[發(fā)明專利]一種光伏組件串功率優(yōu)化系統(tǒng)及其優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610499841.0
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN106026903B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 蔡長虹;紀昆;蔣偉;戴永林;江啟芬
• 申請（專利權）人: 揚州華鼎電器有限公司
• 主分類號: H02S40/32
• 分類號: H02S40/32;H02M3/335
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 陳棟智

技術領域

本發(fā)明涉及一種光伏控制系統(tǒng)，特別涉及一種光伏串優(yōu)化系統(tǒng)。

背景技術

在光伏發(fā)電應用中存在多個層面的功率失配現(xiàn)象，首先光伏電池板本身存在一定的容差，導致每塊光伏板輸出最大功率的穩(wěn)態(tài)運行點有差別；當多個光伏電池連接成串輸出給光伏逆變器供電時，由于參數(shù)匹配、光照不均、陰影遮蔽等情況綜合作用，導致功率失配現(xiàn)象更加嚴重，光伏的利用率進一步下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種光伏組件串功率優(yōu)化系統(tǒng)，消除失配現(xiàn)象，提高太陽能的利用率。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種光伏組件串功率優(yōu)化系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和主電路，所述主電路由多組結構相同的優(yōu)化組件組成，所述優(yōu)化組件包括：

主功率模塊，用以輸入匹配光伏組件的能量給從功率模塊，平衡從功率模塊輸出的能量；

從功率模塊，根據(jù)光伏組件發(fā)出的電壓電流控制其自身的輸出電壓，以保持光伏組件發(fā)出當前最大穩(wěn)態(tài)功率；

光伏組件，由多個光伏板串聯(lián)而成，形成光伏串；

主功率模塊的輸入連接在逆變器輸入母線和地之間；主功率模塊的輸出端與從功率模塊的輸入端相連；從功率模塊管理光伏組件，每個從功率模塊的輸出端連接在光伏組件的正輸出端和逆變器母線之間；

所述控制系統(tǒng)控制主功率模塊輸出低壓直流電壓，保持輸出功率平衡；所述控制系統(tǒng)控制從功率模塊根據(jù)逆變器直流母線電壓和計算出的光伏組件最大功率點電壓實時調(diào)整其輸出電壓值，保持每個光伏串處于系統(tǒng)約束及環(huán)境約束下的最大功率輸出點。

作為本發(fā)明的進一步限定，所述主功率模塊為隔離型雙向直流到直流變換器，輸入為逆變器直流母線電壓，輸出為低壓直流電；其主電路包括第一功率IGBT開關管Q1、第二功率IGBT開關管Q2、第三功率IGBT開關管Q3、第四功率IGBT開關管Q4、電力變壓器T、第五功率MOS管Q5、第六功率MOS管Q6、第七功率MOS管Q7、第八功率MOS管Q8以及第一母線電容C1；第一功率IGBT開關管Q1的集電極、第三功率IGBT開關管Q3的集電極與逆變器輸入母線相連，第一功率IGBT開關管的源極與第二功率IGBT開關管Q2的集電極相連，第三功率IGBT開關管Q3的源極與第四功率IGBT開關管Q4的集電極相連，第二功率IGBT開關管Q2的源極、第四功率IGBT開關管Q4的源極接地，電力變壓器T原邊一端接第一功率IGBT管Q1與第二功率IGBT管Q2之間的電極點A，另一端接第三功率IGBT管Q3與第四功率IGBT管Q4之間的電極點B，電力變壓器T副邊的一端與電極點C相連接，另一端與電極點D相連接，電極點C位于第五功率MOS管Q5源極與第六功率MOS管Q6漏極之間，電極點D位于第七功率MOS管Q7源極與第八功率MOS管Q8漏極之間，第五功率MOS開關管Q5的漏極、第七功率MOS開關管Q7的漏極與輸出母線正極BUSP相連，第五功率MOS開關管Q5的源極與第六功率MOS開關管Q6的漏極相連，第七功率MOS開關管Q7的源極與第八功率MOS開關管Q8的漏極相連，第六功率MOS開關管Q6的源極、第八功率MOS開關管Q8的源極與輸出母線負極BUSN連接，第一母線電容C1跨接在輸出母線正極BUSP與輸出母線負極BUSN兩端。

作為本發(fā)明的進一步限定，所述從功率模塊的主電路包括第一電感LM1、第九功率MOS管Q9、第二電感LM2、第三電容C3、第十功率MOS管Q10、第二電容C2；第九功率MOS管Q9的漏極接母線正極BUSP，第九功率MOS管Q9的源極與第三電容C3的一端相連接，第三電容C3的另一端與第十功率MOS管Q10的漏極相連接，第二功率MOS管的源極接母線負極BUSN相連接，第一電感LM1的一端接母線正極BUSP，第一電感LM1的另一端與第十功率MOS管Q10的漏極相連接，第二電感LM2的一端與第九功率MOS管Q9的源極相連接，第二電感LM2的另一端接逆變器輸入母線，母線負極BUSN與光伏組件的輸出端相連，第二電容C2的一端接逆變器輸入母線，第二電容C2的另一端接母線負極BUSN。