[實用新型]一種光伏發電高壓直流輸電裝置

有效

• 申請號: 201721606307.1
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN207442458U
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 陳思哲;王鎮浩;葉遠茂;張桂東;章云
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/28;H02J3/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本實用新型公開了一種光伏發電高壓直流輸電裝置，包括若干個相互串聯的光伏單元，串聯后的電路連接高壓并網逆變器的輸入端；高壓并網逆變器的輸出端連接交流電網；輸入端分別與各個光伏單元的輸出端一一對應連接的若干個DC?DC變換器，以及分別與各個DC?DC變換器的輸出端一一對應連接的若干個儲能單元；分別與各個DC?DC變換器的控制端一一對應連接的若干個第一局部控制器，用于令各個光伏單元在預設高壓母線電流下分別運行于各自的最大功率點；與高壓并網逆變器的控制端連接的第二局部控制器；中央控制器。本實用新型中DC?DC變換器并未直接連接高壓直流母線，降低了成本，提高了發電效率，且盡可能避免了熱斑現象的產生。

技術領域

本實用新型涉及光伏發電技術領域，特別是涉及一種光伏發電高壓直流輸電裝置。

背景技術

新能源是能源供應體系的重要組成部分。大規模開發新能源已成為許多國家推進能源轉型的核心內容和應對氣候變化的重要途徑。低壓配電網對新能源的接納能力有限，因此直接接入高壓電網將成為大規模新能源并網發電的必然趨勢。由于單個光伏單元的輸出電壓較低，為實現其高壓并網，通常需要采用光伏單元串聯的方式來提高光伏發電系統的電壓等級。

目前多采用在光伏單元兩端并接DC-DC變換器，參見圖1所示，圖1為現有技術提供的一種光伏發電系統的結構示意圖。在光照均勻的情況下DC-DC變換器不工作，當發生局部陰影時，DC-DC模塊只需保持流經各串聯光伏單元的電流一致，便能將整個光伏系統產生的大部分功率傳輸到電網上，能夠有效提高發電效率，同時避免輸出功率特性的多峰值現象。

但是，這種方式下，由于DC-DC變換器直接連接高壓直流母線，因此，所有的DC-DC變換器耐壓等級都必須高于高壓直流母線電壓，導致光伏發電系統的成本大幅增加。由于成本過高，導致無法為每一個光伏單元配置一個并聯DC-DC變換器，那么由同一個DC-DC變換器控制的若干個串聯光伏單元電流相等，因此在局部陰影情況下，面臨這些光伏單元之間無法均工作自最大功率點，發電效率低，以及產生熱斑現象，對光伏單元造成損害等問題。

因此，如何提供一種成本低且發電效率高的光伏發電高壓直流輸電裝置是本領域技術人員目前需要解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種光伏發電高壓直流輸電裝置，DC-DC變換器并未直接連接高壓直流母線，降低了成本，提高了發電效率，且盡可能避免了熱斑現象的產生。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種光伏發電高壓直流輸電裝置，包括：

若干個相互串聯的光伏單元，所述光伏單元串聯后的電路的正負端分別通過相應的高壓直流輸電線路連接高壓并網逆變器的輸入端；

所述高壓并網逆變器，所述高壓并網逆變器的輸出端與交流電網連接；

輸入端分別與各個所述光伏單元的輸出端一一對應連接的若干個DC-DC變換器，以及分別與各個所述DC-DC變換器的輸出端一一對應連接的若干個儲能單元；所述DC-DC變換器用于控制與自身相連的儲能單元為與自身相連的光伏單元提供補償電流；

分別與各個所述DC-DC變換器的控制端一一對應連接的若干個第一局部控制器；所述第一局部控制器用于依據自身對應的光伏單元當前在最大功率點的電流以及預設高壓母線電流產生脈沖驅動信號控制所述DC-DC變換器的輸出，令各個所述光伏單元在所述預設高壓母線電流下分別運行于各自的最大功率點；

與所述高壓并網逆變器的控制端連接的第二局部控制器，用于生成驅動脈沖控制所述高壓并網逆變器的輸出；

中央控制器，所述中央控制器的輸入端分別與各個所述第一局部控制器以及所述第二局部控制器的輸出端連接，所述中央控制器的輸出端與所述第二局部控制器的輸入端連接；所述中央控制器用于計算未來n個時段所述高壓并網逆變器的有功功率給定值并發送給所述第二局部控制器進行控制。