【技术实现步骤摘要】
所属的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的光伏直流发电系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述具有功率平衡器及功率补偿器的光伏直流串联升压并网系统实施例中的对应过程，在此不再赘述。本实施例提供的可调节功率因数的光伏升压并网系统，通过双向cuk型dc－dc变换器不仅延续了典型cuk直流变换器电路结构中输入端和输出端均自带电感，具备输入和输出电流脉动小、纹波低等优点，还实现了通过控制开关管的占空比来实现输出电压既可升亦可降的功能，而且整个直流变换器电路是对称式拓扑结构，为双象限运行奠定了结构基础。这样的双向直流变换器既能满足两个独立的典型cuk直流变换器的工作过程，又能满足输入侧与输出侧能量双向流动的双象限运行；平衡半桥补偿电路利用填谷原理进行补偿，与d3串联的电阻r有助于平滑输入电流尖峰，还可以通过限制流入电容的电流来改善功率因数，r有浪涌缓冲和限流功能。解决了普通的桥式整流器整流后输出的电流不连续，谐波失真大，功率因数低的问题；解决了光伏直流串联升压并网系统中各台光伏直流转换器输入功率不匹配情况下导致的弃光问题和过电压问题；解决了因各台光伏直流转换器输入功率不匹配情况下造成的系统发电量降低的问题，提高了系统发电量，降低了电路损耗，提高了功率因数。应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。p>
技术介绍
1、目前，太阳能光伏、风电等新能源开发利用是解决能源危机与环境问题的重要途径。随着光伏电站的大型化、规模化集中并网接入，传统交流并网方式出现谐波谐振、无法消纳送出、需要大容量无功补偿等问题，而且交流并网所需电能转换设备和变换环节多、效率低等问题。
2、随着中高压柔性直流输电的快速发展，目前提出光伏直流升压汇集接入方案，可以有效避免传统光伏电站交流并网送出问题，并且光伏直流并网可以减少电能变换环节、节省电能变换设备、降低系统成本、提高系统整体效率，具有明显的经济技术优势。特别是光伏直流串联升压并网系统，目前成为研究热点。光伏直流串联升压并网系统的技术难点在于：首先，当串联系统中各光伏直流转换器输入功率不匹配时，将导致光伏直流转换器输出过电压问题，同时会造成光伏直流转换器弃光问题。其次，普通的桥式整流器整流后输出的电流是脉动直流，电流不连续，谐波失真大，功率因数低。
3、可见，亟需一种能提高发电量和适应性可调节功率因数的光伏升压并网系统。
技术实现思路
1、鉴于此，本公开实施例提供一种可调节功率因数的光伏升压并网系统及光伏直流发电系统，至少部分解决现有技术中存在发电量低、电流不连续，谐波失真大和功率因数低的问题。
2、第一方面，本公开实施例提供了一种可调节功率因数的光伏升压并网系统，包括：
3、n个光伏发电方阵、n-1台功率平衡器，n台光伏直流转换器及一组功率补偿器，n≥2，其中，每个光伏发电方阵至少包括两组并联的光伏组串；
4、功率补偿器连接到直流电网，每个光伏直流转换器的输出端依次串联，然后连接到功率补偿器；每个光伏直流转换器的输入端分别连接到光伏发电单元的输出端；顺次串联的各光伏直流转换器中，相邻的两个光伏直流转换器输入的功率均衡器之间设有功率平衡器，n-1台功率均衡器分别对应于设置的n台光伏直流转换器，为相应的光伏直流转换器的输入进行功率均衡，以消除各台光伏直流转换器输出电压的差异；功率补偿器，利用填谷原理进行补偿，通过限制流入电容的电流改善功率因数。
5、根据本公开实施例的一种具体实施方式，所述光伏直流转换器为双向cuk型dc－dc变换器。
6、根据本公开实施例的一种具体实施方式，所述双向cuk型dc－dc变换器包括典型cuk变换器，在典型cuk变换器的二极管两端反并联开关管，同时在其开关管两端反并联功率二极管，在输入端设置有一个用于滤波的电解电容。
7、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述功率平衡器进行功率均衡的具体过程包括：
8、所述的光伏直流串联升压并网系统正常启动后，获取第i个光伏直流转换器的输出电压值vi、n台光伏直流转换器输出电压值的平均值va，并进行以下均衡控制：
9、vi＝va时，第i个光伏直流转换器对应的功率平衡器不工作；
10、vi>va时，第i个光伏直流转换器对应的功率平衡器根据vi与va的差值产生负向电流，将第i个光伏直流转换器对应的光伏发电单元的输出电流进行分流，以减小第i个光伏直流转换器的输入电流；
11、vi<va时，第i个光伏直流转换器对应的功率平衡器基于vi与va的差值产生正向电流，与第i个光伏直流转换器对应的光伏发电单元的输出电流进行合流，以增加第i个光伏直流转换器的输入电流。
