CN204068287U - 一种分散式光伏发电系统 - Google Patents

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唐挺
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Abstract

本实用新型提供了一种分散式光伏发电系统，该分散式光伏发电系统包括：多条并联的光伏输入支路、直流母排、逆变器、升压变压器；其中，每条光伏输入支路包括依次连接的光伏组件阵列和升压汇流箱，所述每条光伏输入支路与所述直流母排电连接，所述直流母排还与所述逆变器的两相输入端电连接，所述逆变器的三相输出端与所述升压变压器的输入端电连接，所述升压变压器的输出端与电网电连接。本实用新型实施例在实现多路MPPT跟踪功能的同时，有效地增加发电量，并且集中式逆变器的特点保证并网的电能质量。

Description

一种分散式光伏发电系统
技术领域
本实用新型涉及风电技术领域，尤其涉及一种分散式光伏发电系统。
背景技术
光伏发电中受组件直流电压较低(工作电压450-850V)的影响，现有光伏并网逆变器的交流输出电压多为270V和315V，而大型光伏电站多是通过10kV及以上电压等级输电网向外输送电能，较低的直流电压导致直流侧线损和交流侧线损增大，降低了光伏发电系统的整体效率。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种分散式光伏发电系统，实现有效地增加发电量的同时保证并网的电能质量。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
一种分散式光伏发电系统，该分散式光伏发电系统包括：多条并联的光伏输入支路、直流母排、逆变器、升压变压器；其中，
每条光伏输入支路包括依次连接的光伏组件阵列和升压汇流箱；每条光伏输入支路与所述直流母排电连接，所述直流母排还与所述逆变器的两相输入端电连接，所述逆变器的三相输出端与所述升压变压器的输入端电连接，所述升压变压器的输出端与电网电连接。
其中，所述至少一个升压汇流箱包括：依次串联的熔断器组、防反二极管组、升压电路；所述熔断器组还与所述光伏组件阵列电连接，所述升压电路还与所述直流母排电连接。
其中，所述升压电路为直流-直流升压电路(DC-DC升压电路)。
其中，所述直流-直流升压电路可以为Boost升压电路或者Cuk升压电路。
其中，所述升压汇流箱还包括：防雷器，并联连接在所述防反二极管组与所述升压电路之间。
其中，所述逆变器包括：二电平逆变器或者三电平逆变器。
本实用新型实施例提供的分散式光伏发电系统，通过具有DC-DC升压功能的升压汇流箱实现汇流与升压的功能，升压汇流箱的输出端通过直流母排与逆变器的直流侧电连，由于多路MPPT(最大功率点跟踪，Maximum Power Point Tracking)的存在，从而有效地增加了发电量，并且集中式逆变器的特点保证了并网的电能质量。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例提供的分散式光伏发电系统的电路结构图。
图2为本实用新型另一个实施例提供的分散式光伏发电系统的电路结构图。
图3为图2所示实施例中的一个升压电路的电路结构图。
图4为图2所示实施例中的另一个升压电路的电路结构图。
附图标号说明：
10-电网；111-光伏组件阵列；112-光伏组件阵列；11n-光伏组件阵列；121-升压汇流箱；122-升压汇流箱；12n-升压汇流箱；13-直流母排；14-逆变器；15-升压变压器；21-熔断器组；22-防反二极管组；23-升压电路；24-防雷器；31-断路器；32-电容；33-电感；34-开关管；35-电容；36-断路器；37-二极管；41-断路器；42-开关管；43-电感；44-二极管；45-电容；46-断路器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例提供的光伏发电系统进行详细描述。
图1为本实用新型一个实施例提供的分散式光伏发电系统的电路结构图；如图1所示，该光伏发电系统包括：多条并联的光伏输入支路、直流母排13、逆变器14、升压变压器15，其中，每条光伏输入支路包括依次电连接的光伏组件阵列与升压汇流箱，例如，第1条光伏输入支路包括光伏组件阵列111与升压汇流箱121，第2条光伏输入支路包括光伏组件阵列112与升压汇流箱122，…，第n条光伏输入支路包括光伏组件阵列11n与升压汇流箱12n，其中，n为光伏输入支路序号。
其中，每条光伏输入支路中的升压汇流箱还与直流母排13电连接，直流母排的截面积取决于载流量。如图1所示，升压汇流箱121、升压汇流箱122、升压汇流箱12n的输出端均与直流母排13电连接，直流母排13还与逆变器14的两相输入端电连接，逆变器14的三相输出端与升压变压器15的输入端电连接，升压变压器15的输出端与电网10电连接。
