[實(shí)用新型]一種提升光伏電站發(fā)電量的智能電源優(yōu)化裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721274854.4
• 申請(qǐng)日: 2017-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207200303U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐貴陽(yáng);陳潤(rùn)超;李冉;鞏甜磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東力諾電力設(shè)計(jì)咨詢有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所37218
• 代理人: 李桂存

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其是涉及一種光伏電站發(fā)電優(yōu)化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

安裝在屋頂和工商業(yè)廠房上的光伏電站，許多在前期安裝時(shí)沒(méi)有考慮到一些未知的不匹配問(wèn)題，使系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的潛力，即使設(shè)計(jì)的非常好的系統(tǒng)由于組件本身的參數(shù)因素都會(huì)出現(xiàn)失配的現(xiàn)象。有時(shí)即使考慮到不匹配問(wèn)題，也可能會(huì)出現(xiàn)一些無(wú)法避免的因素，如太陽(yáng)板被遮擋、空中的云、附近物體的反射、光伏組件所安裝的傾斜角和方位角不同、組件表面灰塵和表面溫度不均勻等，都會(huì)使組件的輸出伏安特性曲線呈現(xiàn)多階梯形狀。由于陣列組件的發(fā)電效率不同而引起組件的失配問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)電效能降低。

很多安裝太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的用戶逐漸意識(shí)到部分或間歇性的遮蔽會(huì)影響到系統(tǒng)的發(fā)電量，能否通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)具有一定的差異。為了有效提高發(fā)電量收益，如果在光伏發(fā)電系統(tǒng)中增加一種智能電源優(yōu)化裝置，就可以在一定程度上提升系統(tǒng)發(fā)電量，提升太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決陣列組件發(fā)電效率不同而引起組件失配問(wèn)題，以及導(dǎo)致的發(fā)電效能降低問(wèn)題，提出一種能有效提升系統(tǒng)發(fā)電量，提升太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率的電源優(yōu)化裝置。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下所述。

一種提升光伏電站發(fā)電量的智能電源優(yōu)化裝置，包括與光伏組件連接的功率優(yōu)化器，多個(gè)功率優(yōu)化器串接在一起接入逆變器；功率優(yōu)化器DC輸入端依次連接輸入端濾波器、MPPT控制器、直流母線、保護(hù)電路、輸出端濾波器，輸出端濾波器與DC輸出端連接，DC輸入端、輸入端濾波器之間安裝有直流防雷器，F(xiàn)PGA模塊與輸入端濾波器、MPPT控制器、直流母線連接；帶有通訊裝置的MCU控制系統(tǒng)與FPGA模塊連接。

根據(jù)所述的提升光伏電站發(fā)電量的智能電源優(yōu)化裝置，所述通訊裝置包括用于發(fā)射發(fā)電數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息的無(wú)線模塊。

根據(jù)所述的提升光伏電站發(fā)電量的智能電源優(yōu)化裝置，所述通訊裝置還包括數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器通過(guò)通信模塊與光伏監(jiān)控管理系統(tǒng)連接，電腦或手機(jī)客戶端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與光伏監(jiān)控管理系統(tǒng)連接。

根據(jù)所述的提升光伏電站發(fā)電量的智能電源優(yōu)化裝置，數(shù)據(jù)采集器采用型號(hào)AMC-101的信息采集器，數(shù)據(jù)采集器通過(guò)GPRS通信模塊與光伏監(jiān)控管理系統(tǒng)連接。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:

功率優(yōu)化裝置直接與光伏組件相連，對(duì)每一個(gè)光伏組件實(shí)施最大功率跟蹤，保證每一個(gè)光伏組件在任意光照條件下和任意組件特性下的最大功率輸出。由于組件只與功率優(yōu)化裝置相連，光伏組件之間不存在任何的相互連接，能夠從根本上消除不同光伏組件之間的影響，避免由于光照條件變化、組件局部遮擋、組件老化以及組件之間特性不一致造成的發(fā)電功率損失，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)電功率的最大化。該設(shè)備具有轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)99.5%、實(shí)時(shí)監(jiān)控每塊光伏組件運(yùn)行狀況、提升光伏系統(tǒng)的安全性、支持多種安裝方式、25年壽命設(shè)計(jì)等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型功率優(yōu)化器結(jié)構(gòu)方框示意圖。

圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中：1、功率優(yōu)化器； 2、無(wú)線模塊； 3、逆變器； 4、光伏組件。

具體實(shí)施方式

太陽(yáng)能模塊光伏組件4產(chǎn)生的功率即電流(I)與電壓(V)的乘積，在任何既定條件和既定時(shí)間下存在一個(gè)最佳點(diǎn)，即最大功率點(diǎn)(MPPT)，使太陽(yáng)能模塊產(chǎn)生最大功率輸出。最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)是一種電子形式的跟蹤技術(shù)，它利用算法和控制電路來(lái)搜索這個(gè)最大功率點(diǎn)，從而使轉(zhuǎn)換器電路可以從光伏電池模塊中獲取最大功率。

如圖2所示，本裝置主要包括功率優(yōu)化器1，每個(gè)光伏組件4均連接一個(gè)功率優(yōu)化器。若干個(gè)功率優(yōu)化器串接在一起，然后接入逆變器。逆變器完成交直流逆變過(guò)程，接入電網(wǎng)。

如圖1所示，功率優(yōu)化器主要結(jié)構(gòu)。DC輸入端依次連接輸入端濾波器、MPPT控制器、直流母線、保護(hù)電路、輸出端濾波器，輸出端濾波器與DC輸出端連接，DC輸入端、輸入端濾波器之間安裝有直流防雷器。FPGA模塊與輸入端濾波器、MPPT控制器、直流母線連接；帶有通訊裝置的MCU控制系統(tǒng)與FPGA模塊連接。

所述通訊裝置包括用于發(fā)射發(fā)電數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息的無(wú)線模塊2。通訊裝置還包括數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器通過(guò)通信模塊與光伏監(jiān)控管理系統(tǒng)連接，電腦或手機(jī)客戶端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與光伏監(jiān)控管理系統(tǒng)連接。數(shù)據(jù)采集器采用型號(hào)AMC-101的信息采集器，數(shù)據(jù)采集器通過(guò)GPRS通信模塊與光伏監(jiān)控管理系統(tǒng)連接。