JP2019175428A - 中高圧太陽光発電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】従来技術のシステム効率が低いという問題を解決するための中高圧太陽光発電システムを提供する。【解決手段】本発明は、中高圧太陽光発電システムを提供し、太陽光発電ストリングは中高圧絶縁耐圧レベルの絶縁体を採用してグランドと絶縁を実現し、太陽光発電ストリングをより高い電圧レベルに直列接続でき、各々に対応するカスケードモジュールに接続された後、各々のカスケードモジュールの直列接続出力は３相フィルタにより１０ｋＶレベルの電力網にオングリッドでき、通常の発電所における電力昇圧変圧器又は高周波絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータを必要とせず、一般のシステム技術案と比べてシステム効率を向上させる。【選択図】図９ｃ
Description
本発明は、太陽光発電技術分野に関し、特に、中高圧太陽光発電システムに関する。
現在の太陽光発電分野では、一般的に、２２枚（１０００Ｖシステム）程度又は３４枚（１５００Ｖシステム）程度の低圧太陽光発電モジュールを直列に接続してグリッドタイインバーターに接続し、グリッドタイインバーターは、数百Ｖの交流電圧（例えば３１５Ｖ、３６０Ｖ、４００Ｖなど）を出力し、電力昇圧変圧器により１０ｋＶ、３５ｋＶ、１１０ｋＶレベルの中高圧電力網にオングリッドされる。
しかしながら、電力昇圧変圧器の使用によって、システムの体積が大きく、重量化を招き、そして、グリッドタイインバーターと電力昇圧変圧器との両段階の変換でのシステム効率をさらに向上させることは困難であり、システム最高効率は９８%未満である。
また、従来技術では、さらに、高周波絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータとインバータとを含む両段階型技術案が存在するが、当該技術案で採用される高周波絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータは、その入出力電圧ゲインが広い範囲を必要とするので、その効率を向上させることが困難であり、これにより、この技術案のシステム効率は通常の技術案のシステム効率以下になる。
本発明は、従来技術のシステム効率が低いという問題を解決するための中高圧太陽光発電システムを提供する。
上記目的を実現するために、本願が提供する技術案は、以下の通りである。
中高圧太陽光発電システムであって、
３相フィルタと、それぞれ前記３相フィルタによりスター又はデルタ接続法で接続を実現する三つの位相回路とを含み、前記位相回路に一つ又は二つの直列接続されるアームを含み、前記アームは少なくとも一つのカスケードモジュール、少なくとも一つの太陽光発電ストリング、及び少なくとも一つの絶縁体を含み、前記太陽光発電ストリングは複数の太陽光発電モジュールを含み、前記アームにおいて、
各前記カスケードモジュールの交流端はカスケード接続され、カスケード接続された両端を前記アームの出力端とし、
前記カスケードモジュールの直流端は少なくとも一つの前記太陽光発電ストリングに接続され、
前記太陽光発電ストリングは前記絶縁体を介してグランドと絶縁を実現し、
前記太陽光発電モジュールと地面との間の距離はプリセットの高さよりも大きく、
前記絶縁体は中高圧絶縁耐圧レベルの絶縁体である。
中高圧太陽光発電システムであって、
３相フィルタと、それぞれ前記３相フィルタによりスター又はデルタ接続法で接続を実現する三つの位相回路とを含み、前記位相回路に一つ又は二つの直列接続されるアームを含み、前記アームは少なくとも一つのカスケードモジュール、少なくとも一つの太陽光発電ストリング、及び少なくとも一つの絶縁体を含み、前記太陽光発電ストリングは複数の太陽光発電モジュールを含み、前記アームにおいて、
各前記カスケードモジュールの交流端はカスケード接続され、カスケード接続された両端を前記アームの出力端とし、
前記カスケードモジュールの直流端は少なくとも一つの前記太陽光発電ストリングに接続され、
前記太陽光発電ストリングは前記絶縁体を介してグランドと絶縁を実現し、
前記太陽光発電モジュールと地面との間の距離はプリセットの高さよりも大きく、
