CN113285438B - 一种光伏发电系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光伏发电系统及其控制方法，包括至少两个光伏阵列、至少一个功率平衡电路，以及功率变换器；功率平衡电路的每个输入端口连接至少一个光伏阵列、功率平衡电路的输出端口连接功率变换器，该功率平衡电路根据两个光伏阵列的输出功率差值进行功率转移，从而使功率平衡电路的输出端口的功率差值在预设范围内。该方案中的功率平衡电路至多需要将两个光伏阵列的输出功率差值的一半进行转移即可使输出端口的功率平衡，可见，与传统的组件失配解决方案相比，该方案极大地降低了功率平衡模块的功率和体积。

Description

一种光伏发电系统及其控制方法

技术领域

本发明属于新能源发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统及其控制方法。

背景技术

随着光伏发电系统的电压逐步提升，通常是多个光伏组件串联输出，而由于各种原因，例如不同组件的衰减不同、各种遮挡造成组件输出性能的差异等，导致不同光伏组件的输出功率不同，即光伏组件失配。

而组件串联数量越多失配问题越严重。目前通常是利用DC/DC变换器来解决组件失配问题，但是，目前的方案中需要DC/DC变换器的功率大于等于全部光伏组件的功率，才能在全范围内解决可能存在的电池组件失配问题。而DC/DC变换器的成本、体积均与功率正相关，因此，目前解决光伏组件失配问题的方案的成本和体积比较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光伏发电系统及其控制方法，以解决传统的组件失配问题解决方案中的DC/DC变换器的成本和体积大的问题，其公开的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种光伏发电系统，包括：至少两个光伏阵列、至少一个功率平衡电路，以及功率变换器，其中，每个光伏阵列包括至少两组并联的光伏组串；

所述功率平衡电路的每个输入端口连接至少一个光伏阵列，且所述功率平衡电路的两个输入端口连接的光伏阵列互不相同，所述功率平衡电路的输出端口连接所述功率变换器；

所述功率平衡电路用于当两个输入端口分别连接的光伏阵列的失配超出允许范围时，根据所连接的光伏阵列的输出功率差值进行功率转移，以使所述功率平衡电路的两个输出端的功率差值在预设范围内。

在第一方面一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路的中性点通过阻抗电路接地。

在第一方面另一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路还包括：与所述阻抗电路串联的第一开关电路。

在第一方面又一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路的输出端口与所述功率变换器之间串联有第二开关电路。

在第一方面另一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路每个输入端口连接至少两个并联的光伏阵列；

或者，所述功率平衡电路每个输入端口连接一DC/DC变换器的输出端，每个所述DC/DC变换器的输入端连接至少一个光伏阵列；

或者，所述功率平衡电路的每个输入端口连接至少两个输出端并联的DC/DC变换器，且每个所述DC/DC变换器的输入端分别连接至少一个光伏阵列。

在第一方面又一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路的数量为至少两个；

各个所述功率平衡电路的输入端分别连接不同的光伏阵列，各个所述功率平衡电路的输出端并联连接。

在第一方面再一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路的第一输入端口包括第一输入端和第二输入端，第二输入端口包括第三输入端和第四输入端，输出端口包括第一输出端和第二输出端；

所述第一输入端与所述第一输出端连接，所述第四输入端与所述第二输出端连接；所述第一输出端和所述第二输出端之间连接有串联开关支路，所述串联开关支路包括至少两个控制开关；所述第二输入端与所述第三输入端连接后经感性阻抗连接所述串联开关支路的两个控制开关的公共点；所述第二输入端与所述第三输入端的公共点为所述功率平衡电路的中性点。

在第一方面另一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路的第一输入端口包括第一输入端和第二输入端，第二输入端口包括第三输入端和第四输入端，输出端口包括第一输出端和第二输出端；

所述功率平衡电路包括DC/DC变换器，所述第二输入端和所述第三输入端分别连接所述DC/DC变换器的两个输入端，所述DC/DC变换器的正输出端连接所述功率平衡电路的第一输出端；所述第一输入端与所述第一输出端连接，所述第四输入端与所述第二输出端连接；所述DCDC变换器的正输入端为所述功率平衡电路的中性点；

或者，

所述功率平衡电路包括DC/DC变换器，所述第二输入端和所述第三输入端分别连接所述DC/DC变换器的两个输入端，所述DC/DC变换器的正输出端连接所述功率平衡电路的第二输出端；所述第一输入端与所述第一输出端连接，所述第四输入端与所述第二输出端连接；所述DCDC变换器的负输出端为所述功率平衡电路的中性点。

