CN108899937A - 一种交流优化器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种交流优化器系统,包括:光伏组件、交流优化器以及并网控制柜,交流优化器包括升压电路以及逆变电路。其中,并网控制柜将电网信息传输至交流优化器,交流优化器基于电网信息以及交流优化器的电能信息,在第一模式以及第二模式下切换。在第一模式下,控制升压电路直通,控制逆变电路对光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变功能,此时,由于升压电路直通,多个逆变电路进行级联,实现一级拓扑,能够提高系统的逆变效率。在第二模式下,控制升压电路对光伏组件进行MPPT跟踪,控制逆变电路对光伏组件进行逆变,即通过升压电路对光伏组件的输出进行调节,使得系统可以正常运作,提高了系统的使用率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域,具体涉及一种交流优化器系统。
背景技术
随着光伏发电的快速发展,对光伏组件发电效率的要求也逐步提高。通常,如图1所示,为了提高光伏组件的发电效率,可以在光伏组件上并联直流优化器,并将串联后的直流优化器并联到逆变器上,由逆变器将直流电转换成交流电,实现并网。而,逆变器开关频率较高,其转换效率较低,导致整个光伏发电系统的转换效率较低。
除此,还可以通过级联多电平的方式,提高光伏发电系统的转换效率。然而,组件通过H桥级联后,还需要通过多个电压调节模块(Dummy模块)对级联后的电压进行处理,以使级联后的电压符合电网电压的要求。Dummy模块数量越多,导致光伏发电系统的整体成本越高,并且带有电压调节模块的H桥级联系统的控制较为复杂。
因此,如何提供一种交流优化器系统,能够提高光伏发电系统的转换效率,是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种交流优化器以及控制方法,能够提高光伏发电系统的转换效率。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
一种交流优化器系统,包括:光伏组件、交流优化器以及并网控制柜,所述交流优化器包括升压电路以及逆变电路;
所述交流优化器与至少一个光伏组件并联,在第一模式下,控制所述升压电路直通,控制所述逆变电路对所述光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变,在第二模式下,控制所述升压电路对所述光伏组件进行MPPT跟踪,控制所述逆变电路对所述光伏组件进行逆变;
所述并网控制柜与多个所述交流优化器串联后的支路并联,获取电网信息,并对所述交流优化器输出的波形进行滤波。
可选的,所述交流优化器还包括第一控制器以及第一通信单元,
所述第一控制器获取当前所述交流优化器的电能信息,并接收所述第一通信单元传输的所述电网信息以及其他所述交流优化器的电能信息,基于所述电网信息以及所述交流优化器的电能信息,生成第一组开关指令或第二组开关指令;
所述升压电路的输入端与所述光伏组件的输出端相连,所述升压电路响应于所述第一组开关指令,进行直通,所述升压电路响应于所述第二组开关指令,对所述光伏组件进行MPPT跟踪;
所述逆变电路的输入端与所述升压电路的输出端相连,所述逆变电路响应于所述第一组开关指令,对所述光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变,所述逆变电路响应于所述第二组开关指令,对所述光伏组件进行逆变。
可选的,所述基于所述电网信息以及所述交流优化器的电能信息,生成第一组开关指令或第二组开关指令,包括:
当所述交流优化器的电能信息匹配所述电网信息时,所述交流优化器生成所述第一组开关指令;
当所述交流优化器的电能信息不匹配所述电网信息时,所述交流优化器生成所述第二组开关指令。
可选的,所述升压电路为BOOST电路。
可选的,所述逆变电路为H桥电路。
可选的,所述并网控制柜包括:防雷单元、滤波单元、并网继电器、第二控制器以及第二通信单元,
所述滤波单元与所述防雷单元以及所述并网继电器并联,用于对所述并网控制柜的输入信号以及输出信号进行滤波;
所述第二控制器用于基于目标电力参数,控制所述并网继电器的开关状态,所述目标电力参数包括所述电网信息、所述交流优化器的电能信息以及温度中的任意一种或多种;
所述第二通信单元用于将所述电网信息传输至所述交流优化器。
可选的,所述交流优化器还包括第三控制器以及第三通信单元;