前記絶縁体は中高圧絶縁耐圧レベルの絶縁体である。
好ましくは、前記太陽光発電ストリングにおける少なくとも二つの太陽光発電モジュールは一つの絶縁体を共用して接地されるか、又は、それぞれ各々に対応する一つ又は複数の絶縁体を介して接地される。
好ましくは、前記太陽光発電ストリングにおける少なくとも二つの太陽光発電モジュールが一つの絶縁体を共用して接地される場合に、前記アームにおいて、少なくとも一つのブラケットをさらに含み、前記ブラケットは、各前記太陽光発電モジュールと前記絶縁体との間、又は、前記絶縁体と地面との間に設置される。
好ましくは、最大電力点追従ＭＰＰＴ制御は、前記カスケードモジュールにより実現される。
好ましくは、前記アームにおいて、複数のコンバージェンスボックスをさらに含み、前記カスケードモジュールの直流端は、少なくとも、一つの前記コンバージェンスボックスの出力端に接続され、前記コンバージェンスボックスの入力端は少なくとも一つの太陽光発電ストリングに接続される。
好ましくは、前記アームにおいて、接続のコンバージェンスボックスとグランドとの絶縁を実現するための複数の絶縁体をさらに含む。
好ましくは、前記アームにおいて、前記太陽光発電モジュールの周囲に設置される雷保護ラインをさらに含み、前記雷保護ライン上に少なくとも一つの接地点が設置されている。
好ましくは、前記太陽光発電ストリングにおいて、直列接続される複数のサブストリングを含み、且つ隣り合うサブストリングの間でスイッチを介して接続を実現し、前記サブストリングにおいて複数の太陽光発電モジュールを含む。
好ましくは、前記位相回路に一つのアームが含まれている場合に、前記アームの出力端を前記位相回路の出力端とし、前記３相フィルタに接続し、
前記位相回路に直列接続される二つのアームが含まれている場合に、前記直列接続された二つのアームをそれぞれ前記位相回路の上下アームとし、前記上下アームの間は順に二つの第１のインダクタを介して接続を実現し、二つの前記第１のインダクタの間の接続点を前記位相回路の出力端とし、前記３相フィルタに接続し、又は、前記上下アームの間は一つのセンタータップ付き第２のインダクタを介して接続を実現し、前記第２のインダクタの間のセンタータップを前記位相回路の出力端とし、前記３相フィルタに接続する。
前記位相回路に直列接続される二つのアームが含まれている場合に、前記直列接続された二つのアームをそれぞれ前記位相回路の上下アームとし、前記上下アームの間は順に二つの第１のインダクタを介して接続を実現し、二つの前記第１のインダクタの間の接続点を前記位相回路の出力端とし、前記３相フィルタに接続し、又は、前記上下アームの間は一つのセンタータップ付き第２のインダクタを介して接続を実現し、前記第２のインダクタの間のセンタータップを前記位相回路の出力端とし、前記３相フィルタに接続する。
好ましくは、前記位相回路に一つのアームが含まれている場合に、前記カスケードモジュールにおける主回路はＨブリッジトポロジ、又は非絶縁ＤＣ/ＤＣコンバータ付きＨブリッジトポロジであり、
前記位相回路に直列接続される二つのアームが含まれている場合に、前記カスケードモジュールにおける主回路はＨブリッジトポロジ、非絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータ付きＨブリッジトポロジ、ハーフブリッジトポロジ、及び非絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータ付きハーフブリッジトポロジのいずれか一つである。
前記位相回路に直列接続される二つのアームが含まれている場合に、前記カスケードモジュールにおける主回路はＨブリッジトポロジ、非絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータ付きＨブリッジトポロジ、ハーフブリッジトポロジ、及び非絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータ付きハーフブリッジトポロジのいずれか一つである。