第二方面，本申请提供了一种光伏发电系统的控制方法，用于控制第一方面任一项所述的光伏发电系统，所述方法包括：

检测所述功率平衡电路的两个输入端口分别连接的光伏阵列的失配程度；

当失配程度超出允许范围时，控制所述功率平衡电路启动，并根据所述输出功率差值控制所述功率平衡电路进行功率转移，以使所述功率平衡电路的两个输出端的功率差值在预设范围内。

在第二方面一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路的中性点通过依次串联的阻抗电路和第一开关电路接地，所述方法还包括：

在所述第二开关电路闭合之前，所述第一开关电路保持闭合状态；

当所述第二开关电路闭合后，控制所述第一开关电路断开。

本申请提供的光伏发电系统，包括至少两个光伏阵列、至少一个功率平衡电路，以及功率变换器，每个光伏阵列包括至少两组并联的光伏组串；功率平衡电路的每个输入端口连接至少一个光伏发电阵列，且两个输入端口连接的光伏阵列互不相同，功率平衡电路的输出端口连接功率变换器，该功率平衡电路用于根据两个输入端口连接的光伏发电阵列的输出功率差值进行功率转移，从而使功率平衡电路的输出端口的功率差值在预设范围内。该方案中的功率平衡电路至多需要将两个光伏发电阵列的输出功率差值的一半进行转移即可使输出端口的功率满足要求，而两个光伏发电阵列的功率差值的最大值为一个光伏发电阵列的额定输出功率，因此，输出功率差值的一半即一个光伏发电阵列的额定输出功率的一半，即功率平衡电路的最大功率小于等于两个光伏发电阵列的总额定输出功率的1/4即可解决组件失配问题，可见，与传统的组件失配解决方案相比，该方案极大地降低了功率平衡电路的功率和体积。

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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了相关技术中一种光伏发电系统的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的一种光伏发电系统的可选结构示意图；

图3a示出了本申请实施例提供的一种功率平衡电路的拓扑图；

图3b示出了本申请实施例提供的一种应用图3a所示的功率平衡电路的光伏发电系统的拓扑图；

图4示出了本申请实施例提供的另一种功率平衡电路的拓扑图；

图5示出了本申请实施例提供的又一种功率平衡电路的拓扑图；

图6～图9示出了本申请实施例提供的光伏发电系统的其他可选的拓扑图；

图10示出了本申请实施例提供的又一种光伏发电系统的结构示意图；

图11示出了本申请实施例提供的再一种光伏发电系统的结构示意图；

图12～图14分别示出了功率平衡电路中性点接地的三种可选的拓扑图；

图15示出了本申请实施例提供的又一种光伏发电系统的结构示意图；

图16示出了本申请实施例提供的再一种光伏发电系统的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，示出了相关技术中一种光伏发电系统的结构示意图，该方案在光伏组件的输出串联一个变换器(即，光伏优化器)，以使光伏组串与后级的功率变换单元解耦，以此解决电池组串失配的问题，但是，该方案中变换器与光伏组串串联，该变换器需要传输组串的全部功率，即变换器的功率需要大于等于组串功率才能在全范围内解决可能存在的组串失配问题。而变换器的成本和体积通常与功率正相关，即该方案中的变换器的成本和体积较大。如果能够以较小的功率转换解决组串失配问题则会在成本、体积等方面的优势。

为了上述问题，本申请提供了一种光伏发电系统，该系统包括至少两个光伏阵列、至少一个功率平衡电路，以及功率变换器；其中，功率平衡电路的每个输入端口连接至少一个光伏阵列，且两个输入端口连接的光伏阵列互不相同，功率平衡电路的输出端口连接功率变换器，该功率平衡电路根据两个输入端口连接的光伏阵列的输出功率差值进行功率转移，以使功率平衡电路的输出端口的功率差值在预设范围内。其中，该方案中的功率平衡电路至多需要将两个光伏阵列的输出功率差值的一半进行转移即可使输出端口的功率平衡。而两个光伏阵列的功率差值的最大值为一个光伏阵列的额定输出功率，因此，输出功率差值的一半即一个光伏阵列的额定输出功率的一半，即功率平衡电路的最大功率小于等于两个光伏阵列的总额定输出功率的1/4即可解决组件失配问题，可见，该方案极大地降低了功率平衡模块的功率和体积。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图2，示出了本申请实施例提供的一种光伏发电系统的可选结构示意图，本实施例以光伏发电系统包括一个功率平衡电路、两个光伏阵列为例进行说明，当然，在其他实施例中，功率平衡电路的数量可以是两个及以上，光伏阵列的数量可以多于两个。

