一种功率优化器以及光伏发电系统技术方案

本发明专利技术提供了一种功率优化器以及光伏发电系统，其中，该功率优化器中变换器的输入端与至少一个光伏组件相连，作为功率优化器的输入端。变换器的输出端作为功率优化器的输出端，多个功率优化器的输出端相串联。控制器与变换器电连接，获取变换器的第一电参量，当第一电参量小于第一阈值时，控制变换器处于功率变换模式，以使变换器对光伏组件的直流电能进行功率变换。当第一电参量大于第一阈值时，控制变换器处于直通模式，以使变换器的输出端与输入端直接连通，此时，该变换器输入端的光伏组件与电网或负载之间只存在逆变器这一级功率变换，消除了该变换器的DC/DC变换效率损失。光伏发电系统中处于直通模式的变换器数量越多，其系统效率越高。

A Power Optimizer and Photovoltaic Power Generation System

The invention provides a power optimizer and a photovoltaic power generation system, in which the input end of the converter in the power optimizer is connected with at least one photovoltaic module as the input end of the power optimizer. The output end of the converter acts as the output end of the power optimizer, and the output ends of multiple power optimizers are connected in series. The controller is electrically connected with the converter to obtain the first electrical parameter of the converter. When the first electrical parameter is less than the first threshold, the converter is controlled in the power conversion mode so that the converter can convert the DC power of the photovoltaic module. When the first electric parameter is larger than the first threshold, the control converter is in the direct mode, so that the output end of the converter is directly connected to the input end. At this time, there is only one stage power conversion between the photovoltaic module of the input end of the converter and the grid or load, which eliminates the loss of DC/DC conversion efficiency of the converter. The more the number of direct mode converters in photovoltaic power generation system, the higher the system efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种功率优化器以及光伏发电系统
本专利技术涉及光伏发电
，具体涉及一种功率优化器以及光伏发电系统。
技术介绍