本発明が提供する中高圧太陽光発電システムについては、その太陽光発電ストリングは中高圧絶縁耐圧レベルの絶縁体を採用してグランドと絶縁を実現し、太陽光発電ストリングをより高い電圧レベルに直列接続することができ、各々に対応するカスケードモジュールに接続された後、各カスケードモジュールの直列接続出力は３相フィルタにより１０ｋＶレベルの電力網にオングリッドでき、通常の発電所における電力昇圧変圧器又は高周波絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータを必要とせず、一般のシステム技術案と比べてシステム効率を向上させる。
本発明の実施例及び従来技術の技術案をより明確に説明するために、以下で実施例又は従来技術の記述において使用する必要がある図面を簡単に紹介し、もちろん、以下に記述の図面は本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力をしない前提で、これらの図面に応じて他の図面を得ることもできる。
本発明の実施例及び従来技術の技術案をより明確に説明するために、以下で実施例又は従来技術の記述において使用する必要がある図面を簡単に紹介し、もちろん、以下に記述の図面は本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力をしない前提で、これらの図面に応じて他の図面を得ることもできる。
以下、本出願実施例における図面に基づいて、本出願実施例における技術案を明確かつ十分に記述するが、明らかに、記述する実施例は本出願の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。本出願における実施例に基づいて、当業者が創造的な労力をしない前提で得られる全ての他の実施例は、本出願の保護する範囲に属する。
本発明は、従来技術のシステム効率が低いという問題を解決するための中高圧太陽光発電システムを提供する。
図１ａないし図２ｂを参照して、当該中高圧太陽光発電システムは、３相フィルタ２００と、それぞれ３相フィルタ２００によりスター又はデルタ接続法で接続を実現する三つの位相回路とを含み、位相回路において一つのアーム１００（図１ａ、図１ｂに示すように）を含むか、又は、位相回路において直列接続される二つのアーム１００（図２ａ、図２ｂに示すように）を含み、アーム１００は、少なくとも一つのカスケードモジュール１０１、少なくとも一つの太陽光発電ストリング、及び少なくとも一つの絶縁体を含み、太陽光発電ストリングは、直列接続、並列接続、直並列接続される複数の太陽光発電モジュールを含み、アーム１００において、
各カスケードモジュール１０１の交流端はカスケード接続され、カスケードモジュール１０１の接続ケーブルは高圧ケーブルを採用し、カスケード接続された両端をアーム１００の出力端とし、
カスケードモジュール１０１の直流端は少なくとも一つの太陽光発電ストリングに接続され、図１ａ、図２ａを参照し、
太陽光発電ストリングは、絶縁体を介してグランドと絶縁を実現し、
太陽光発電モジュールと地面との間の距離は、プリセットの高さよりも大きく、
絶縁体は、中高圧絶縁耐圧レベルの絶縁体であり、具体的に、その絶縁耐圧レベルが１０ｋＶ、又は、１０ｋＶ以上のレベルに達する。
各カスケードモジュール１０１の交流端はカスケード接続され、カスケードモジュール１０１の接続ケーブルは高圧ケーブルを採用し、カスケード接続された両端をアーム１００の出力端とし、
カスケードモジュール１０１の直流端は少なくとも一つの太陽光発電ストリングに接続され、図１ａ、図２ａを参照し、
太陽光発電ストリングは、絶縁体を介してグランドと絶縁を実現し、
太陽光発電モジュールと地面との間の距離は、プリセットの高さよりも大きく、
絶縁体は、中高圧絶縁耐圧レベルの絶縁体であり、具体的に、その絶縁耐圧レベルが１０ｋＶ、又は、１０ｋＶ以上のレベルに達する。
好ましくは、図１ｂ、図２ｂを参照して、アーム１００において複数のコンバージェンスボックス１０２をさらに含み、カスケードモジュール１０１の直流端は、少なくとも、一つのコンバージェンスボックス１０２の出力端に接続され、コンバージェンスボックス１０２の入力端は少なくとも一つの太陽光発電ストリングに接続される。
より好ましくは、アーム１００において、接続のコンバージェンスボックス１０２とグランドとの間の絶縁を実現するための複数の絶縁体をさらに含む。