所述交流优化器包括至少两个相互串联的子交流优化器,所述子交流优化器包括升压电路以及逆变降压电路,
所述第三控制器获取当前所述交流优化器的电能信息,并接收所述第三通信单元传输的所述电网信息以及其他所述交流优化器的电能信息,基于所述电网信息以及所述交流优化器的电能信息,生成第三组开关指令或第四组开关指令;
所述升压电路的输入端与所述光伏组件的输出端相连,所述升压电路响应于所述第三组开关指令,进行直通,所述升压电路响应于所述第四组开关指令,对所述光伏组件进行MPPT跟踪;
所述逆变电路的输入端与所述升压电路的输出端相连,所述逆变电路响应于所述第三组开关指令,对所述光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变,所述逆变电路响应于所述第四组开关指令,对所述光伏组件进行逆变。
可选的,所述防雷单元包括第一防雷子单元以及第二防雷子单元,所述滤波单元包括第一滤波子单元以及第二滤波子单元,
所述第一防雷子单元以及所述第一滤波子单元设置在所述并网继电器的一侧,所述第二防雷子单元以及所述第二滤波子单元设置在所述并网继电器的另一侧。
可选的,所述滤波单元包括差模滤波电路和/或共模滤波电路,所述防雷单元包括共模防雷电路以及差模防雷电路。
可选的,所述第一通信单元以及所述第二通信单元为PLC通讯单元。
基于上述技术方案,
本发明提供了一种交流优化器系统,包括:光伏组件、交流优化器以及并网控制柜,交流优化器包括升压电路以及逆变电路。其中,并网控制柜将电网信息传输至交流优化器,交流优化器基于电网信息以及交流优化器的电能信息,在第一模式以及第二模式下切换。在第一模式下,控制升压电路直通,控制逆变电路对光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变功能,此时,由于升压电路直通,多个逆变电路进行级联,实现一级拓扑,能够提高系统的逆变效率。在第二模式下,控制升压电路对光伏组件进行MPPT跟踪,控制逆变电路对光伏组件进行逆变,即通过升压电路对光伏组件的输出进行调节,使得系统可以正常运作,提高了系统的使用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种交流优化器系统的结构示意图;
图2为现有技术中又一种交流优化器系统的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种交流优化器系统的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种交流优化器系统中交流优化器的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种交流优化器系统中并网控制柜的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种交流优化器系统中交流优化器的又一结构示意图。
具体实施方式
结合背景技术可知,传统的光伏发电系统,为了提高光伏组件的转换效率,还可以将光伏组件通过H桥级联后,通过多个电压调节模块(Dummy模块)对级联后的电压进行处理,以使级联后的电压符合电网电压的要求,如图2所示。
然而,发明人发现,在该方案存在如下技术问题:
1、H桥逆变单元是降压型拓扑,而低压电网一般有较宽的范围,比如一般户用逆变器的并网电压规格为180V-276V,必须有措施来平衡或缓冲电网电压的范围对直流侧电压的需求;加之每天光照变化幅度也很大,也需要有措施来抵消光照变化对组件电压的影响,倚靠Dummy模块实现电网匹配势必会造成组件个数和Dummy模块过多,造成成本压力。
2、Dummy模块实现电网电压的支撑,需要采用无功注入的方法,过多的无功注入会造成电网的负担。
基于此,本发明实施例提供了一种交流优化器系统,如图3所示,能够提高组件转换效率。该交流优化器系统包括:光伏组件31、交流优化器32以及并网控制柜33,所述交流优化器包括升压电路以及逆变电路。
其中,所述交流优化器与至少一个光伏组件并联,在第一模式下,控制所述升压电路直通,控制所述逆变电路对所述光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变,在第二模式下,控制所述升压电路对所述光伏组件进行MPPT跟踪,控制所述逆变电路对所述光伏组件进行逆变;
所述并网控制柜与多个所述交流优化器串联后的支路并联,获取电网信息,并对所述交流优化器输出的波形进行滤波。
