1所述的优化器；所述至少一组光伏面板与优化器中，各...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆孝龙，丁永强，吴良材，程浩，
申请(专利权)人：深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44