図１ａ、図１ｂに示すように、位相回路に一つのアーム１００が含まれている場合に、アーム１００の出力端を位相回路の出力端とし、３相フィルタ２００に接続し、各位相回路は、３相フィルタ２００によりスター接続法で電力網に接続されてもよく（図１ａ、図１ｂに示すように）、３相フィルタ２００によりデルタ接続法で電力網に接続されてもよく（図示せず）、ここで限定せず、その適用環境に応じて定め、いずれも本願の保護範囲に含まれる。
図２ａ、図２ｂに示すように、位相回路に直列接続される二つのアーム１００が含まれている場合に、直列接続される二つのアーム１００をそれぞれ位相回路の上下アームとし、上下アームの間は順に二つの第１のインダクタを介して接続を実現し、二つの第１のインダクタの間の接続点を当該位相回路の出力端とし、３相フィルタ２００に接続する。又は、上下アームの間は一つのセンタータップ付き第２のインダクタを介して接続を実現し、当該第２のインダクタの間のセンタータップを位相回路の出力端とし、３相フィルタ２００に接続する。各位相回路は３相フィルタ２００によりスター接続法で電力網に接続されてもよく（図２ａ、図２ｂに示すように）、３相フィルタ２００によりデルタ接続法で電力網に接続され（未図示）、ここで限定せず、その適用環境に応じて定め、いずれも本願の保護範囲に含まれる。
また、位相回路に一つのアーム１００が含まれている場合に、カスケードモジュール１０１における主回路は、Ｈブリッジトポロジ（図３ａに示すように）、又は非絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータ付きＨブリッジトポロジ（図３ｂに示すように）である。位相回路に直列接続される二つのアーム１００が含まれている場合に、カスケードモジュール１０１における主回路は、Ｈブリッジトポロジ（図３ａに示すように）、非絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータ付きＨブリッジトポロジ（図３ｂに示すように）、ハーフブリッジトポロジ（図４ａに示すように）、及び非絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータ付きハーフブリッジトポロジ（図４ｂに示すように）のいずれかであり、ここで限定せず、その適用環境に応じて定め、いずれも本願の保護範囲に含まれる。
実際の適用において、各カスケードモジュール１０１はともに一つの装置に位置してもよく、３相フィルタ２００は、Ｌフィルタ、ＬＣフィルタ、ＬＣＬフィルタ、高次フィルタなどを含むがこれに限定されず、その適用環境に応じて定め、いずれも本願の保護範囲に含まれる。
ＩＥＣ６１７３０-２規格において、太陽光発電モジュールの適用レベルを定義し、なお、Ａレベルは、一般的な人が接近可能な、危険な電圧及び危険なパワー条件での適用であり、このレベルで認定された太陽光発電モジュールは人の接触可能な、ＤＣ ５０ Ｖ 又は ２４０ Ｗ を超えるシステムで使用可能であり、Ｂレベルは、接近を規制している、危険な電圧及び危険なパワー条件での適用であり、このレベルで認定された太陽光発電モジュールは、フェンスや、特定の区画、他の措置によって人の接近を制限するシステムで使用可能である。一般の太陽光発電システムにおける太陽光発電モジュールの適用レベルはＡレベルであり、１０００Ｖシステム及び１５００Ｖシステムに対応するシステム最高電圧は１０００Ｖ、１５００Ｖであり、主に、太陽光発電所の現場で太陽光発電モジュールの実装保守を行うスタッフの操作安全を確保し、及び他の関係のない人、家畜が発電所に入った時の安全を確保し、感電傷害を受けることを防止する。ある場所について、人、家畜が太陽光発電所から隔離されることを確保できれば、より多い数の太陽光発電モジュールを直列接続し、システム最高電圧を向上させ、Ｂレベル適用を構成することができる。
従って、本実施例は、高電圧レベルの絶縁体を利用して太陽光発電ストリングをグランドから隔離し、実際の適用で、採用される絶縁体本体は１０ｋＶ以上の絶縁耐圧レベルを有してもよく、これにより、太陽光発電モジュールがグランドに対して１０ｋＶ以上の絶縁耐圧レベルを有するようにする。この条件で、低圧太陽光発電モジュールはより高い電圧レベルに直列接続できる。例えば、低圧太陽光発電モジュールを１８ｋＶに直列接続してから、高圧太陽光発電インバータに接続し、太陽光発電インバータは１０ｋＶレベルの電力網に直接に接続されてオングリッドでき、一般の発電所における電力昇圧変圧器、又は高周波絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータを必要とせず、システム最高効率を従来の技術案の９８%から９９%に上げ、つまり、本実施例は、通常のシステム技術案と比べて、システム効率を向上させるとともに、既存の電力システムの交流送配電アーキテクチャとより緊密に結合する。