可见,在本方案中,每个交流优化器连接一块以上的光伏组件,其具有两种工作模式,在第一模式下(可以是交流变化器的电能信息匹配电网信息时,如光伏组件输出的电压满足交流220V的要求),控制交流优化器中的升压电路直通,并控制逆变电路对所述光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变。此时,由于升压电路直通,多个逆变电路进行级联,实现一级拓扑,且本交流优化器为低压器件组成的器件,不同于传统的逆变器等高压器件,能够提高系统的逆变效率。
在第二模式下(可以是交流优化器的电能信息不匹配所述电网信息时,例如交流优化器的输出电压达不到311V直流要求),控制所述升压电路对所述光伏组件进行MPPT跟踪,控制所述逆变电路对所述光伏组件进行逆变。即,此时,通过升压电路实现光伏组件的MPPT跟踪,实现对光伏组件的输出进行调节,进而使得该交流优化器系统能够正常进行工作,避免了传统H桥级联光伏逆变器因为光伏组件遮挡等情况导致的光伏逆变器因达不到预设输出要求而不能工作的问题,提高了系统的使用率。
进一步的,本实施例还提供了一种交流优化器的具体实现结构,如图4所示,该交流优化器包括升压电路41、逆变降压电路42、第一控制器43以及第一通信单元44。
其中,所述第一控制器获取当前所述交流优化器的电能信息,并接收所述第一通信单元传输的所述电网信息以及其他所述交流优化器的电能信息,基于所述电网信息以及所述交流优化器的电能信息,生成第一组开关指令或第二组开关指令;
所述升压电路的输入端与所述光伏组件的输出端相连,所述升压电路响应于所述第一组开关指令,进行直通,所述升压电路响应于所述第二组开关指令,对所述光伏组件进行MPPT跟踪;
所述逆变降压电路的输入端与所述升压电路的输出端相连,所述逆变电路响应于所述第一组开关指令,对所述光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变,所述逆变电路响应于所述第二组开关指令,对所述光伏组件进行逆变。
其中,当所述交流优化器的电能信息匹配所述电网信息时,所述交流优化器生成所述第一组开关指令;当所述交流优化器的电能信息不匹配所述电网信息时,所述交流优化器生成所述第二组开关指令。
除此,在本实施例中,交流优化器可以实时对电网信息以及交流优化器的电能信息进行匹配,根据匹配结果的不同,进行第一组开关指令与第二组开关指令的切换。当然,本实施例并不局限于实时匹配的方式,如还可以为在预设的时间间隔到来时,对电网信息与交流优化器的电能信息进行匹配。或者,在某些外在指令到来时,再对电网信息与交流优化器的电能信息进行匹配。
需要说明的是,在本实施例中,升压电路41可以为BOOST电路,逆变电路42可以为H桥电路。当然,升压电路还可以为其他具体的升压结构,逆变电路也可以为除H桥电路外的其他具体的具有逆变功能的电路。
具体的,本实施例还提供了一种交流优化器的具体电路结构,如图4所示,包括直流输入侧电容C1,第一开关Q1、第二开关Q2和电感L1组成的BOOST电路,中间母线电容C2、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5以及第六开关Q6组成的H桥电路,旁路开关S1,第一控制器以及第一通信单元。
BOOST电路具有两种工作模式,第一模式为:第一开关Q1常通、第二开关Q2常闭的直通模式。第二模式为:第一开关Q1以及第二开关Q2交替工作的升压模式。具体的,BOOST电路中通过第一开关Q1和第二开关Q2的交替高频开关动作,可以把中间母线电压抬升到需要的水平,同时BOOST电路根据第一控制器输出的指令实现组件的MPPT功能。
H桥电路可以把中间母线电压逆变为受数字控制器控制的交流波形,比如SPWM波形,同时H桥电路也可以根据需要,实现组件的MPPT功能。
第一控制器用来接收第一通信单元传递的控制指令,该控制指令为并网控制柜结合光伏组件信息以及电网信息生成的,用于给BOOST电路或者H桥电路下发指令,实现组件的MPPT功能。
在个别组件光照较弱,或个别交流优化器单元故障时,旁路开关可以为交流优化器系统提供通路,以使其他未故障的交流优化器继续正常工作。
进一步的,本实施例还提供了一种并网控制柜的具体实现结构,如图5所示,该并网控制柜包括:防雷单元51、滤波单元52、并网继电器53、第二控制器54以及第二通信单元55。
其中,所述滤波单元与所述防雷单元以及所述并网继电器并联,用于对所述并网控制柜的输入信号以及输出信号进行滤波;
所述第二控制器用于基于目标电力参数,控制所述并网继电器的开关状态,所述目标电力参数包括所述电网信息、所述交流优化器的电能信息以及温度中的任意一种或多种;
