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一种两级式串联光伏功率优化器系统无通讯母线调制方法技术方案

技术编号:23897301 阅读:143 留言:0更新日期:2020-04-22 09:07
本发明专利技术涉及分布式光伏发电领域,旨在提供一种两级式串联光伏功率优化器系统无通讯母线调制方法。该系统中前级由多块光伏电池板和多台串联运行的光伏功率优化器组成,每个光伏功率优化器分别接至一块光伏电池板的输出侧;后级由直流变换器和直流电网组成,或者由交流并网逆变器和交流电网组成;前后两级之间是由后级控制的可调直流母线;该方法包括:利用后级的直流变换器或交流逆变器在前后两级之间以无通讯方式进行配合,通过不断调整中间直流母线的电压实现前级或者后级的电压变比接近1。本发明专利技术不依赖通讯、不附加额外电路的情况下实现串联型功率优化器系统前后两级之间的配合,能够在不增加硬件成本的前提下减少开关损耗,提高系统整体效率。

A two-stage series photovoltaic power optimizer without communication bus modulation

【技术实现步骤摘要】
一种两级式串联光伏功率优化器系统无通讯母线调制方法
本专利技术涉及分布式光伏发电领域,是一种两级式串联光伏功率优化器系统无通讯母线调制方法。
技术介绍
太阳能安全、清洁、可持续、分布广泛,光伏发电的过程中也不会产生任何污染气体,太阳能光伏发电是一种极具前景的发电方式。光伏功率优化器是一种能量变换装置,通过对光伏电池板输出电压的控制可实现组件级的最大功率点跟踪,可以有效解决传统集中式光伏发电、组串式光伏发电的阴影遮挡、组件老化导致的不匹配问题,具备模块化、低成本、灵活性高的特点。串联型功率优化器结构是众多光伏发电系统结构中的一种。串联型功率优化器结构的特点是,各个功率优化器输入侧分别连接独立的光伏电池板,各个功率优化器的输出端之间相互串联,最后形成统一的直流母线。直流母线可以接交流并网逆变器,也可以接直流并网变换器。其中直流母线之前的部分称为两级式光伏功率优化器系统的前级(以下简称前级),直流母线之后的部分称为两级式光伏功率优化器系统的后级(以下简称后级)。串联型功率优化器系统中每台光伏组件均连接一台功率优化器,功率优化器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两级式串联光伏功率优化器系统无通讯母线调制方法,该系统中包含前后两级:前级由多块光伏电池板和多台串联运行的光伏功率优化器组成,每个光伏功率优化器分别接至一块光伏电池板的输出侧;后级由直流变换器和直流电网组成,或者由交流并网逆变器和交流电网组成;前后两级之间是由后级控制的可调直流母线;其特征在于,该无通讯母线调制方法包括:利用后级的直流变换器或交流逆变器在前后两级之间以无通讯方式进行配合,通过不断调整中间直流母线的电压实现前级或者后级的电压变比接近1。/n

【技术特征摘要】
1.一种两级式串联光伏功率优化器系统无通讯母线调制方法,该系统中包含前后两级:前级由多块光伏电池板和多台串联运行的光伏功率优化器组成,每个光伏功率优化器分别接至一块光伏电池板的输出侧;后级由直流变换器和直流电网组成,或者由交流并网逆变器和交流电网组成;前后两级之间是由后级控制的可调直流母线;其特征在于,该无通讯母线调制方法包括:利用后级的直流变换器或交流逆变器在前后两级之间以无通讯方式进行配合,通过不断调整中间直流母线的电压实现前级或者后级的电压变比接近1。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,前级的光伏功率优化器是基于Boost拓扑的功率优化器。


3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对于由直流变换器和直流电网组成的后级而言,该无通讯母线调制方法具体包括以下步骤:
(1)前级开始工作之前,由后级将中间直流母线电压控制在高于后级直流系统电压值;当前级工作稳定后,后级电路检测直流母线电压Vbus(k)和直流母线电流Ibus(k),计算输入功率Pbus(k);
(2)后级电路判断当前功率Pbus(k)与上一周期功率Pbus(k-1)的关系,若满足Pbus(k)<Pbus(k-1),则将直流母线电压参考值设为Vbus(k)+ΔVu,即Vref(k)=Vbus(k)+ΔVu;否则将直流母线电压参考值下调至Vbus(k)-ΔVd,即Vref(k)=Vbus(k)-ΔVd;其中,Vref(k)为当前周期中间直流母线电压的参考值,是后级直流变换器的输入给定;
(3)Vdc为后级输出直流系统的幅值;后级电路判断Vref(k)与Vdc+ΔVdc大小关系,若满足Vref(k)<Vdc+ΔVdc,则将直流母线电压参考值设为Vdc+ΔVdc,即Vref(k)=Vdc+ΔVdc;否则保持步骤(2)中的Vref(k);
(4)后级变换器将直流母线电压电压控制在Vref(k);
(5)每隔时间Δt,重新执行步骤(1)到步骤(4)的循环,直到到达直流母线电压的下限,即直流母线电压下降到能保证系统正常工作的最小值;此后前级或者后级将工作在电压变比最接近与1的状态,系统整体效率最高。


...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈敏傅钰泰齐继志张兴华
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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