[發明專利]一種光伏發電系統及其控制方法和功率變換器

在審

• 申請號: 202111134707.8
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113675892A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 俞雁飛;王新宇;李曉迅
• 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;H02S50/10;H02M7/48;H02M3/158
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張靜

本發明提供一種光伏發電系統及其控制方法和功率變換器，其控制方法中首先獲取光伏組串的MLPE狀態表征信息，然后根據MLPE狀態表征信息，判斷光伏組串中是否存在至少一個MLPE設備未處于正常輸出狀態；若光伏組串中存在至少一個MLPE設備未處于正常輸出狀態，則控制相應的組串電流小于預設閾值；從而降低相應MLPE設備在旁路運行狀態下的功耗，使MLPE設備在設計時可以采用更小功率容量的旁路二極管以及散熱要求較低的散熱措施，節省系統成本。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，特別涉及一種光伏發電系統及其控制方法和功率變換器。

背景技術

在現有的帶MLPE(Module Level Power Electronics，組件級電力電子)設備的光伏發電系統中，各MLPE設備的輸入端連接相應的光伏組件，多個MLPE設備的輸出端依次串聯形成光伏組串。

該MLPE設備，比如組件關斷器或者功率優化器，其內部均具有功率半導體器件，用于在正常輸出狀態下對流過其中的電能進行控制；并且，其內部還均具有旁路二極管，用于在旁路運行狀態下將自身所接的光伏組件從相應光伏組串中旁路掉，并為該光伏組串提供通流路徑。

由于其中旁路二極管的導通壓降要顯著高于功率半導體器件的導通壓降，導致該MLPE設備在旁路運行狀態下的損耗和發熱，均比正常輸出狀態下高很多；所以，該MLPE設備的旁路二極管通常需要選擇功率容量較大的二極管，并且，該MLPE設備的散熱，也要以旁路運行狀態下的發熱情況來進行設計；因此，系統成本高。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種光伏發電系統及其控制方法和功率變換器，以降低MLPE設備在旁路運行狀態下的功耗，從而可以選擇功率容量較低的二極管以及散熱要求較低的散熱設計，節省系統成本。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

本發明第一方面提供了一種光伏發電系統的控制方法，所述光伏發電系統包括：至少一個光伏組串及其后級的功率變換器，所述光伏組串包括至少兩個輸出端串聯連接的組件級電力電子MLPE設備，各所述MLPE設備的輸入端分別連接相應的光伏組件；所述控制方法包括：

獲取所述光伏組串的MLPE狀態表征信息；

根據所述MLPE狀態表征信息，判斷所述光伏組串中是否存在至少一個所述MLPE設備未處于正常輸出狀態；

若所述光伏組串中存在至少一個所述MLPE設備未處于所述正常輸出狀態，則控制相應的組串電流小于預設閾值。

可選的，獲取所述光伏組串的MLPE狀態表征信息，包括：

通過通信，分別獲取所述光伏組串中各所述MLPE設備的運行數據，作為所述MLPE狀態表征信息。

可選的，判斷所述光伏組串中是否存在至少一個所述MLPE設備未處于正常輸出狀態，包括：

判斷所述光伏組串中是否存在至少一個所述MLPE設備處于旁路運行狀態；

若所述光伏組串中存在至少一個所述MLPE設備處于所述旁路運行狀態，則判定其未處于所述正常輸出狀態。

可選的，判斷所述光伏組串中是否存在至少一個所述MLPE設備未處于正常輸出狀態，包括：

判斷所述光伏組串中是否存在至少一個所述MLPE設備處于故障狀態；

若所述光伏組串中存在至少一個所述MLPE設備處于所述故障狀態，則判定其未處于所述正常輸出狀態。

可選的，判斷所述光伏組串中是否存在至少一個所述MLPE設備未處于正常輸出狀態，包括：

判斷所述光伏組串中是否存在至少一個所述MLPE設備處于過溫狀態；