[發(fā)明專利]一種串聯(lián)式光伏優(yōu)化系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710829663.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN108512244A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟令孔;揭東華;宋朝盛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海鹽巴信息科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31235
• 代理人: 周曉玲

本發(fā)明公開了一種串聯(lián)式光伏優(yōu)化系統(tǒng)及其控制方法，串聯(lián)式光伏優(yōu)化器輸入端與光伏電池板的輸出并聯(lián)，串聯(lián)式光伏優(yōu)化器的輸出端與光伏電池板的輸出端串聯(lián)，串聯(lián)式光伏優(yōu)化器通過(guò)將不匹配的能量由并聯(lián)轉(zhuǎn)換為串聯(lián)的方式，使得每個(gè)光伏電池板都可實(shí)現(xiàn)最大功率輸出，有效解決了組串中光伏電池板不匹配造成系統(tǒng)發(fā)電量降低問(wèn)題，并且串聯(lián)式光伏優(yōu)化器只是轉(zhuǎn)換不匹配部分能量，優(yōu)化器功率低、損耗小、發(fā)熱量少、成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，涉及光伏電池板并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤技術(shù)，特別涉及一種串聯(lián)式光伏優(yōu)化系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

發(fā)展和利用太陽(yáng)能等新型能源發(fā)電技術(shù)是應(yīng)對(duì)能源和環(huán)境危機(jī)的重要舉措。由于光伏發(fā)電設(shè)備成本高且能量轉(zhuǎn)換效率低，極大增加了發(fā)電成本，限制了光伏發(fā)電技術(shù)的推廣和應(yīng)用，因此提高光伏發(fā)電效率就變得尤為迫切和重要。

光伏發(fā)電系統(tǒng)通常由多個(gè)光伏電池板串聯(lián)成組串，單個(gè)組串或者多個(gè)組串并聯(lián)接入后端逆變器并網(wǎng)發(fā)電。因?yàn)楣夥姵匕迳a(chǎn)不一致、老化速度不一致、灰塵等遮擋、陰影、損壞等各種因素會(huì)造成系統(tǒng)失配，失配通過(guò)串并聯(lián)耦合互相影響，無(wú)法保證每一個(gè)光伏電池板都工作于最大功率點(diǎn)，使得系統(tǒng)發(fā)電量大幅降低，因此解決失配耦合問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)每個(gè)光伏電池板的最大功率點(diǎn)跟蹤是提高光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率的重要途徑。

光伏優(yōu)化器可以有效地解決失配問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)每個(gè)光伏電池板的最大功率點(diǎn)跟蹤，但普通的光伏優(yōu)化器需要將整個(gè)光伏電池板的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，功率高、損耗大、發(fā)熱嚴(yán)重、成本也變高。因此低成本、低功耗的優(yōu)化方式就變得尤為重要。

CN 201710271329.5號(hào)中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種可以實(shí)現(xiàn)分布式MPPT的集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)，系統(tǒng)中每個(gè)光伏組件輸出端連接一個(gè)光伏優(yōu)化器，用以實(shí)現(xiàn)每個(gè)光伏組件的最大功率跟蹤，光伏優(yōu)化器的輸出端串聯(lián)形成組串；每個(gè)組串連接一個(gè)隔離型的DC/DC變換器即電壓補(bǔ)償器，其輸入端連接直流母線，輸出端串聯(lián)接入組串中；多個(gè)組串并聯(lián)形成光伏陣列，連接并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)發(fā)電；光伏優(yōu)化器、電壓補(bǔ)償器和并網(wǎng)逆變器通過(guò)功率信號(hào)復(fù)合調(diào)制通信的方式進(jìn)行通信。但這種優(yōu)化器連接方式就決定了，優(yōu)化器需要轉(zhuǎn)化組件的全部功率，具有功率大、損耗較大，發(fā)熱嚴(yán)重，成本高等缺點(diǎn)；另外，系統(tǒng)需要額外的補(bǔ)償器，增加了系統(tǒng)成本、控制復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有的問(wèn)題，旨在提供一種串聯(lián)式光伏優(yōu)化系統(tǒng)及其控制方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案由若干光伏電池板及相同數(shù)量的串聯(lián)式光伏優(yōu)化器依次串聯(lián)組成，所述串聯(lián)式光伏優(yōu)化器的輸入端與光伏電池板的輸出端并聯(lián)，所述串聯(lián)式光伏優(yōu)化器的輸出端與電池板的輸出端串聯(lián)，若干光伏電池板及相同數(shù)量的串聯(lián)式光伏優(yōu)化器依次串聯(lián)后并入直流母線，接入后端的集中變換器。

其中，所述串聯(lián)式光伏優(yōu)化器為隔離的升降壓型DC-DC變換器。

本發(fā)明提供一種基于上述系統(tǒng)的串聯(lián)式光伏優(yōu)化系統(tǒng)控制方法，其特征在于包括：

步驟一，通過(guò)光伏優(yōu)化器分流出不匹配的能量部分，將所述能量串聯(lián)到光伏電池板組串中；

步驟二，當(dāng)串聯(lián)式光伏優(yōu)化器增大電壓后，如果光伏電池板整體功率增大則電壓繼續(xù)增加至光伏電池板整體功率變小為止；

而當(dāng)串聯(lián)式光伏優(yōu)化器降低電壓后，如果光伏電池板整體功率增加則電壓繼續(xù)降低至光伏電池板整體功率變小為止。