一种光伏发电系统及变换电路技术方案

本申请实施例提供一种光伏发电系统及变换电路，通过该光伏发电系统中设置的变换电路将两组光伏阵列级联，有效提高DC/AC转换电路的输入电压，进而使得现有直径规格的线缆能够提高光伏发电系统中的电流传输，有效降低光伏发电系统的成本；通过将变换电路的中间节点的对地电压调整为第一预设值，使得第一组光伏阵列的对地电压的绝对值和第二组光伏阵列的对地电压的绝对值均小于第一阈值，从而使光伏发电系统可以采用现有耐压规格的配电器件，进一步降低光伏发电系统的成本。步降低光伏发电系统的成本。步降低光伏发电系统的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏发电系统及变换电路


[0001]本申请涉及电子
，尤其涉及一种光伏发电系统及变换电路。

技术介绍

[0002]太阳能光伏(photovoltaic，PV)发电技术是一种低碳、环保、绿色的能源技术，目前正得到日益广泛的应用。通常，太阳能光伏发电技术可以通过光伏发电系统实现。一般，光伏发电系统主要包括光伏阵列和逆变器，逆变器用于将光伏阵列生成的直流电压转换得到并网电压，因此，逆变器的架构对光伏发电系统的收益影响较大。
[0003]目前，常见的逆变器架构有集中式逆变器、分布式逆变器、集散式逆变器。其中，集中式逆变器和集散式逆变器的转换功率大，分布式逆变器的转换功率相对于集中式逆变器和集散式逆变器较小。若逆变器的转换功率增加，且输入电压和输出电压较低，则逆变器的输入电流和输出电流会较高，使得现有的直流/交流线缆的通流能力不能满足该电流的传输需求，因此需要直径规格更大的直流/交流线缆，进而使得光伏发电系统的材料成本增大。
[0004]为了避免更换直径规格更大的直流/交流线缆的情况，一些技术方案中提出，增大逆变器的输入电压，来降低光伏发电系统的成本。然而，单纯增大了逆变器的输入电压，需要耐压规格较大的配电器件，才能满足逆变器的输入电压的传输。而更换耐压规格更大的配电器件，仍然会导致光伏发电系统的材料成本增大。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种光伏发电系统及变换电路，用以降低光伏发电系统中的材料成本，以提高光伏发电系统的收益。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种光伏发电系统。
[0007]示例性的，该光伏发电系统可以包括变换电路和直流交流DC/AC转换电路，该变换电路包括第一节点、第二节点和中间节点；第一节点与直流交流转换电路的输入正端耦合，第二节点与DC/AC转换电路的输入负端耦合。该光伏发电系统中还包括第一组光伏阵列和第二组光伏阵列，其中，第一组光伏阵列包括至少一个第一光伏阵列，第二组光伏阵列包括至少一个第二光伏阵列；各个第一光伏阵列的正极端相互耦合至第一节点，各个第一光伏阵列的负极端相互耦合至中间节点；各个第二光伏阵列的正极端相互耦合至中间节点，各个第二光伏阵列的负极端相互耦合至第二节点；进而变换电路可以在确定中间节点的对地电压不在第一预设范围时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值，进而使得第一组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值，以及第二组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值；并且，变换电路还可以将第一组光伏阵列和/或第二组光伏阵列的输出电压输送给DC/AC转换电路，进而DC/AC转换电路还可以对该输出电压进行转换处理，得到交流电压并输出给光伏发电系统连接的负载。
[0008]在本申请实施例中，通过光伏发电系统中设置的变换电路将两组光伏阵列级联，
有效提高DC/AC转换电路的输入电压，进而使得现有直径规格的线缆能够满足光伏发电系统中的电流传输，有效降低光伏发电系统的成本；通过将变换电路的中间节点的对地电压调整为第一预设值，使得第一组光伏阵列的对地电压的绝对值和第二组光伏阵列的对地电压的绝对值均小于第一阈值，从而使光伏发电系统可以采用现有耐压规格的配电器件(线缆)，进一步降低光伏发电系统的成本。
[0009]在一种可能的设计中，第一预设值可在第一预设范围内。在该设计中，通过将第一预设值设定在第一预设范围内，进而使得调整后的中间节点的对地电压相对稳定，有效减少电压调整的次数。
[0010]在一种可能的设计中，变换电路还包括可调电源；可调电源的第一端与中间节点连接，第二端连接地线；进而可调电源可以在确定中间节点的对地电压不在第一预设范围时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值，以使第一组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值，第二组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值。
[0011]在该设计中，通过变换电路中的可调电源实现对中间节点的对地电压的调整，有效提升调整电压的效率，进而更加有效地保证光伏发电系统的正常运行。
[0012]在一种可能的设计中，变换电路还包括第一残余电流检测RCD电路，该第一RCD电路与第一节点以及第二节点耦合；进而第一RCD电路可以检测变换电路的第一残余电流；进而可调电源可以在确定第一残余电流不在第二预设范围内时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值。
[0013]在该设计中，通过第一RCD电路的检测，在变换电路输出端的残余电流不在第二预设范围时，可调电源也可以调节中间节点的对地电压，进而有效保证光伏发电系统稳定接地，以避免故障扩散，更加有效地使光伏发电系统200安全运行。
