高频隔离型多低压直流母线汇集光伏中压并网发电系统技术方案

本发明专利技术公开了高频隔离型多低压直流母线汇集光伏中压并网发电系统，包括多个阵列的集中式光伏电池组件，每个集中式光伏电池组件的阵列与对应于三相的隔离型模块化级联变换器模块组并联连接。本发明专利技术的优点是：不存在局部阴影导致三相功率不平衡的问题；实现独立MPPT控制，发电效率得以提高；降低了直流侧电压，增强了系统的稳定性和安全性；系统可扩展性和冗余能力提高；消除或减少了低压直流母线汇集处独立电容二次功率波动，从而大大减少了低压直流母线汇集处独立电容器的体积。

High Frequency Isolated Multi-Low Voltage DC Bus Convergence Photovoltaic Medium Voltage Grid-connected Generation System

The invention discloses a high-frequency isolated multi-low-voltage DC bus convergent photovoltaic medium-voltage grid-connected power generation system, which comprises a plurality of arrays of centralized photovoltaic cell modules, each array of centralized photovoltaic cell modules is connected in parallel with an isolated modular cascade converter module group corresponding to three phases. The advantages of the invention are as follows: there is no problem of unbalanced three-phase power caused by local shadow; independent MPPT control can improve generation efficiency; reduce DC side voltage, enhance stability and security of the system; improve system scalability and redundancy; eliminate or reduce secondary power fluctuation of independent capacitor at the junction of low-voltage DC buses, thereby greatly reducing low-voltage DC buses. Volume of independent capacitors at the junction of voltage and direct current buses.

【技术实现步骤摘要】
高频隔离型多低压直流母线汇集光伏中压并网发电系统
本专利技术涉及光伏并网发电系统领域，具体涉及一种高频隔离型多低压直流母线汇集光伏并网发电系统。
技术介绍
化石能源枯竭和环境污染问题的日益严峻，使人们对于清洁无污染的可再生能源的开发愈发迫切。太阳能由于其储量丰富、分布广泛以及环境友好等优点，使得太阳能光伏发电成为理想方案。如何提高太阳能的利用率和减少光伏发电系统装置整体体积是目前亟需解决的问题。通常新能源发电系统单元通过电压源型变流器并加装低压工频变压器来产生期望的并网电压(6～36kV)汇集到中压交流网，最后通过中压变压器升压到高压交流网外送到远端负荷中心。前级工频变压器存在质量重和空间体积大等问题，增加了投资成本和安装费用，特别是在海上发电场和偏远地区应用时安装和维护成本问题将更加突出。因此，通过去掉前级升压变压器来解决重量、体积以及维护成本等问题，探讨如何实现无工频变压器新能源柔性中压并网发电系统受到世界各国学者广泛关注，具有广阔的应用前景。如图1所示，双级式级联型系统是通过高频隔离型DC-DC变换器(PSFB变换器、DAB变换器、LLC谐振变换器等)将一个或若干个共同低压直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高频隔离型多低压直流母线汇集光伏中压并网发电系统，其特征在于：包括多个阵列的集中式光伏电池组件，每个集中式光伏电池组件的阵列与对应于三相的隔离型模块化级联变换器模块组并联连接。

【技术特征摘要】
1.高频隔离型多低压直流母线汇集光伏中压并网发电系统，其特征在于：包括多个阵列的集中式光伏电池组件，每个集中式光伏电池组件的阵列与对应于三相的隔离型模块化级联变换器模块组并联连接。2.如权利要求1所述的高频隔离型多低压直流母线汇集光伏中压并网发电系统，其特征在于：还包括三个单向结构和多个直流母线汇集处电容器，所述单相结构由隔离型模块化级联变换器模块组级联连接组成，所述直流母线汇集处电容器分别与对应于三相的隔离型模块化级联变换器模块组并联连接，三相结构采用星形连接，三个单相结构的高压交流负极端口作星形连接，中性点为N。3.如权利要求1所述的高频隔离型多低压直流母线汇集光伏中压并网发电系统，其特征在于：还包括功率变换单元，功率变换单元由隔离型模块化级联变换器模块组组成，隔离型模块化级联变换器模块组由一个或多个隔离型全桥单元组成(I-BC)，多个隔离型全桥单元以输入并联输出串联(IPOS)的结构形式连接，多个隔离型全桥单元的低压直流端口(A、B)并联构成单相变换器的低压直流端口，多个隔离型全桥单元的高压交流端口(C、D)串联，第一个隔离型模块化级联变换器模块组的C端口串联一个滤波电感Lf后作为高压交流正极端口，模块组n的D端口引出线作为高压交流负极端口N；隔离型模块化级联变换器模块组采用载波移相PWM调制策略，多个隔离型模块化级联变换器的载波信号相差180°/n，信号波完全一样。4.如权利要求3所述的高频隔离型多低压直流母线汇集光伏中压并网发电系统，其特征在于：隔离型模块化级联变换器模块组由两个隔离型全桥模块(I-BC)组成，隔离型全桥模块由上子模块、下子模块和低压直流侧电容构成，上子模块、下子模块均由前级主动H桥、高频变压器和后级主动H桥组成，前级主动H桥连接高频变压器的原边，后级主动H桥连接高频变压器的副边，上子模块的前级主动H桥的正、负极端口(P1、N1)和下子模块的前级主动H桥的正、负极端口(P2、N2)分别并联作为低压直流端口(A、B)，后级主动H桥端口串联构成高压交流端口(C、D)，低压直流侧电容并联在低压直流端口；前级主动H桥和后级主动H桥均由带有四个反并联二极管的主动开关管组成，各主动开关管的集电极分别与各自的续流二极管的阴极相连接，发射极分别与各自的续流二极管的阳极相连接。5.如权利要求4所述的高频隔离型多低压直流母线汇集光伏中压并网发电系统，其特征在于：隔离型全桥模块上子模块端口(C、O)的输出电压为带有交、直流分量的正极性高频电压方波，下子模块端口(O、D)的输出电压为带有交、直流分量的负极性高频电压方波，隔离型全桥模块端口(C、D)输出电压为仅有交流分量的具有正负极性的高频电压方波。6.如权利要求4所述的高频隔离型多低压直流母线汇集光伏中压并网发电系统，其特征在于：隔离型全桥模块上子模块的前级主动H桥包括一个第一主动开关管、一个第二主动开关管、一个第三主动开关管和一个第四主动开关管；第一主动开关管与第三主动开关管串联，第二主动开关管与第四主动开关管串联，两个串联桥臂并联，即第一主动开关管的集电极和第二主动开关管的集电极的相连作...

【专利技术属性】
技术研发人员：应鸿，游锋，沈宝兴，刘闯，蔡国伟，张皓然，陈琦，吴星昂，
申请(专利权)人：浙江华云清洁能源有限公司，东北电力大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33