本实用新型实施例提供的光伏发电系统，通过升压汇流箱121、升压汇流箱122、…、升压汇流箱12n实现光伏组件阵列的汇流与升压的功能，相互并联的升压汇流箱121、升压汇流箱122、…、升压汇流箱12n的输出端通过直流母排13与逆变器14的直流侧相连，实现了多路MPPT跟踪功能；由于多路MPPT的存在，从而有效地增加了发电量，并且集中式逆变器的特点保证了并网的电能质量。
图2为本实用新型另一个实施例提供的分散式光伏发电系统的电路结构图，图3为图2所示实施例中的一个升压电路的电路结构图，图4为图2所示实施例中的另一个升压电路的电路结构图。
如图2所示，以第一条光伏输入支路进行举例说明，光伏组件阵列111包括了多块光伏电池板。在升压汇流箱121包括了依次串联的熔断器组21、防反二极管组22、升压电路23，其中，熔断器组21还与光伏组件阵列111电连接，升压电路23还与直流母排13电连接。升压汇流箱121还可以包括防雷器24，防雷器24并联连接在防反二极管组22与升压电路23之间，当这条光伏输入支路因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，防雷器24能在极短的时间内导通分流，从而避免损坏该光伏输入支路的设备。
通过升压电路23的升压作用，可以使得升压汇流箱121的输出电压达到1050V或1140V，进而提高了逆变器14的直流侧的直流输入电压，进一步可提高逆变器14的交流侧的交流输出电压，从而减少逆变器14的直流侧线损和交流侧线损，提升了并网的电能质量。
现有技术中的汇流箱的直流电压工作范围一般为450-850V，而本实用新型通过在升压汇流箱121中增加升压电路23，可以使得升压汇流箱的直流输入电压工作范围扩大至300-850V，因此明显提升了光伏组件的电压利用范围，增加了系统的发电时间，增加了发电量。
此外，逆变器14可以但不限于使用两电平、三电平结构，其输出三相交流电压为480V或690V。逆变器14的输出端电连接至升压变压器15，升压变压器15的输出接入10kV或35kV电网10。
进一步地，光伏组件阵列112、…、光伏组件阵列11n的结构以及与升压汇流箱122、…、升压汇流箱12n的连接关系可以参考上述光伏组件阵列111与升压汇流箱121的描述，在此不再赘述。
如图3所示，示出了图2所示实施例中的升压电路23具体为Boost升压电路的电路结构，该升压电路23具体可以包括：断路器31、与断路器31并联的电容32、与电容32相连的电感33、与电感33相连的开关管34、与开关管34相连的电容35、与电容35相连的二极管37，与二极管37相连的断路器36。通过Boost升压电路中电感33的泵压作用和电容35对电压的保持功能，进而提高了逆变器14的直流侧的直流输入电压，进一步可提高逆变器14的交流侧的交流输出电压，从而减少逆变器14的直流侧线损和交流侧线损，提升了并网的电能质量。
如图4所示，示出了图2所示实施例中的升压电路23具体为Cuk升压电路的电路结构，该升压电路23具体可以包括：断路器41、与断路器41相连的开关管42、与开关管42相连的电感43、与电感43相连的二极管44、与二极管44相连的电容45、与电容45并联的断路器46。通过Cuk升压电路中电感43的泵压作用和电容45对电压的保持功能，进而提高了逆变器14的直流侧的直流输入电压，进一步可提高逆变器14的交流侧的交流输出电压，从而减少逆变器14的直流侧线损和交流侧线损，提升了并网的电能质量。
综上，本实用新型实施例提供的光伏发电系统，通过升压汇流箱提高直流电压后可减少直流线损，同时可以提高逆变器的交流输出电压，减少交流线损，进而提升光伏电站的整体效率。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种分散式光伏发电系统，其特征在于，所述分散式光伏发电系统包括：多条并联的光伏输入支路、直流母排、逆变器、升压变压器；其中，
每条光伏输入支路包括依次电连接的光伏组件阵列和升压汇流箱；每条光伏输入支路与所述直流母排电连接，所述直流母排还与所述逆变器的两相输入端电连接，所述逆变器的三相输出端与所述升压变压器的输入端电连接，所述升压变压器的输出端与电网电连接。
2.根据权利要求1所述的分散式光伏发电系统，其特征在于，所述升压汇流箱包括：依次串联的熔断器组、防反二极管组、升压电路，所述熔断器组还与所述光伏组件阵列电连接，所述升压电路还与所述直流母排电连接。
3.根据权利要求2所述的分散式光伏发电系统，其特征在于，所述升压电路为直流-直流升压电路。
4.根据权利要求3所述的分散式光伏发电系统，其特征在于，所述直流-直流升压电路为Boost升压电路或者Cuk升压电路。
5.根据权利要求3所述的分散式光伏发电系统，其特征在于，所述升压汇流箱还包括：
防雷器，并联连接在所述防反二极管组与所述升压电路之间。
6.根据权利要求3所述的分散式光伏发电系统，其特征在于，所述逆变器包括：二电平逆变器或者三电平逆变器。
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