[0014]在一种可能的设计中，变换电路还包括第二RCD电路和第三RCD电路；其中，第二RCD电路与第一节点以及各个第一光伏阵列的负极端耦合；第三RCD电路与各个第二光伏阵列的正极端以及第二节点耦合；进而第二RCD电路可以用于检测第一组光伏阵列的第二残余电流，第三RCD电路可以用于检测第二组光伏阵列的第三残余电流；进而可调电源可以在确定第二残余电流或第三残余电流不在第三预设范围时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值。
[0015]在该设计中，针对每组光伏阵列增加了一个RCD电路，对每组光伏阵列的残余电路的可以单独检测，进而当任一组光伏阵列的残余电流不在第三预设范围内时，就可以自动调节中间节点的对地电压，更加有效地保证光伏发电系统稳定运行，有效提升光伏发电系统的保护能力。
[0016]应理解，上述第一预设范围、第二预设范围和第三预设范围的具体取值可以相同或不同，本申请实施例不作具体的限定。
[0017]在一种可能的设计中，变换电路还可以包括电势诱导衰减PID开关，PID开关的第一端与各个第一光伏阵列的负极端连接，第二端与中间节点以及各个第二光伏阵列的正极端连接；进而可调电源可以在预设时间段内控制PID开关断开，并将各个第二光伏阵列的正极端的对地电压调整为第二预设值；其中，预设时间段为第一组光伏阵列以及第二组光伏阵列不工作的时间段。例如，夜间1点至5点。
[0018]在该设计中，可调电源通过控制PID开关断开，可以对第二组光伏阵列中各个第二
光伏阵列的正极端的对地电压进行调整，进而抬升第二组光伏阵列中各个第二光伏阵列的负极端的对地电压，可以对第二组光伏阵列的PID效应进行修复，进而有效提升光伏发电系统的综合发电量。
[0019]在一种可能的设计中，可调电源还可以接收控制指令，响应于控制指令，将中间节点的对地电压调整为第一预设值。其中，控制指令可以是来自其他外部设备的，例如，DC/AC电路，本申请实施例不作具体的限定。
[0020]在该设计中，可调电源可以接收其他外部设备的控制命令，调节中间节点的对地电压。进而在光伏发电系统中的其他设备出现故障时，可调电源也可以对光伏发电系统进行保护，有效扩大光伏发电系统的保护能力。
[0021]第二方面，本申请实施例提供一种变换电路，该变换电路包括第一节点、第二节点、中间节点和可调电源；其中第一节点用于分别与光伏发电系统中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏发电系统，其特征在于，包括变换电路和直流交流DC/AC转换电路，所述变换电路包括第一节点、第二节点和中间节点；所述第一节点与所述直流交流转换电路的输入正端耦合，所述第二节点与所述DC/AC转换电路的输入负端耦合；所述光伏发电系统中的第一组光伏阵列包括至少一个第一光伏阵列，所述光伏发电系统中的第二组光伏阵列包括至少一个第二光伏阵列；各个所述第一光伏阵列的正极端相互耦合至所述第一节点，各个所述第一光伏阵列的负极端相互耦合至所述中间节点；各个所述第二光伏阵列的正极端相互耦合至所述中间节点，各个所述第二光伏阵列的负极端相互耦合至所述第二节点；所述变换电路，用于在确定所述中间节点的对地电压不在第一预设范围时，将所述中间节点的对地电压调整为第一预设值，以使所述第一组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值，所述第二组光伏阵列的对地电压的绝对值小于所述第一阈值；以及将所述第一组光伏阵列和所述第二组光伏阵列的输出电压输送给所述DC/AC转换电路；所述DC/AC转换电路，用于对所述第一组光伏阵列和/或所述第二组光伏阵列的输出电压进行转换处理，得到交流电压并输出给所述光伏发电系统连接的负载。2.如权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述变换电路还包括可调电源；所述可调电源的第一端与所述中间节点连接，第二端连接地线；所述可调电源，用于在确定所述中间节点的对地电压不在所述第一预设范围时，将所述中间节点的对地电压调整为第一预设值，以使所述第一组光伏阵列的对地电压的绝对值小于所述第一阈值，所述第二组光伏阵列的对地电压的绝对值小于所述第一阈值。3.如权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述变换电路还包括第一残余电流检测RCD电路，所述第一RCD电路与所述第一节点以及所述第二节点耦合；所述第一RCD电路，用于检测所述变换电路的第一残余电流；所述可调电源，还用于在确定所述第一残余电流不在第二预设范围时，将所述中间节点的对地电压调整为所述第一预设值。4.如权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述变换电路还包括第二RCD电路和第三RCD电路；所述第二RCD电路与所述第一节点以及各个所述第一光伏阵列的负极端耦合；所述第三RCD电路与各个所述第二光伏阵列的正极端以及所述第二节点耦合；所述第二RCD电路，用于检测所述第一组光伏阵列的第二残余电流；所述第三RCD电路，用于检测所述第二组光伏阵列的第三残余电流；所述可调电源，还用于在确定所述第二残余电流或所述第三残余电流不在第三预设范围时，将所述中间节点的对地电压调整为所述第一预设值。5.如权利要求2至4任一项所述的光伏发电系统，其特征在于，所述变换电路还包括电势诱导衰减PID开关，所述PID开关的第一端与各个所述第一光伏阵列的负极端连接，第二端与所述中间节点以及各个所述第二光伏阵列的正极端连接；所述可调电源，还用于在预设时间段内控制所述PID开关断开，并将各个所述第二光伏阵列的正极端的对地电压调整为第二预设值；所述预设时间段为所述第一组光伏阵列以及所述第二组光伏阵列不工作的时间段。6.如权利要求2
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5任一项所述的光伏发电系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东，张彦忠，高拥兵，石磊，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：