随着光伏发电的快速发展，对光伏组件发电效率的要求也逐步提高。通常，如图1所示，为了提高光伏组件的发电效率，可以在光伏组件上并联功率优化器，并将串联后的功率优化器并联到逆变器上，由逆变器将直流电转换成交流电，实现并网。具体的，功率优化器为实现对光伏组件的MPPT(MaximumPowerPointTracking，最大功率点跟踪)的DC/DC变换器，例如buck、boost、4开关对称buckboost变换器等，以获得光伏组件的最大输出功率，消除了光伏组件串联失配以及并联失配。然而，专利技术人发现，功率优化器却在光伏发电系统中增加了一级DC/DC功率变换器，即，光伏组件的直流电能需要经过功率优化器的DC/DC变换后，再经过逆变器的DC/AC输送到后级电网或者负载上，两级的功率变换导致光伏发电系统的系统效率较低。因此，如何提供一种功率优化器以及光伏发电系统，能够提高光伏发电系统的转换效率，是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种功率优化器以及光伏发电系统，能够提高光伏发电系统的转换效率。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种功率优化器，包括：变换器以及控制器；所述变换器的输入端与至少一个光伏组件相连，作为所述功率优化器的输入端；所述变换器的输出端作为所述功率优化器的输出端，多个所述功率优化器的输出端相串联；所述控制器与所述变换器电连接，获取所述变换器的第一电参量，当所述第一电参量小于第一阈值时，控制所述变换器处于功率变换模式，以使所述变换器对所述光伏组件的直流电能进行功率变换；当所述第一电参量大于所述第一阈值时，控制所述变换器处于直通模式，以使所述变换器的输出端与输入端直接连通，所述第一电参量包括所述变换器的输出功率、输出电压以及输入电流中的任意一个或多个参数。可选的，所述变换器对所述光伏组件的直流电能进行功率变换，包括：所述变换器对所述光伏组件进行最大功率点跟踪，输出所述光伏组件的最大功率至所述变换器的输出端。可选的，还包括存储器，所述存储器存储所述第一阈值。可选的，所述第一阈值小于等于所述功率优化器的额定功率的1.1倍。可选的，所述第一阈值基于至少两个所述变换器的第一电参量确定；至少两个所述控制器获取所述第一电参量的时间间隔小于第一预设时长。可选的，所述第一阈值基于至少两个所述变换器的第一电参量确定，包括：确定多个所述变换器的第一电参量中的最大值为所述第一阈值；确定多个所述变换器的第一电参量的平均值为所述第一阈值；确定多个所述变换器的第一电参量中去掉最小值的部分所述第一参量的平均值为所述第一阈值；确定多个所述变换器的第一电参量中部分所述第一参量的平均值为所述第一阈值；确定多个所述变换器的第一电参量的不同系数的加权平均值为所述第一阈值。可选的，还包括通信电路，所述通信电路用于接收外部设备发送的所述第一阈值，并将所述第一阈值传输至所述控制器，或，所述通信电路用于接收其他所述变换器发送的第一电参量，并将所述第一电参量传输至所述控制器，以使所述控制器基于至少两个所述变换器的第一电参量确定所述第一阈值。可选的，所述控制器还获取第二阈值，当所述第一电参量小于所述第二阈值时，控制所述变换器处于直通模式或者待机模式，所述第二阈值小于所述第一阈值。一种光伏发电系统，包括：母线变换器以及至少两个上述的功率优化器；多个所述功率优化器的输出端相串联，串联后的光伏组串与直流母线电连接；所述母线变换器对所述直流母线的直流电能进行最大功率点跟踪，并将所述直流电能转换成预设直流电或预设交流电。可选的，其特征在于所述第一阈值基于至少两个所述变换器的第一电参量确定；至少两个所述控制器获取所述第一电参量的时间间隔小于第一预设时长。可选的，所述第一阈值基于至少两个所述变换器的第一电参量确定，包括：确定多个所述变换器的第一电参量中的最大值为所述第一阈值；确定多个所述变换器的第一电参量的平均值为所述第一阈值；确定多个所述变换器的第一电参量中去掉最小值的部分所述第一参量的平均值为所述第一阈值；确定多个所述变换器的第一电参量中部分所述第一参量的平均值为所述第一阈值；确定多个所述变换器的第一电参量的不同系数的加权平均值为所述第一阈值。可选的，还包括通信主机，所述通信主机用于将所述第一阈值传输至多个所述控制器，或，所述通信主机用于将所述变换器的第一电参量传输至多个所述控制器，以使所述控制器基于至少两个所述变换器的第一电参量确定所述第一阈值。可选的，所述控制器还获取第二阈值，当所述第一电参量小于所述第二阈值时，控制所述变换器处于直通模式或者待机模式，所述第二阈值小于所述第一阈值。基于上述技术方案，本专利技术提供了一种功率优化器，包括变换器以及控制器。其中，变换器的输入端与至少一个光伏组件相连，作为功率优化器的输入端。变换器的输出端作为功率优化器的输出端，多个功率优化器的输出端相串联。控制器与变换器电连接，获取变换器的第一电参量，当第一电参量小于第一阈值时，控制变换器处于功率变换模式，以使变换器对光伏组件的直流电能进行功率变换。当第一电参量大于第一阈值时，控制变换器处于直通模式，以使变换器的输出端与输入端直接连通，此时，光伏发电系统只有一级功率变换，因此，提高了光伏发电系统的系统效率。