如图2所示，该光伏发电系统包括：光伏阵列1和光伏阵列2、功率平衡电路10、功率变换器20，其中，两个光伏阵列串联运行。

光伏阵列输出直流电信号，功率平衡电路10用于平衡两个光伏阵列输出功率实现两者功率平衡。功率变换器20用于对输入的电信号进行转换(如，DC/DC变换或逆变)后提供给后级。

进一步，为例保证光伏阵列对地电压的安规限制，功率变换器20的中性点接地，得到对地正负电压的方案。

功率平衡电路10包括两个输入端口和一个输出端口，其中，两个输入端口分别用于连接光伏阵列1和光伏阵列2、输出端口连接功率变换器20。

功率平衡电路10用于使两个光伏阵列串联运行，且根据两个光伏阵列的输出功率差值进行功率转移，以使功率平衡电路10传输给功率变换器的两个输出端的功率差值在预设范围内。

光伏阵列1和光伏阵列2串联运行，当两个光伏阵列的输出功率差值超出预设范围时，则会表现出各自输出电压不相等，进一步会导致整个串联的光伏阵列的输出异常。本申请中通过设置功率平衡电路将两个串联的光伏阵列的输出功率差值的一半进行功率转移，以使功率平衡电路10的两个输出端相对中性点的电压差相等且电流相等，即功率差值在预设范围内。

例如，光伏阵列1的输出功率为P1，光伏阵列2的输出功率为P2，且P1＜P2，此种情况下，功率平衡电路10只需转移(P2-P1)/2的功率即可实现功率平衡。

极端情况下，两个光伏阵列中的一个以额定功率P输出，而另一个无功率输出，此种情况下，两个光伏阵列的功率差值是一个光伏阵列的额定功率P，因此，功率平衡电路需要转移P/2，因此，功率平衡电路的最大功率是两个光伏阵列额定功率的1/4即可实现极限工况下的功率平衡。

在本申请的一个实施例中，本申请还提供了针对图2所示的光伏发电系统的控制方法，该方法主要用于根据实际需求确定是否启动功率平衡电路。

其中，控制过程如下：

S1，检测功率平衡电路的两个输入端口分别连接的光伏阵列的失配是否在允许范围内。

在本申请的一个实施例中，可以直接计算两个光伏阵列的输出功率，确定光伏阵列的失配程度，若输出功率的差值超出预设范围，则确定两光伏阵列的失配超出允许范围；若输出功率的差值在预设范围内，则确定两光伏阵列的失配在允许范围内。

在本申请的另一个实施例中，可以通过检测两光伏阵列的输出电压确定失配程度。例如，可以根据单个光伏阵列的输出电压与相应的最大电压阈值比较，或者，可以根据两个光伏阵列的输出电压的差值与相应的差值电压阈值比较。例如，若两光伏阵列的输出电压差值大于或等于预设值时，确定两光伏阵列的失配超出允许范围；若输出电压差值小于预设值时，确定失配在允许范围内。

在一种可能的实现方式中，功率平衡电路可以直接利用电压检测模块检测光伏阵列的输出电压。在另一种可能的实现方式中，功率平衡电路还可以从其他电压检测设备(例如，后级的功率变换器)中获取光伏阵列的输出电压。

在本申请的又一个实施例中，通过检测功率平衡电路的中性点对地电压确定光伏阵列的失配程度，例如，当中性点对地电压大于某个设定值时，确定失配超出允许范围。

S2，当光伏阵列的失配超出允许范围时，控制功率平衡电路启动，并根据输出功率差值控制所述功率平衡电路进行功率转移，以使所述功率平衡电路的两个输出端的功率差值在预设范围内。

当功率平衡电路连接的两个光伏阵列的失配在允许范围内，可以不启动功率平衡电路；若两个光伏阵列的失配超出允许范围，则启动功率平衡电路对两光伏阵列的功率进行平衡。

在本申请的一个实施例中，参见图3a，示出了本申请实施例提供的一种功率平衡电路10的等效电路拓扑图，其中，该功率平衡电路包括的第一输入端口包括第一输入端A和第二输入端B，第二输入端口包括第三输入端C和第四输入端D，输出端口包括第一输出端E和第二输出端F。

