[發明專利]一種光伏發電系統

有效

• 申請號: 201410371288.3
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104143835A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 劉程宇;溫志偉;江紅勝;黃雅婷
• 申請（專利權）人: 深圳科士達科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 韓云涵

技術領域

本發明涉及一種發電系統，尤其涉及一種低成本的光伏發電系統。

背景技術

太陽能的光伏發電系統已經取得大規模應用，而大型的光伏電站通常采用集中式的光伏發電系統，該光伏發電系統通常是由兩個500kW逆變器并聯，然后接一個1MW的雙分裂變壓器入網；與逆變器相連的組串電池板都并聯在一起，然后經過匯流箱和配電柜，最后接入逆變器。

這種現有的光伏發電系統直流側的開口電壓小于1000V，最大功率點電壓工作被限制在450～650V，因此逆變器輸出電壓限制在315Vac，500kW逆變器最大輸入電流為1100A；如果需要進一步增大逆變器輸出功率，則逆變器輸入電流也會進一步增大，勢必需要采用更大電流容量的半導體功率器件和開關器件，那么，整個光伏發電系統的造價將急劇上升。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是需要提供一種提高功率密度、降低成本以及減小兆瓦房體積的太陽能的光伏發電系統。

對此，本發明提供一種光伏發電系統，包括：DC/DC模塊、逆變器、變壓器和至少兩個相互并聯的組串；所述DC/DC模塊的一個輸入端連接至母線正極，另一個輸入端連接至母線負極；所述DC/DC模塊的兩個輸出端分別與母線和組串相連接；所述母線正極和母線負極分別與逆變器相連接，所述逆變器與變壓器相連接；其中，所述DC/DC模塊從相互并聯的組串取電以輸出補償電壓△V，所述補償電壓△V與組串的電壓相疊加，進而抬高母線電壓。

所述組串為光伏發電系統的光伏組串，多個組串相互之間并聯，每一個組串均與所述DC/DC模塊相串接，而且DC/DC模塊帶有MPPT功能，所述DC/DC模塊作用于組串的外部；所述補償電壓△V為組串中取電之后所輸出的電壓值，用于抬高母線電壓。

所述DC/DC模塊的兩個輸出端分別與母線和組串相連接，進而能夠通過針對組串進行取電后輸出補償電壓△V。

現有技術中，光伏發電系統通常是由兩個500kW逆變器并聯，然后接一個1MW的雙分裂變壓器入網；與逆變器相連的組串電池板都并在一起，然后經過匯流箱和配電柜，最后接入逆變器；而這種現有的光伏發電系統直流側的開口電壓小于1000V，最大功率點電壓工作被限制在450～650V，因此逆變器輸出電壓限制在315Vac，逆變器的輸出功率只能達到500kW，而該500kW逆變器最大輸入電流為1100A；如果需要進一步增大逆變器輸出功率，則逆變器輸入電流也會進一步增大，勢必需要采用更大電流容量的半導體功率器件和開關器件，那么，整個光伏發電系統的造價將急劇上升。針對現有技術的這個問題，本發明提出一種低成本的光伏發電系統。

本發明可以通過DC/DC模塊輸出補償電壓△V將母線電壓提升至900Vdc，則逆變輸出電壓達630Vac，即逆變器的輸出電壓是現有技術315Vac的兩倍，則在相同的輸入電流1100A下，逆變器輸出的功率可達1000kW；逆變器的功率器件都是按照1000V的規格設計，當逆變器輸入電壓為900V時，由于最大輸入電流仍為1100A，即輸出最大電流沒有變化，因此大部分功率器件可以不做任何更改，而功率密度卻能夠提高一倍，即成本最多可以降低一半；在此基礎上，由于本發明的連接關系，將現有技術的兩個逆變器合二為一，省去了兩條母線和三條逆變器至變壓器的線纜，兆瓦房體積更小，并且，本發明的變壓器可以采用更便宜的雙繞組變壓器來實現相同的發電效果。

加之，本發明引入的DC/DC模塊的成本較低，該DC/DC模塊僅為逆變器成本的三分之一，因此，本發明能顯著降低光伏發電系統的電氣設備價格。

本發明的進一步改進在于，所述DC/DC模塊的一個輸出端連接至母線負極，所述DC/DC模塊的另一個輸出端連接至組串負極，所述組串的正極與母線正極相連接。

也就是說，所述DC/DC模塊的一個輸入端接到母線正極，另一個輸入端接到母線負極；所述DC/DC模塊的一個輸出端接到母線負極，另一個輸出端接到組串負極，這樣就能夠將DC/DC模塊串接放在組串的最下面，在實現了提升光伏發電系統的發電量和控制成本的基礎上，還使得布線簡單、清晰，電路規范有序，不易出錯。

本發明的進一步改進在于，所述DC/DC模塊的一個輸出端連接至母線正極，所述DC/DC模塊的另一個輸出端連接至組串正極，所述組串的負極與母線負極相連接。