本发明专利技术提供一种光伏阵列汇流箱，包括多路直流输入支路，其并联后汇流成一路直流输出，每路支路均具备最大功率跟踪功能，使得每路支路均工作在各自的最大功率点处，所述汇流箱还包括分别与各支路串联的多个电压补偿单元，以及比较计算单元，所述比较计算单元用于比较得出各支路的最大功率点处电压的最大值，然后分别计算所述最大值与各最大功率点处电压值之差，并将所述差值分别输出至各支路对应的电压补偿单元处；所述电压补偿单元用于根据所述差值对其对应的支路进行电压补偿，使该路支路的输出电压值等于所述最大值。本发明专利技术所述光伏阵列汇流箱能保证各支路在汇流输出后仍能以各自的最大功率进行输出，使该汇流箱的总输出功率达到最大。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏发电
，具体涉及一种光伏阵列汇流箱。
技术介绍
随着光伏并网发电技术的大规模兴起，对于较大规模的光伏并网发电系统，为了减少光伏组件(太阳能电池)与并网逆变器之间的连接线，方便维护，需在光伏组件与并网逆变器之间增加光伏阵列直流汇流装置(即光伏阵列汇流箱)，其作用是将一定数量的光伏阵列(太阳能电池串列)汇流成一路直流输出，然后由并网逆变器将所述汇流后的直流电逆变为交流电后传输至输电网络。为了提高光伏并网发电系统的整体效率，现有的光伏并网逆变器一般具有最大功率跟踪(MPPT, Maximum Power PointTracking)功能，用于对所述逆变器的输入功率，即光伏阵列汇流箱的输出功率进行最大功率跟踪。但是大规模光伏并网发电系统都是由大功率并网逆变器组成，其用于对汇入的众多路光伏阵列进行逆变(例如，500KW并网逆变器通常用于对汇入的70路、每路IOA的光伏阵列进行逆变)，且大功率光伏并网逆变器只能对所有汇入的光伏阵列的总输出进行最大功率跟踪，而无法对光伏阵列各支路进行最大功率跟踪，也就是说所述逆变器的最大功率跟踪功能只能实现对汇流箱输出的总功率进行跟踪， 其跟踪到的最大功率点是一个平均值，这种最大功率跟踪方法对提高太阳能的利用率虽然具有一定的效果，但是对于输入汇流箱的光伏阵列各支路来说，由于光伏组件厂商制造的光伏组件存在批次制造差异，光伏组件之间存在光照差异等，使得每个光伏阵列支路的最大输出功率点是不一样的，如果光伏阵列各支路都按并网逆变器跟踪到的总输出功率(即平均最大功率)工作，则会使有些光伏阵列支路并没有工作在该支路的最大功率点处，使得光伏发电系统中的太阳能的利用率没有达到最大。针对以上问题，现有技术又提出了多种对光伏阵列汇流箱的各输入支路(即汇入汇流箱的光伏阵列各支路)进行最大功率跟踪的方法，用于对各输入支路分别进行最大功率跟踪，使得各输入支路均工作在各自的最大功率点处。例如可通过在各输入支路中分别加入DC/DC升压模块的方法来实现各输入支路的最大功率跟踪，所述DC/DC升压模块可采用现有的Boost升压电路，其包括开关管和储能电感，各输入支路根据其跟踪到的最大功率跟踪点处的电压值，分别采用Boost升压电路将每个输入支路的输出电压升压至该支路的最大功率点处的电压值，从而使每个输入支路都以最大功率进行输出。但实际上，无论是采用在各输入支路中分别加入DC/DC升压模块而实现的各输入支路最大功率跟踪方法，还是采用其他的各输入支路最大功率跟踪方法，仍存在如下问题由于每个输入支路的最大功率点并不相同，如果通过现有的各输入支路最大功率跟踪方法使得各输入支路均工作在各自的最大功率点处，则各输入支路经汇流箱中的汇流排并联输出后，由于汇流排上的电压值(即直流母线电压值)是所有并联的输入支路电压的一个综合值，也就使得各输入支路的工作电压变成了汇流排上的电压值，而不是各输入支路原来的最大功率点处的电压值了，因此汇流箱各输入支路的输出功率并没有达到最大，从而导致汇流箱的总输出功率也无法达到最大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种光伏阵列汇流箱，该汇流箱在其各输入支路均具有最大功率跟踪功能的基础上，使得每个输入支路在汇流后仍能以最大功率进行输出，有效解决了因汇流箱各输入支路的最大功率点不同而使得各输入支路的输出功率在汇流后无法达到最大的问题。