其中,交流优化器的电能信息可以包括并网电流、直流电压以及直流电流等,电网信息可以包括电网电压、频率等。
所述第二通信单元用于将所述电网信息传输至所述交流优化器。
其中,并网控制器中的第二控制器将电网信息通过第二通信单元传输至交流优化器中的第一通信单元,以供交流优化器中的第一控制器将该电网信息与交流优化器的电能信息进行匹配。需要说明的是,交流优化器的电能信息可以包括两种路径获取的电能信息,其一为第一控制器获取的自身的电能信息,其二为第一通信单元传输的其他的交流控制器的电能信息。
具体的,发明人考虑到光伏发电系统的安全要求,因此在并网继电器的两侧均设置有防雷单元以及滤波单元,仅此,在本实施例中,所述防雷单元可以包括第一防雷子单元511以及第二防雷子单元512,所述滤波单元包括第一滤波子单元521以及第二滤波子单元522。
其中,所述第一防雷子单元以及所述第一滤波子单元设置在所述并网继电器的一侧,所述第二防雷子单元以及所述第二滤波子单元设置在所述并网继电器的另一侧。
需要说明的是,由于交流优化器组串到并网控制柜连线较长,从电磁干扰EMI和电磁敏感度EMS的角度,都需要增加防雷单元和滤波单元。其中,第一滤波子单元和第二滤波子单元根据实际的需求包含差模滤波和/或共模滤波。防雷单元包含共模防雷和差模防雷电路。并网继电器也包括两级开关,如K1~K4。第二控制器可以采样电网电压、并网电流、逆变电压、逆变电流、温度等信息,并通过第二通信单元与交流优化器交互信息。其中,所述第一通信单元以及所述第二通信单元可以为PLC通讯单元或无线通讯单元。
在上述实施例的基础上,本实施例提供的一种并网控制柜还可以包括计量模块,该计量模块可以分别与交流优化器以及第二控制器相连,用于记录各交流优化器输出的电量。除此,并网控制柜还可以包括温度检测模块,用于检测并网控制柜所处的环境温度以及并网控制柜的当前温度。进一步的,并网控制柜中的第二控制器还可以根据上述检测到的温度以及电量,输出对应的控制信号,以调控交流优化器以及并网控制柜的工作状态。例如,当检测到并网控制柜的当前温度高于预设温度阈值,第二控制器可以输出控制指令控制并网控制柜停止工作,以实现对并网控制柜的保护。
示意性的,对本发明实施例提供的交流优化器系统的工作原理以及转换效率进行说明,如下:
相对于高压MOS管,低压MOS管在开关性能,尤其是体二极管反向恢复等特性上比高压MOS好很多,因此硬开关、高开关频率的BOOST电路也能达到很高的效率。H桥电路的开关频率低,因此对开关特性要求不高,只需要求低的Rdson即可。考虑交流优化器中BOOST电路和H桥电路共用直流母线,因此,可以采用相同电压规格的MOS,比如60V或者100V。但是由于对开关特性要求不一致,因此,BOOST电路中MOS的选取要考虑Rdson和Qg的平衡,而H桥电路中考虑低的Rdson。
交流优化器的第一模式为直通模式,此时的第一开关Q1的驱动信号维持1,第二开关Q2驱动信号维持0,BOOST电路相当于一条导线,第三开关Q3~第六开关Q6的驱动信号在1和0之间交替变化,但需要要求第三开关Q3和第四开关Q4驱动信号交错180度,第五开关Q5和第六开关Q6驱动信号交错180度,以避免桥臂直通。
因此,在第一模式时,H桥电路同时实现逆变和MPPT功能。在第二模式时,第一开关Q1和第二开关Q2的驱动信号在1和0之间交替变化,需要要求第一开关Q1和第二开关Q2的驱动信号交错180度,以避免第一开关Q1和第二开关Q2的同时导通,第三开关Q3~第六开关Q6的驱动信号在1和0之间交替变化,同样要求第三开关Q3和第四开关Q4交错180度,第五开关Q5和第六开关Q6交错180度,以避免桥臂直通,此时,BOOST电路实现升压和MPPT功能,H桥电路实现逆变功能。
具体的,以一个南北两面各安装7片330W组件的居民屋顶光伏系统来描述本实施例提供的交流优化器系统的配置和工作方式。参考一般60cell组件常温下的最大功率点电压,取为Vmpp1=33V。对于一天的某一时刻,南面7片组件的功率为300W,北面7片因为光照的原因只有100W,总功率300W*7+100W*7=2800W,如果并网电压230Vrms,并网电流为12.2A。因为所有交流优化器串联,则南面的7片组件输出交流电压为300W/12.2=24.6Vrms,24.6Vrms交流电压的峰值为34.8V,已经超出了最大功率点电压Vmpp。此时,南面的8块组件对应的交流优化器全部处于过调制状态,这会造成并网电流谐波增加和系统不稳定。