如图3a所示，第一输入端A与所述第一输出端E连接，第四输入端D与第二输出端F连接；第一输出端E和所述第二输出端F之间连接有串联开关支路，所述串联开关支路包括至少两个控制开关Q1和Q2。第二输入端B与第三输入端C连接后经感性阻抗L连接串联开关支路的两个控制开关的公共点(Q1和Q2的公共点)。

其中，A和B连接光伏阵列1的输出端，C、D连接光伏阵列2的输出端，E、F连接功率变换器20的输入端。

如图3b所示，当光伏阵列1和光伏阵列2出现失配问题时，会出现A、B两端的电压V1与C、D两端的电压V2不相等，此种情况下，通过控制Q1和Q2的开关状态转移功率，使E和F两端的电压和电流分别相等，从而实现两个光伏阵列的输出功率均衡，最终使后级连接的功率变换器两输入端接收的功率相等。

在本申请又一个实施例中，功率平衡电路包括一DC/DC变换器，参见图4，示出了本申请实施例提供的又一种功率平衡电路的等效电路拓扑图。

如图4所示，第二输入端B和第三输入端C分别连接DC/DC变换器的两个输入端，DC/DC变换器的一个输出端OUT2连接第二输出端F。

与图3a所示的功率平衡电路的工作原理相同，当A、B两端的电压与C、D两端的电压不相等时，通过DC/DC变换器转移功率，从而使E、F两端的功率相等，即通过功率平衡电路实现了两个光伏阵列的功率平衡。

在另一个实施例中，如图5所示，功率平衡电路中的DC/DC变换器的一个输出端OUT2连接功率平衡电路10的第一输出端E。当A、B两端的电压与C、D两端的电压不相等时，通过DC/DC变换器转移功率，从而使E、F两端的功率相等，即通过功率平衡电路实现了两个光伏阵列的功率平衡。

本实施例提供光伏发电系统，功率平衡电路只需将两个光伏阵列的输出功率差值的一半进行转移即可实现功率平衡。而两个光伏阵列的功率差值的最大值为一个光伏阵列的额定输出功率，因此，输出功率差值的一半即一个光伏阵列的额定输出功率的一半，即功率平衡电路的最大功率小于等于两个光伏阵列的总额定输出功率的1/4即可解决组件失配问题，可见，该方案极大地降低了功率平衡模块的功率和体积。

而且，该本申请提供的光伏发电系统，可以根据实际需要选择性启动功率平衡电路，以及根据两光伏阵列的输出功率或输出电压确定功率平衡电路的工作功率，进一步降低了功率变换产生的损耗，从而提高了系统效率。

在本申请的一个应用场景中，多个光伏阵列共用后级功率变换器中的最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)系统，此种应用场景下，光伏阵列的输出端直接连接功率平衡电路的输入端口，如图1所示，光伏阵列1连接功率平衡电路的一个输入端口，光伏阵列2连接功率平衡电路的另一个输入端口。

在本申请的另一个应用场景中，每个光伏阵列需要配置一最大功率点追踪系统，此种应用场景下，如图6所示，光伏阵列的输出端连接DC/DC变换器的输入端，DC/DC变换器的输出端与功率平衡电路的输入端口连接。

在本申请的另一个实施例中，至少两个并联的光伏阵列的输出端并联后连接功率平衡电路的一个输入端口。如图7所示，光伏阵列11和光伏阵列13并联后连接功率平衡电路的一个输入端口；光伏阵列12和光伏阵列14并联后连接功率平衡电路的另一个输入端口。

在本申请的又一个实施例中，光伏阵列与DC/DC变换器串联作为一个光伏阵列单元，功率平衡电路10的每个输入端口与至少两个并联的光伏阵列单元连接，如图8所示，一个光伏阵列单元包括光伏阵列11与DC/DC变换器21连接，另一光伏阵列单元包括光伏阵列12与DCDC变换器22连接，两个光伏阵列单元并联后连接功率平衡电路的一个输入端口。同理，功率平衡电路的另一个输入端口连接另外两个并联连接的光伏阵列单元。

在本申请的再一个实施例中，光伏发电系统包括两个及以上的功率平衡电路，如图9所示，每个功率平衡电路的输入端口分别连接不同的光伏阵列，输出端口并联后连接功率变换器20。

