[發明專利]多重化級聯型光伏發電系統及光伏發電裝置

在審

• 申請號: 201680003855.7
• 申請日: 2016-04-26
• 公開（公告）號: CN107112944A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 胡炎申
• 申請（專利權）人: 胡炎申
• 主分類號: H02S40/36
• 分類號: H02S40/36;H02J3/38
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,熊永強

1.一種多重化級聯型光伏發電系統，其特征在于，包括至少一個級聯子系統，每一個所述級聯子系統包括控制單元及與所述控制單元電連接的至少一個發電單元，所述發電單元包括輸出相互串聯的一個或多個分布式發電單元，所述控制單元與每一個所述分布式發電單元電連接，每一個所述分布式發電單元連接至少一塊光伏組件，用于將所述光伏組件的直流電壓轉換為交流電壓，多個所述分布式發電單元輸出的交流電壓串聯疊加后形成總輸出電壓，所述總輸出電壓輸入至所述控制單元，并通過所述控制單元并入電網或輸出給交流負載。

2.如權利要求1所述的多重化級聯型光伏發電系統，其特征在于，所述控制單元包括控制、監控與通訊模塊，用于發送控制指令給每一個所述分布式發電單元，實現對多個所述分布式發電單元的協同集群控制，并監測所述級聯子系統的工作狀態以及實現所述級聯子系統與電網或交流負載的通訊、保護及信息處理。

3.如權利要求1或2所述的多重化級聯型光伏發電系統，其特征在于，所述多重化級聯型光伏發電系統還包括功率濾波電路，所述功率濾波電路設置于所述控制單元內，用于實現所述總輸出電壓、電流的高頻濾波，和/或，所述功率濾波電路設置于每一個所述分布式發電單元內，用于實現每一個所述分布式發電單元輸出的交流電壓、電流的高頻濾波。

4.如權利要求3所述的多重化級聯型光伏發電系統，其特征在于，所述濾波電路為對稱型LC濾波電路，或非對稱型LC濾波電路，或有源濾波電路。

5.如權利要求1或2所述的多重化級聯型光伏發電系統，其特征在于，所述分布式發電單元包括數字控制芯片和DC/AC逆變電路，所述數字控制芯片與所述控制單元及所述DC/AC逆變電路電連接，用于接收所述控制單元發送的控制指令，并根據所述控制指令生成相移驅動信號驅動所述DC/AC逆變電路，以通過所述DC/AC逆變電路將所述光伏組件的直流電壓轉換為交流電壓。

6.如權利要求5所述的多重化級聯型光伏發電系統，其特征在于，所述DC/AC逆變電路的拓撲結構為H橋、Z源H橋、準Z源H橋、I型三電平、T型三電平或模塊多電平等不同形式的拓撲結構。

7.如權利要求5所述的多重化級聯型光伏發電系統，其特征在于，所述分布式發電單元還包括DC/DC升壓電路，所述DC/DC升壓電路連接于所述光伏組件與所述DC/AC逆變電路之間，用于將所述光伏組件的直流電壓進行升壓變換。

8.如權利要求7所述的多重化級聯型光伏發電系統，其特征在于，所述DC/DC升壓電路為非隔離型的Boost、Buck或Buck/Boost變換電路；或者為隔離型的全橋、半橋、反激、正激或推挽等變換電路。

9.如權利要求1-2、4、6-8任意一項所述的多重化級聯型光伏發電系統，其特征在于，當所述分布式發電單元連接多塊光伏組件時，多塊所述光伏組件相互串聯連接。

10.如權利要求1-2、4、6-8任意一項所述的多重化級聯型光伏發電系統，其特征在于，當所述多重化級聯型光伏發電系統包括多個所述級聯子系統時，多個所述級聯子系統相互并聯連接。

11.如權利要求1-2、4、6-8任意一項所述的多重化級聯型光伏發電系統，其特征在于，所述多重化級聯型光伏發電系統為三相無中性線的多重化級聯型光伏發電系統，包括三個所述發電單元，每一個所述發電單元包括n個所述分布式發電單元，所述控制單元包括a相端口、b相端口及c相端口，所述發電單元各自的一端分別與所述控制單元的a相端口、b相端口及c相端口電連接，各自的另一端相互電連接。

12.如權利要求1-2、4、6-8任意一項所述的多重化級聯型光伏發電系統，其特征在于，所述多重化級聯型光伏發電系統為三相有中性線的多重化級聯型光伏發電系統，包括三個所述發電單元，每一個所述發電單元包括n個所述分布式發電單元，所述控制單元包括a相端口、b相端口、c相端口及中性線端口，所述發電單元各自的一端分別與所述控制單元的a相端口、b相端口及c相端口電連接，各自的另一端相互電連接，并與所述中性線端口電連接。

13.一種光伏發電裝置，其特征在于，包括如權利要求1-12任意一項所述的多重化級聯型光伏發電系統。

14.如權利要求13所述的光伏發電裝置，其特征在于，所述光伏發電裝置為光伏并網發電裝置、光伏離網發電裝置或者光伏儲能發電裝置。