在这种情况下,可以控制南面的交流优化器工作在第二模式,BOOST电路把直流侧电压升压至40V左右的水平,来保证并网电流质量和系统稳定性。此时北面7片组件的交流输出电压需求在12.3Vrms,峰值为17.4V,对应的交流优化器工作在第一模式,此时BOOST电路直通,可以充分利用H桥电路的高效优势。
对于另一个在相同屋面相同角度安装了12片组件且没有任何遮挡的系统,由于附近分布式电源较多且输电线路阻抗较大,在向电网送电高峰时,有功功率把并网点电压从230Vrms推高到了276Vrms,276Vrms对应的直流侧电压为390V。12片组件的Vmpp之和只有396V,考虑滤波电抗上的压降,已不能满足并网需求。若考虑85℃高温下组件最大功率点电压的温度系数,Vmpp2可能只有27V,这样最大功率点电压之和只有324V,远达不到并网的需求。此时可以控制交流优化器全部工作在第一模式,以匹配电网电压。
同样一个12片组件组成的光伏系统,如果有一两块组件损坏或被完全遮挡,旁路开关S闭合,为组串电流提供通路;同理,剩余的组件对应的交流优化器中的BOOST工作在升压模式,维持系统正常发电。当然对于一个只能局部安装更少组件的屋顶,BOOST电路会一直处于第一模式,达到并网发电的需求。
在上述实施例的基础上,为了进一步提高交流优化器的利用率,本实施例提供了又一种交流优化器的具体实现结构,在该结构中,一个交流优化器可以集成多个子交流优化器,每个子交流优化器连接至少一个光伏组件。具体的,如图6所示,该交流优化器包括第三控制器61、第三通信单元62以及相互串联的至少两个子交流优化器63,其中,所述子交流优化器63包括升压电路以及逆变降压电路。
所述第三控制器获取当前所述交流优化器的电能信息,并接收所述第三通信单元传输的所述电网信息以及其他所述交流优化器的电能信息,基于所述电网信息以及所述交流优化器的电能信息,生成第三组开关指令或第四组开关指令。
所述升压电路的输入端与所述光伏组件的输出端相连,所述升压电路响应于所述第三组开关指令,进行直通,所述升压电路响应于所述第四组开关指令,对所述光伏组件进行MPPT跟踪。
所述逆变电路的输入端与所述升压电路的输出端相连,所述逆变电路响应于所述第三组开关指令,对所述光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变,所述逆变电路响应于所述第四组开关指令,对所述光伏组件进行逆变。
可见,图6中两套BOOST电路+H桥电路共用一个第三控制器以及第三通讯模块,还可以共用辅助源、温度采集器,组串电流检测等器件(图中未显示)。相对于上述实施例中,一个BOOST电路+一个H桥电路需要搭配一个控制器以及一个通讯模块的方案,本实施例可以节省辅电系统(例如控制器和通讯模块)的固定损耗,提高轻载效率。
需要说明的是,在图6所示的2个旁路开关也可以只用一个,以实现同时短路两个主功率的输出,以进一步降低成本。
综上,本发明提供了一种交流优化器系统,包括:光伏组件、交流优化器以及并网控制柜,交流优化器包括升压电路以及逆变电路。其中,并网控制柜将电网信息传输至交流优化器,交流优化器基于电网信息以及交流优化器的电能信息,在第一模式以及第二模式下切换。在第一模式下,控制升压电路直通,控制逆变电路对光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变功能,此时,由于升压电路直通,多个逆变电路进行级联,实现一级拓扑,能够提高系统的逆变效率。在第二模式下,控制升压电路对光伏组件进行MPPT跟踪,控制逆变电路对光伏组件进行逆变,即通过升压电路对光伏组件的输出进行调节,使得系统可以正常运作,提高了系统的使用率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种交流优化器系统,其特征在于,包括:光伏组件、交流优化器以及并网控制柜,所述交流优化器包括升压电路以及逆变电路;
所述交流优化器与至少一个光伏组件并联,在第一模式下,控制所述升压电路直通,控制所述逆变电路对所述光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变,在第二模式下,控制所述升压电路对所述光伏组件进行MPPT跟踪,控制所述逆变电路对所述光伏组件进行逆变;
所述并网控制柜与多个所述交流优化器串联后的支路并联,获取电网信息,并对所述交流优化器输出的波形进行滤波。
2.根据权利要求1所述的交流优化器系统,其特征在于,所述交流优化器还包括第一控制器以及第一通信单元,
所述第一控制器获取当前所述交流优化器的电能信息,并接收所述第一通信单元传输的所述电网信息以及其他所述交流优化器的电能信息,基于所述电网信息以及所述交流优化器的电能信息,生成第一组开关指令或第二组开关指令;