12、根据本公开实施例的一种具体实施方式，所述功率平衡器包括控制信号输入端、主功率电路、电流通路连接端；
13、所述控制信号输入端用于获取其对应的光伏直流转换器的输出电压值vi、n台光伏直流转换器输出电压值的平均值va；
14、所述主功率电路用于基于vi与va之间的差值控制两个光伏直流转换器输入端之间的电流；
15、所述电流通路连接端的两端分别与对应的两台光伏直流转换器的输入端连接，用于建立电流通路。
16、根据本公开实施例的一种具体实施方式，每一个所述光伏发电方阵均配置一个光伏直流转换器用于稳定升压。
17、根据本公开实施例的一种具体实施方式，所述所述功率补偿器的具体过程包括：
18、通过对光伏直流转换器可能输出的脉冲直流进行电压稳定，并提高输出线路功率因数。
19、根据本公开实施例的一种具体实施方式，所述光伏直流转换器采用输入电压与输入电流双闭环控制策略进行最大功率跟踪控制。
20、根据本公开实施例的一种具体实施方式，所述功率平衡器采用光伏直流转换器输出电压闭环控制。
21、第二方面，本公开实施例提供了一种光伏直流发电系统，包括：
22、n组光伏发电单元和可调节功率因数的光伏升压并网系统。
23、本公开实施例中的可调节功率因数的光伏升压并网系统，包括：n个光伏发电方阵、n-1台功率平衡器，n台光伏直流转换器及一组功率补偿器，n≥2，其中，每个光伏发电方阵不得少于两组并联的光伏组串；功率补偿器连接到直流电网，每个光伏直流转换器的输出端依次串联，然后连接到功率补偿器；每个光伏直流转换器的输入端分别连接到光伏发电单元的输出端；顺次串联的各光伏直流转换器中，相邻的两个光伏直流转换器输入的功率均衡器之间设有功率平衡器，n-1台功率均衡器分别对应于设置的n台光伏直流转换器，为相应的光伏直流转换器的输入进行功率均衡，以消除各台光伏直流转换器输出电压的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可调节功率因数的光伏升压并网系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于,所述光伏直流转换器为双向Cuk型DC－DC变换器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于,所述双向Cuk型DC－DC变换器包括典型Cuk变换器，在典型Cuk变换器的二极管两端反并联开关管，同时在其开关管两端反并联功率二极管，在输入端设置一个用于滤波的电解电容。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于,所述功率平衡器进行功率均衡的具体过程包括：
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于,所述功率平衡器包括控制信号输入端、主功率电路、电流通路连接端；
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于,每一个所述光伏发电方阵均配置一个光伏直流转换器进行稳定升压。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于,所述所述功率补偿器的具体过程包括：
8.根据权利要求1至7所述的系统，其特征在于,所述光伏直流转换器采用输入电压与输入电流双闭环控制策略进行最大功率跟踪控制。
9.根据权利要求1至7
10.一种光伏直流发电系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种可调节功率因数的光伏升压并网系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于,所述光伏直流转换器为双向cuk型dc－dc变换器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于,所述双向cuk型dc－dc变换器包括典型cuk变换器，在典型cuk变换器的二极管两端反并联开关管，同时在其开关管两端反并联功率二极管，在输入端设置一个用于滤波的电解电容。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于,所述功率平衡器进行功率均衡的具体过程包括：
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于,所述功率平...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨笑，韩帅，杨海滨，荆玉伟，单冲，李金元，陈昌远，于德强，孙慧颖，
申请(专利权)人：中建一局集团第二建筑有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。