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是所述光伏阵列汇流箱包括多路直流输入支路，所述多路直流输入支路并联后汇流成一路直流输出，每路直流输入支路均具备最大功率跟踪功能，使得每路直流输入支路均工作在各自的最大功率点处，所述汇流箱还包括分别与所述多路直流输入支路串联的多个电压补偿单元，以及比较计算单元，所述比较计算单元用于比较得出各路直流输入支路最大功率点处电压的最大值， 然后分别计算所述电压的最大值与各路直流输入支路的最大功率点处电压值之差，并将所述差值分别输出至各路直流输入支路对应的电压补偿单元处；所述电压补偿单元的数量与直流输入支路的数量相等，用于根据所述差值对其对应的直流输入支路进行电压补偿，使该路直流输入支路的输出电压值等于所述电压的最大值。优选的是，所述比较计算单元包括比较模块与计算模块，所述比较模块的输入端与所述多路直流输入支路的输出端相连，用于对所述多路直流输入支路分别进行最大功率跟踪后得到的最大功率点处电压进行比较与分析，得出其中最大值作为该汇流箱汇流输出的直流母线电压值，并将所述直流母线电压值与各路直流输入支路的最大功率点处电压值实时输出至计算模块；所述计算模块的输出端与所述多个电压补偿单元相连，用于计算所述直流母线电压值与各路直流输入支路的最大功率点处电压值之差，并将所述差值分别输出至各路直流输入支路对应的电压补偿单元处。优选的是，所述每个电压补偿单元均包括调压模块与控制模块，所述控制模块与比较计算单元中的计算模块相连，用于根据该电压补偿单元对应的差值控制调压模块输出与所述差值相等的电压值。进一步优选的是，所述调压模块包括第一开关管、第二开关管、电感以及电容，所述第一开关管的漏极与该调压模块的正极输入端相连，第一开关管的源极与第二开关管的漏极相连，第二开关管的漏极与该调压模块的负极输入端相连，所述电感的输入端与第一开关管和第二开关管的串联结点相连，电感的输出端与电容的负极相连，电容的正极与第一开关管的漏极相连，该调压模块的输出端正负极分别与电容的正负极相连；所述控制模块通过控制第一开关管与第二开关管的开关占空比来调节所述调压模块输出的电压值，使该电压值与所述差值相等。优选的是，所述电压补偿单元还包括逆变模块、降压模块以及整流模块，所述逆变模块的输入端与该电压补偿单元对应的直流输入支路的输出端相连，用于将输入该支路的直流电逆变为交流电；所述降压模块的输入端与逆变模块的输出端相连，用于对所述交流电进行降压；所述整流模块的输入端与降压模块的输出端相连，用于将所述降压后的交流电整流成单向脉动性直流电；所述调压模块的输入端与整流模块的输出端相连，用于将所述单向脉动性直流电作为电源并根据控制模块输出的控制信号进行调压。进一步优选的是，所述逆变模块采用逆变电路；所述整流模块采用整流电路；所述降压模块采用隔离变压器。优选的是，所述汇流箱还包括多个第一电路保护单元，其分别串联在各路直流输入支路的输出端与各路直流输入支路对应的电压补偿单元之间，用于对该汇流箱进行过流保护。进一步优选的是，所述第一电路保护单元采用熔断器。优选的是，所述汇流箱还包括第二电路保护单元，其与所述汇流箱的输出端相连， 用于对该汇流箱进行过载及短路保护。进一步优选的是，所述第二电路保护单元采用直流断路器。有益效果本专利技术所述光伏阵列汇流箱在其各直流输入支路均具有最大功率跟踪功能的基础上，通过在每路直流输入支路上都串联一个电压补偿单元，用于补偿该路直流输入支路最大功率点处电压与汇流箱汇流输出的直流母线电压之间的差值，使得每路直流输入支路在汇流后仍能以最大功率进行输出，而不会因各路直流输入支路的最大功率点处电压不同而导致汇流输出的直流母线电压将原本各路直流输入支路的最大功率点处电压改变，从而使得该汇流箱的总输出功率达到最大，有效地提高了光伏并网本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张新涛，刘伟增，羊睦汉，
申请(专利权)人：特变电工新疆新能源股份有限公司，特变电工西安电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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