所述升压电路的输入端与所述光伏组件的输出端相连,所述升压电路响应于所述第一组开关指令,进行直通,所述升压电路响应于所述第二组开关指令,对所述光伏组件进行MPPT跟踪;
所述逆变电路的输入端与所述升压电路的输出端相连,所述逆变电路响应于所述第一组开关指令,对所述光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变,所述逆变电路响应于所述第二组开关指令,对所述光伏组件进行逆变。
3.根据权利要求2所述的交流优化器系统,其特征在于,所述基于所述电网信息以及所述交流优化器的电能信息,生成第一组开关指令或第二组开关指令,包括:
当所述交流优化器的电能信息匹配所述电网信息时,所述交流优化器生成所述第一组开关指令;
当所述交流优化器的电能信息不匹配所述电网信息时,所述交流优化器生成所述第二组开关指令。
4.根据权利要求2所述的交流优化器系统,其特征在于,所述升压电路为BOOST电路。
5.根据权利要求2所述的交流优化器系统,其特征在于,所述逆变电路为H桥电路。
6.根据权利要求1所述的交流优化器系统,其特征在于,所述并网控制柜包括:防雷单元、滤波单元、并网继电器、第二控制器以及第二通信单元,
所述滤波单元与所述防雷单元以及所述并网继电器并联,用于对所述并网控制柜的输入信号以及输出信号进行滤波;
所述第二控制器用于基于目标电力参数,控制所述并网继电器的开关状态,所述目标电力参数包括所述电网信息、所述交流优化器的电能信息以及温度中的任意一种或多种;
所述第二通信单元用于将所述电网信息传输至所述交流优化器。
7.根据权利要求1所述的交流优化器系统,其特征在于,所述交流优化器还包括第三控制器以及第三通信单元;
所述交流优化器包括至少两个相互串联的子交流优化器,所述子交流优化器包括升压电路以及逆变降压电路,
所述第三控制器获取当前所述交流优化器的电能信息,并接收所述第三通信单元传输的所述电网信息以及其他所述交流优化器的电能信息,基于所述电网信息以及所述交流优化器的电能信息,生成第三组开关指令或第四组开关指令;
所述升压电路的输入端与所述光伏组件的输出端相连,所述升压电路响应于所述第三组开关指令,进行直通,所述升压电路响应于所述第四组开关指令,对所述光伏组件进行MPPT跟踪;
所述逆变电路的输入端与所述升压电路的输出端相连,所述逆变电路响应于所述第三组开关指令,对所述光伏组件进行MPPT跟踪以及逆变,所述逆变电路响应于所述第四组开关指令,对所述光伏组件进行逆变。
8.根据权利要求6所述的交流优化器系统,其特征在于,所述防雷单元包括第一防雷子单元以及第二防雷子单元,所述滤波单元包括第一滤波子单元以及第二滤波子单元,
所述第一防雷子单元以及所述第一滤波子单元设置在所述并网继电器的一侧,所述第二防雷子单元以及所述第二滤波子单元设置在所述并网继电器的另一侧。
9.根据权利要求8所述的交流优化器系统,其特征在于,所述滤波单元包括差模滤波电路和/或共模滤波电路,所述防雷单元包括共模防雷电路以及差模防雷电路。
10.根据权利要求2或6所述的交流优化器系统,其特征在于,所述第一通信单元以及所述第二通信单元为PLC通讯单元。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021208141A1 (zh) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | 华为技术有限公司 | 一种电源系统 |
CN113824147A (zh) * | 2021-10-13 | 2021-12-21 | 阳光电源股份有限公司 | 一种mppt控制方法、光伏逆变器和光伏发电系统 |
WO2022020994A1 (zh) * | 2020-07-27 | 2022-02-03 | 西门子股份公司 | 光伏发电系统和光伏发电方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101304221A (zh) * | 2008-06-19 | 2008-11-12 | 江苏津恒能源科技有限公司 | 太阳能光伏并网逆变器 |
CN104218830A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-17 | 江苏永来福实业有限公司 | 一种宽范围双级式光伏逆变器及其应用方法 |