其中，图9中每个光伏阵列可以采用图6～图8所示的光伏阵列的任一种，此处不再一一赘述。

参见图10，示出了本申请实施例提供的又一种光伏发电系统的结构示意图。

如图10所示，本实施例中的功率平衡电路10的中性点通过阻抗电路Z接地，从而保证后级的功率变换器20未启动或未接入时，光伏阵列和功率平衡电路等前级相关电路通过Z接地，从而保证前级相关电路对地电压低于安规要求的限定值，保证系统的安全性。

参见图11，示出了本申请实施例提供的再一种光伏发电系统的结构示意图，如图11所示，本实施例在图10所示的实施例的基础上，还包括与阻抗电路Z串联的第一开关电路K1。

在本申请的一个实施例中，K1可以采用开关管、接触器、继电器等可控开关实现，此处不再赘述。

在功率变换器20未启动或未接入系统的情况下，K1保持闭合状态，从而保证光伏阵列和功率平衡电路等前级相关电路对地电压低于安规要求的限定值。

由于功率变换器20的中性点接地，从而使功率变换器20两输入端的电压对地电压均小于安规要求的限定值。所以在在功率变换器20启动或接入系统的情况下，前级相关电路的对地电压被功率变换器20的对地电压箝位，此时，即使断开K1，也能保证光伏阵列和功率平衡电路等前级电路对地电压满足安规要求，因此在后级的功率变换器20接入系统后可以断开K1。同时，断开K1后，阻抗电路Z上不会产生功率损耗，因此，降低了光伏发电系统的功率损耗。

在本申请的一个实施例中，如图12所示，示出了功率平衡电路中性点接地的一种可选的拓扑图，在图3a所示的功率平衡电路的基础上增加了接地阻抗Z和第一开关电路K1。

在本申请的另一个实施例中，如图13所示，示出了功率平衡电路中性点接地的另一种可选的拓扑图，在图4所示的功率平衡电路的基础上增加了接地阻抗Z和第一开关电路K1。

在本申请的又一个实施例中，如图14所示，示出了功率平衡电路中性点接地的另一种可选的拓扑图，在图5所示的功率平衡电路的基础上增加了接地阻抗Z和第一开关电路K1。

图12～图14所示的功率平衡电路的工作原理与图3a～图5所示的功率平衡电路相同，此处不再赘述。

通常为了方便现场安装、维护以及安规要求，通常在功率平衡电路与后级的功率变换器之间串联一控制开关实现分断。

参见图15，示出了本申请实施例提供的又一种光伏发电系统的结构示意图。

如图15所示，功率平衡电路10的输出端口与功率变换器20的输入端口之间串联有第二开关电路K2。

在本申请的一个实施例中，K2包括串联在功率变换器正输入端的K2a和串联在功率变换器负输入端的K2b，其中，K2a和K2b可以是联动开关，或者，相互独立的开关。

其中，K2可以采用开关管、接触器或继电器等实现，此处不再赘述。

K2的通断可以根据实际需求自行控制，例如，可以由现场工作人员根据工作需要手动控制K2的通断状态。

而且，功率平衡电路的中性点通过阻抗电路Z接地，与后级的功率变换器形成多点接地系统，从而保证在K2闭合前，光伏阵列及功率平衡电路侧对地的电压不超过安规要求的限定值。

功率变换器20通过控制可使其输入端口对地电压Vp、Vn基本相等且均低于设定电压，而在闭合K2后，左侧两个光伏阵列对地电压V1、V2无法保证一定与Vp、Vn分别相等，此时会在阻抗电路Z上形成压降，并产生对地电流，且功率变换器与前级的光伏阵列两者之间的电压差值，即V1、V2与Vp、Vn的电压差值，与两个光伏阵列的失配程度正相关。此种情况下，需要启动功率平衡电路10对两光伏阵列的功率差值进行平衡，能够有效抑制组串串联失配问题，使得功率变换器与前级的光伏阵列两者的电压差值低于设定值，以及，保证通过阻抗Z的电流足够小，以避免阻抗Z损坏。

在另一种应用场景中，在未启动功率平衡电路的情况下，如果阻抗电路Z的对地电压小于预设值，表明两光伏阵列的失配在允许范围内，无需启动功率平衡电路。当检测到功率平衡电路连接的两个光伏阵列的失配超出允许范围时(如，两个光伏阵列的电压差值大于预设电压值时)，再启动功率平衡电路。

在本申请的另一个实施例中，提供了又一种光伏发电系统，如图16所示，本实施例与图15所示实施例的区别在于：功率平衡电路10的中性点连接的阻抗电路Z通过第一开关电路K1接地。

