基于直通与功率变换双模式MLPE组件的光伏系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于直通与功率变换双模式MLPE组件的光伏系统，光伏并网发电系统技术领域，旨在实现功率优化模块自动智能地切换在直通模式和功率变换模式。本发明专利技术的MLPE组件设置有可运行直通模式或功率变换模式的功率优化模块，且根据本地参量信息的特征自动控制在两种模式之间切换，同时后级变换设备可通过控制输入侧电压的方式促使并保持一定数量的MLPE组件处于直通模式，从而利用后级变换设备的MPPT功能及功率优化模块的本地模式控制逻辑，实现减少功率优化模块的高频开关和储能电感的损耗，进而简化光伏系统的能量耦合与提高光伏系统的发电效率，而且还具有降低LCOE和不需要借助高稳定性通信的优点。需要借助高稳定性通信的优点。需要借助高稳定性通信的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于直通与功率变换双模式MLPE组件的光伏系统


[0001]本公开涉及光伏并网发电系统
，具体涉及一种基于直通与功率变换双模式MLPE组件的光伏系统。

技术介绍

[0002]光伏并网发电系统主要是众多光伏组件(Photovoltaic，PV)和并网光伏逆变器构成。其中，由若干光伏组件串联构成光伏组串，再由若干光伏组串分别接入逆变器的直流输入侧构成光伏阵列。在传统的组件不带光伏功率优化器的系统中，逆变器自身或逆变器的DC
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DC变换前级，能够对光伏组串进行最大功率点跟踪（MPPT，Maximum_Power_Point_Tracking）控制。但是，在多种因素下，光伏组串中各组件通常难以配置在一致的功率条件下，因此部分组件将会损失功率。
[0003]MLPE，是组件级电力电子（Module_Level_Power_Electronics）的简称，在光伏系统中，MLPE组件是指能对单个或几个光伏组件进行精细化控制的电力电子设备，主要实现逆变、监控、功率优化、关断等功能。为了提升获取光伏功率的效率，现有的光伏系统中，光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏系统，包括：后级变换设备，以及连接于后级变换设备输入侧的至少一光伏组串(40)；光伏组串(40)包括若干数量的MLPE组件，MLPE组件包括光伏单元(10)和功率优化模块(20)，光伏单元(10)输出端耦合在功率优化模块(20)的输入端，每个MLPE组件通过各自功率优化模块(20)的输出端相互串联而构成光伏组串(40)，其特征在于，所述功率优化模块(20)设有本地控制模块(30)；所述本地控制模块(30)用于根据本地参量状态自动控制功率优化模块(20)运行在直通模式或运行在功率变换模式，直通模式的功率优化模块(20)用于将光伏单元(10)的电力直接导通至光伏组串(40)，功率变换模式的功率优化模块(20)用于将光伏单元(10)经功率变换和/或最大功率点跟踪的电力提供给光伏组串(40)；所述后级变换设备设有中央控制模块(60)；所述中央控制模块(60)用于以通讯方式获取处于直通模式的功率优化模块(20)的数量，并且以直通模式的功率优化模块(20)的数量不低于预设数量阈值为目的地控制后级变换设备的输入侧电压，从而间接使得功率优化模块(20)的本地参量状态变化而从功率变换模式切换至直通模式；所述中央控制模块(60)还用于以跟踪光伏组串(40)最大功率点为目的地控制后级变换设备的输入侧电压，以使直通模式的功率优化模块(20)配置在最大功率点。2.如权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述的本地控制模块(30)根据本地参量状态自动控制功率优化模块(20)运行在直通模式或功率变换模式包括：本地控制模块(30)确定功率优化模块(20)处于功率变换模式，本地控制模块(30)根据本地占空比的状态控制功率优化模块(20)是否切换至直通模式：若功率优化模块(20)的运行占空比超出预设占空比阈值，则将功率优化模块(20)从功率变换模式切换至直通模式，若功率优化模块(20)的运行占空比未超出预设占空比阈值，则维持功率优化模块(20)运行在功率变换模式；所述中央控制模块(60)通过控制后级变换设备的输入侧电压改变，促使光伏组串(40)的串电压及各个MLPE组件的功率优化模块(20)输出电压随之改变，从而以间接方式使本地控制模块(30)因运行占空比改变且超出预设占空比阈值而控制功率优化模块(20)从功率变换模式切换至直通模式。3.如权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述中央控制模块(60)用于获取的同一所述光伏组串(40)上每个处于直通模式的功率优化模块(20)的输出电压并计算出其平均值，向输出电压与平均值相差超出预设差值的功率优化模块(20)发送变更模式指令；所述的本地控制模块(30)根据本地参量状态自动控制功率优化模块(20)运行在直通模式或功率变换模式包括：本地控制模块(30)确定功率优化模块(20)处于直通模式，本地控制模块(30)根据本地变更模式指令状态控制功率优化模块(20)是否切换至功率变换模式：若获取变更模式指令，则将功率优化模块(20)从直通模式切换至功率变换模式，若未获取变更模式指令，则将功率优化模块(20)维持在直通模式。4.如权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述的本地控制模块(30)根据本地参量状态自动控制功率优化模块(20)在功率变换模式和直通模式之间切换包括：本地控制模块(30)确定功率优化模块(20)处于直通模式，本地控制模块(30)根据本地直通模式计时状态控制功率优化模块(20)是否切换至功率变换模式：若功率优化模块(20)处于直通模式的时间超出时间阈值，则将功率优化模块(20)从直通模式切换至功率变换模式，若功率优化模块(20)处于直通模式的时间未超出时间阈值，
则维持功率优化模块(20)运行在直通模式。5.如权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述功率优化模块(20)包括直流变换电路(21)和直通电路(22)；所述本地控制模块(30)控制连接于直流变换电路(21)，并用于控制直流变换电路(21)在功率变换模式时将光伏单元(10)经功率变换和/或最大功率点跟踪的电力提供给光伏组串(40)；所述本地控制模块(30)控制连接于直通电路(22)，并用于控制直通电路(22)在直通模式时将光伏单元(10)的电力直接导通至光伏组串(40)。6.如权利要求5所述的光伏系统，其特征在于，所述直流变换电路(21...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维，宋悦，
申请(专利权)人：江苏旭迈思电源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：