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中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中一种优化器系统的结构示意图；图2为现有技术中又一种优化器系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种功率优化器系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种功率优化器系统的波形示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种功率优化器系统的又一波形示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种功率优化器系统的又一波形示意图。具体实施方式结合
技术介绍
可知，虽然功率优化器使每个光伏组件的输出功率最大化、消除了光伏组件的串并联失配，但是却在光伏发电系统中增加了一级DC/DC功率变换器，光伏组件的直流电能需要经过功率优化器的DC/DC变换后，再经过逆变器的DC/AC输送到后级电网或者负载上，两级的功率变换导致光伏发电系统的系统效率较低。尤其在光伏组件之间的串并联失配现象较小、或者一天只有部分时间段内有串并联失配时(移动的阴影遮挡)，功率优化器进行MPPT带来的发电量提升可能无法弥补DC/DC变换的效率损失带来的发电量损失，导致系统发电量降低。因此，如图3所示，本专利技术实施例提供了一种功率优化器，包括：变换器以及控制器。其中，所述变换器的输入端与至少一个光伏组件相连，作为所述功率优化器的输入端。所述变换器的输出端作为所述功率优化器的输出端，多个所述功率优化器的输出端相串联。所述控制器与所述变换器电连接，获取所述变换器的第一电参量，当所述第一电参量小于第一阈值时，控制所述变换器处于功率变换模式，以使所述变换器对所述光伏组件的直流电能进行功率变换；当所述第一电参量大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率优化器，其特征在于，包括：变换器以及控制器；所述变换器的输入端与至少一个光伏组件相连，作为所述功率优化器的输入端；所述变换器的输出端作为所述功率优化器的输出端，多个所述功率优化器的输出端相串联；所述控制器与所述变换器电连接，获取所述变换器的第一电参量，当所述第一电参量小于第一阈值时，控制所述变换器处于功率变换模式，以使所述变换器对所述光伏组件的直流电能进行功率变换；当所述第一电参量大于所述第一阈值时，控制所述变换器处于直通模式，以使所述变换器的输出端与输入端直接连通，所述第一电参量包括所述变换器的输出功率、输出电压以及输入电流中的任意一个或多个参数。

【技术特征摘要】
1.一种功率优化器，其特征在于，包括：变换器以及控制器；所述变换器的输入端与至少一个光伏组件相连，作为所述功率优化器的输入端；所述变换器的输出端作为所述功率优化器的输出端，多个所述功率优化器的输出端相串联；所述控制器与所述变换器电连接，获取所述变换器的第一电参量，当所述第一电参量小于第一阈值时，控制所述变换器处于功率变换模式，以使所述变换器对所述光伏组件的直流电能进行功率变换；当所述第一电参量大于所述第一阈值时，控制所述变换器处于直通模式，以使所述变换器的输出端与输入端直接连通，所述第一电参量包括所述变换器的输出功率、输出电压以及输入电流中的任意一个或多个参数。2.根据权利要求1所述的功率优化器，其特征在于，所述变换器对所述光伏组件的直流电能进行功率变换，包括：所述变换器对所述光伏组件进行最大功率点跟踪，输出所述光伏组件的最大功率至所述变换器的输出端。3.根据权利要求1所述的功率优化器，其特征在于，所述第一阈值基于至少两个所述变换器的第一电参量确定；至少两个所述控制器获取所述第一电参量的时间间隔小于第一预设时长。4.根据权利要求3所述的功率优化器，其特征在于，所述第一阈值基于至少两个所述变换器的第一电参量确定，包括：确定多个所述变换器的第一电参量中的最大值为所述第一阈值；确定多个所述变换器的第一电参量的平均值为所述第一阈值；确定多个所述变换器的第一电参量中去掉最小值的部分所述第一参量的平均值为所述第一阈值；确定多个所述变换器的第一电参量中部分所述第一参量的平均值为所述第一阈值；确定多个所述变换器的第一电参量的不同系数的加权平均值为所述第一阈值。5.根据权利要求1所述的功率优化器，其特征在于，还包括通信电路，所述通信电路用于接收外部设备发送的所述第一阈值，并将所述第一阈值传输至所述控制器，或，所述通信电路用于接收其他所述变换器发送的第一电参量，并将所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞雁飞，杨宗军，倪华，陈华进，
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