在K2闭合前，K1保持闭合状态，从而保证光伏阵列及功率平衡电路对地电压不超过安规要求的限定值。K2闭合后，可以根据需要断开K1。因此，当检测到K2闭合后，确定可以断开K1。

在本申请的一个实施例中，可以通过与后级的功率变换器通讯确定K2是否闭合；或者，通过检测功率平衡电路的中性点对地电压判断K2是否闭合，K2闭合后功率变换器的前级电路(功率平衡电路)的中性点对地电压被箝位，所以中性点对地电压比较低，因此，当检测到功率平衡电路的中性点对地电压小于预设值时，确定K2已闭合。或者，通过检测前级电路的电信号判定K2是否闭合，例如，前级的光伏阵列的电流或电压与功率变换器的电流和电压相接近，此时判定K2已闭合。

在本申请的一个实施例中，K1的通断状态可以由功率平衡电路控制，K2的通断状态可以由功率变换器控制。或者，K1和K2均由系统级控制器控制，此处不再详述。

本实施例提供的光伏发电系统，断开K1后，阻抗电路Z上不会产生功率损耗，因此，降低了光伏发电系统的功率损耗。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例记载的技术特征可以相互替代或组合，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的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本申请各实施例中的装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或子模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种光伏发电系统，其特征在于，包括：至少两个光伏阵列、至少一个功率平衡电路，以及功率变换器，其中，每个光伏阵列包括至少两组并联的光伏组串；

所述功率平衡电路的每个输入端口连接至少一个光伏阵列，且所述功率平衡电路的两个输入端口连接的光伏阵列互不相同，所述功率平衡电路的输出端口连接所述功率变换器；

所述功率平衡电路用于当两个输入端口分别连接的光伏阵列的失配超出允许范围时，根据所连接的光伏阵列的输出功率差值进行功率转移，以使所述功率平衡电路的两个输出端的功率差值在预设范围内；其中，所述功率平衡电路包括DC/DC变换器，通过DC/DC变换器转移功率。

2.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述功率平衡电路的中性点通过阻抗电路接地。

3.根据权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述功率平衡电路还包括：与所述阻抗电路串联的第一开关电路。

4.根据权利要求2或3所述的光伏发电系统，其特征在于，所述功率平衡电路的输出端口与所述功率变换器之间串联有第二开关电路。

5.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述功率平衡电路每个输入端口连接至少两个并联的光伏阵列；

或者，所述功率平衡电路每个输入端口连接一DC/DC变换器的输出端，每个所述DC/DC变换器的输入端连接至少一个光伏阵列；

或者，所述功率平衡电路的每个输入端口连接至少两个输出端并联的DC/DC变换器，且每个所述DC/DC变换器的输入端分别连接至少一个光伏阵列。

6.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述功率平衡电路的数量为至少两个；

各个所述功率平衡电路的输入端分别连接不同的光伏阵列，各个所述功率平衡电路的输出端并联连接。

7.根据权利要求1-3任一项所述的光伏发电系统，其特征在于，所述功率平衡电路的第一输入端口包括第一输入端和第二输入端，第二输入端口包括第三输入端和第四输入端，输出端口包括第一输出端和第二输出端；

所述第二输入端和所述第三输入端分别连接所述DC/DC变换器的两个输入端，所述DC/DC变换器的正输出端连接所述功率平衡电路的第一输出端；所述第一输入端与所述第一输出端连接，所述第四输入端与所述第二输出端连接；所述DCDC变换器的正输入端为所述功率平衡电路的中性点；

或者，

所述第二输入端和所述第三输入端分别连接所述DC/DC变换器的两个输入端，所述DC/DC变换器的正输出端连接所述功率平衡电路的第二输出端；所述第一输入端与所述第一输出端连接，所述第四输入端与所述第二输出端连接；所述DCDC变换器的负输出端为所述功率平衡电路的中性点。

8.一种光伏发电系统的控制方法，其特征在于，用于控制权利要求1-7任一项所述的光伏发电系统，所述方法包括：

检测所述功率平衡电路的两个输入端口分别连接的光伏阵列的失配程度；

当失配程度超出允许范围时，控制所述功率平衡电路启动，并根据所述输出功率差值控制所述功率平衡电路进行功率转移，以使所述功率平衡电路的两个输出端的功率差值在预设范围内。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述功率平衡电路的中性点通过依次串联的阻抗电路和第一开关电路接地，所述方法还包括：

在所述第二开关电路闭合之前，所述第一开关电路保持闭合状态；

当所述第二开关电路闭合后，控制所述第一开关电路断开。