[發明專利]一種具有隔離型組串式逆變器的光伏發電系統

在審

• 申請號: 202010432589.8
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111490720A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 彭文博;高虎;李曉磊
• 申請（專利權）人: 中國華能集團有限公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: H02S10/00
• 分類號: H02S10/00;H02S40/34;G05F1/67;H02J3/38;H02S40/32;H02H3/087;H02H3/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發明公開的一種具有隔離型組串式逆變器的光伏發電系統，屬于光伏發電技術領域。若干光伏組件串聯成光伏子組串，若干光伏子組串連接一個隔離型組串式逆變器，所有隔離型組串式逆變器的輸出側并聯后連接至交流開關柜；隔離型組串式逆變器包括輸入電路組、匯流排、DC/AC電路、濾波電路和控制及驅動模塊；輸入電路組包括若干DC/DC及隔離模塊，DC/DC及隔離模塊的輸入側與光伏子組串連接，若干DC/DC及隔離模塊的輸出側串聯后與匯流排連接。不提高光伏組件耐壓等級就實現了更高的直流電壓等級和逆變器的交流輸出電壓，可減低交流側線損和電纜用量；在載流量不變的情況下，組串式逆變器的額定功率大幅增加；系統的MPPT跟蹤精度仍然可保持在常規電壓等級的光伏組串級。

技術領域

本發明屬于光伏發電技術領域，具體涉及一種具有隔離型組串式逆變器的光伏發電系統。

背景技術

提高光伏系統直流電壓等級有助于減少線損和降低系統成本。常規光伏系統通過組件串聯能夠獲得較大的直流電壓等級，如1000V或1500V直流電壓，但是在獲得1000V直流電壓和1500V直流電壓的同時，要求組串中的光伏組件同時具有1000V或1500V的絕緣耐壓水平。由于目前沒有1500V以上耐壓等級光伏組件，也沒有相關技術標準，因此限制了光伏系統往更高直流電壓等級發展。

同時，在光伏組件耐壓等級達到高壓要求的情況下，獲得更好的直流母線電壓意味著需要更多光伏組件串聯，而更多的串聯意味著更大的串聯失配幾率，如此則不利于系統電量的提高。

由于逆變器直流側電壓等級難以提高，致使交流側電壓等級也受限，一方面增加了交流側線損，另一方面限制了逆變器的容量。該問題在組串式光伏系統中更加明顯。

發明內容

為了解決上述現有問題，本發明的目的在于提供一種具有隔離型組串式逆變器的光伏發電系統，在不提高光伏組件耐壓等級的條件下實現了更高的直流電壓等級和逆變器的交流輸出電壓，可顯著減少組串式光伏系統交流側線損和電纜用量；同時在載流量不變的情況下，組串式逆變器的額定功率可大幅增加；系統的MPPT跟蹤精度仍然可保持在常規電壓等級的光伏組串級。

本發明通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種具有隔離型組串式逆變器的光伏發電系統，若干光伏組件串聯組成光伏子組串，若干光伏子組串連接有一個隔離型組串式逆變器，所有隔離型組串式逆變器的輸出側并聯后連接至光伏發電系統的交流開關柜；

隔離型組串式逆變器包括輸入電路組、匯流排、DC/AC電路、濾波電路和控制及驅動模塊；若干輸入電路組的輸出側并聯后與匯流排連接，匯流排與DC/AC電路連接，DC/AC電路與濾波電路連接，濾波電路與隔離型組串式逆變器的輸出側連接；控制及驅動模塊分別與輸入電路組和DC/AC電路連接；

輸入電路組包括若干DC/DC及隔離模塊，DC/DC及隔離模塊的輸入側與光伏子組串連接，若干DC/DC及隔離模塊的輸出側串聯后與匯流排連接。

優選地，DC/DC及隔離模塊包括依次連接的接入端子、電流電壓傳感器、DC/DC電路和隔離電路；接入端子與光伏子組串連接，隔離電路與DC/DC及隔離模塊的輸出側連接；電流電壓傳感器、DC/DC電路和隔離電路分別與控制及驅動模塊連接。

優選地，輸入電路組的正極輸出側與匯流排之間串聯有防反二極管。

優選地，輸入電路組與匯流排之間串聯有直流斷路器。

優選地，濾波電路與隔離型組串式逆變器的輸出側之間串聯有交流斷路器。

優選地，匯流排與DC/AC電路之間并聯有防雷接地器。

優選地，輸入電路組中DC/DC及隔離模塊的數量≥2。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：