CN105164909A (zh) * | 2013-02-27 | 2015-12-16 | 奥普蒂斯丁技术公司 | Dc-ac转换方法 |
CN105610182A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-05-25 | 如皋市协创能源科技有限公司 | 一种孤岛运行的串联型微网结构及其功率控制方法 |
US20160344192A1 (en) * | 2013-05-01 | 2016-11-24 | Tigo Energy, Inc. | Systems and methods for quick dissipation of stored energy from input capacitors of power inverters |
CN107294129A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-10-24 | 胡炎申 | 电池逆变串联系统及逆变电源装置 |
CN107910888A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-04-13 | 中南大学 | 一种用于光伏串联微电网的mppt并网控制方法 |
-
2018
- 2018-09-05 CN CN201811030116.4A patent/CN108899937A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101304221A (zh) * | 2008-06-19 | 2008-11-12 | 江苏津恒能源科技有限公司 | 太阳能光伏并网逆变器 |
CN105164909A (zh) * | 2013-02-27 | 2015-12-16 | 奥普蒂斯丁技术公司 | Dc-ac转换方法 |
US20160344192A1 (en) * | 2013-05-01 | 2016-11-24 | Tigo Energy, Inc. | Systems and methods for quick dissipation of stored energy from input capacitors of power inverters |
CN104218830A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-17 | 江苏永来福实业有限公司 | 一种宽范围双级式光伏逆变器及其应用方法 |
CN105610182A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-05-25 | 如皋市协创能源科技有限公司 | 一种孤岛运行的串联型微网结构及其功率控制方法 |
CN107294129A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-10-24 | 胡炎申 | 电池逆变串联系统及逆变电源装置 |
CN107910888A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-04-13 | 中南大学 | 一种用于光伏串联微电网的mppt并网控制方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021208141A1 (zh) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | 华为技术有限公司 | 一种电源系统 |
US12051905B2 (en) | 2020-04-16 | 2024-07-30 | Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. | Power system |
WO2022020994A1 (zh) * | 2020-07-27 | 2022-02-03 | 西门子股份公司 | 光伏发电系统和光伏发电方法 |
CN113824147A (zh) * | 2021-10-13 | 2021-12-21 | 阳光电源股份有限公司 | 一种mppt控制方法、光伏逆变器和光伏发电系统 |
CN113824147B (zh) * | 2021-10-13 | 2024-05-14 | 阳光电源股份有限公司 | 一种mppt控制方法、光伏逆变器和光伏发电系统 |
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