[發明專利]一種級聯逆變系統

有效

• 申請號: 201710984156.1
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107492911B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 顧亦磊;王新宇;徐君
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明提供一種級聯逆變系統，各個多輸入的子系統的輸出端級聯至系統接口板，且子系統中的通信單元、檢測單元、濾波單元、多個逆變單元及至少一個控制器均設置于同一個箱體內，對于同一子系統內的各個逆變單元的檢測及控制信息均通過通信單元即可實現統一傳輸，相比現有技術減少了系統接口板到各個逆變單元之間通信連接的數量和距離，大大降低了對實時通信的強依賴性，無需采用高速通信，進而避免了通信連接成本高的問題。

技術領域

本發明涉及光伏發電技術領域，特別涉及一種級聯逆變系統。

背景技術

在光伏發電領域內，為了避免由于陰影遮擋、光伏組件參數差異等因素導致組件失配而產生部分功率損失的問題，現有技術中通常采用圖1所示的具有組件MPPT功能的級聯H橋逆變器光伏發電系統方案。

參見圖1，該方案采用常規控制算法，由系統接口板102中的系統控制器，通過接收到的每一個H橋逆變器101所采集的輸入電壓電流值，利用MPPT算法得到每個H橋逆變器101能夠輸出的最大功率指令值，再利用所有H橋逆變器101的最大功率指令值得到H橋逆變器101直流母線電壓的指令值，然后通過直流電壓環控制得到并網電流指令值，再通過電流環控制得到總逆變器的輸出電壓調制指令，以分配給每一個H橋逆變器101，進而得到H橋逆變器101中每個開關管的驅動信號。

但是，該方案所采用的上述常規控制算法，必須依賴每個H橋逆變器101和系統控制器之間的高通信速率，才能實現系統控制器對每個H橋逆變器101的實時調控，使系統正常運行。然而，由于光伏組件分布在不同位置，現有方案采用專用的高速通信線路，大大增加了系統成本；比如，采用CAN總線實現高速通信，需要增加線纜、接線端子與連接器、接收發送電路等等，其通信連接的材料成本過高；而采用高速電力線載波實現高速通信，由于技術復雜，研制對應抗干擾能力較強的接收發送功能電路，使得通信連接的技術成本大為增加。

發明內容

本發明提供一種級聯逆變系統，以解決現有技術中采用高速通信所帶來的通信連接成本高的問題。

為實現上述目的，本申請提供的技術方案如下：

一種級聯逆變系統，包括：系統接口板和多個多輸入的子系統；其中：

多個所述子系統的輸出端級聯，級聯的兩端通過所述系統接口板與電網相連；

所述子系統包括：設置于同一個箱體內的通信單元、檢測單元、濾波單元、多個逆變單元及至少一個控制器；

多個所述逆變單元的直流側作為所述子系統的多個輸入端、分別與多個直流供電單元一一對應相連，所述逆變單元用于實現對于所連接的直流供電單元的最大功率點跟蹤MPPT控制；

多個所述逆變單元的交流側級聯，級聯的兩端與所述濾波單元的輸入端相連；

所述濾波單元的輸出端作為所述子系統的輸出端；

所述通信單元用于與所述系統接口板進行通信；

所述控制器分別與多個所述逆變單元的控制端、所述通信單元及所述檢測單元相連。

優選的，所述子系統中所述逆變單元的個數為2個、3個或者4個；且所述逆變單元為單相全橋或者單相半橋逆變拓撲。

優選的，所述逆變單元還包括：連接于所述單相全橋或者單相半橋逆變拓撲直流側與直流供電單元之間的DC/DC變換器。

優選的，所述檢測單元包括：直流側電壓檢測電路、直流側電流檢測電路、交流側電壓檢測電路、交流側電流檢測電路及半導體器件溫度檢測電路。

優選的，所述濾波單元為：單電感的LC濾波器、雙電感的LC濾波器、單電感的LCL濾波器、雙電感的LCL濾波器及高階濾波器中的任意一種。

優選的，所述通信單元還用于與其他所述子系統進行通信。