ここで、従来技術で採用された昇圧電力変圧器は、夜間に高い無負荷損失を有する。そして、昇圧電力変圧器を採用する場合に、インバータはオングリッド出力電流を単位力率に制御し、このオングリッド電流は、一般に、インバータのフィルタ後の電流、即ち、昇圧電力変圧器の低圧側を指し、但し、インバータと昇圧電力変圧器との接続ケーブルにインピーダンス、変圧器一次側二次側漏れインダクタンス、及び励磁インダクタが存在するので、昇圧電力変圧器の高圧側電流は単位力率ではない。同様に、インバータが夜間に無効電力補償作動モードで作動する場合に、昇圧電力変圧器の出力電流の力率は、正確に指令値に追従できない。
本実施例が提供する当該中高圧太陽光発電システムは、電力昇圧変圧器を省略し、つまり、夜間電力昇圧変圧器無負荷損失、変圧器低電圧側力率と実際の電力網側オングリッド力率とが一致しない問題などを有しないことを意味する。そして、絶縁体を用いて太陽光発電モジュールをグランドと絶縁させるので、太陽光発電モジュールの漏れ電流を減少させる作用を果たし、これにより、太陽光発電モジュールの減衰を低減し、太陽光発電所のライフサイクル全体にわたる発電量を増やし、メンテナンス費用を削減する。また、本実施例は、さらに、従来技術における高周波絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータの使用による高コストの問題を回避することができる。この技術案は、特に砂漠や、荒漠のような無人/人が少ない地域に適し、発電所に対して閉鎖型管理を行うことができる。
好ましくは、ＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ、最大電力点追従）制御は、カスケードモジュール１０１により実現される。
本実施例は、各カスケードモジュール１０１の独立したＭＰＰＴ制御機能を実現し、一つのシステムはＮ個のカスケードモジュール１０１を有し、これは、システムは、独立したＮ個のＭＰＰＴを有することを意味する。通常の太陽光発電アレイが一つのＭＰＰＴ制御を行うことに比べて、ある一つのカスケードモジュール１０１に接続されている太陽光発電モジュールが遮蔽又は破壊されても、他のカスケードモジュール１０１に接続されている太陽光発電モジュールによるＭＰＰＴ制御の実現に影響を与えず、システムの発電量の最適化、最大化を実現する。
絶縁体の具体的な設置形態について、本発明の他の実施例は前の実施例、図１ａないし図４ｂを基にして、以下の幾つかの実現形態を提供して選択できる。
太陽光発電ストリングにおける少なくとも二つの太陽光発電モジュールは、一つの絶縁体を共用して接地されるか（図５ａに示すように）、又は、それぞれ各々に対応する一つ（図５ｂに示すように）又は複数の絶縁体を介して接地される。
太陽光発電ストリングにおける少なくとも二つの太陽光発電モジュールは、一つの絶縁体を共用して接地されるか（図５ａに示すように）、又は、それぞれ各々に対応する一つ（図５ｂに示すように）又は複数の絶縁体を介して接地される。
好ましくは、当該中高圧太陽光発電システムにおけるアームにおいて、少なくとも一つのブラケットをさらに含み、ブラケットは各太陽光発電モジュールと絶縁体との間、又は絶縁体と地面との間に設置される。
具体的に、太陽光発電ストリングにおける少なくとも二つの太陽光発電モジュールは一つの絶縁体を共用して接地される場合に、アーム１００に含まれるブラケットの数は、任意の正整数であってもよく、例えば、ブラケットの数が１個である場合に、当該ブラケットは各太陽光発電モジュールと絶縁体との間に設置されるか（図６ａに示すように）、又は、当該ブラケットは絶縁体と地面との間に設置され（図６ｂに示すように）、ブラケットの数が１よりも大きい場合に、複数のブラケットのそれぞれは絶縁体と各太陽光発電モジュールとの間（図６ｃに示すように）、又は、絶縁体と地面との間に設置される（図示せず）。
そして、太陽光発電ストリングにおける少なくとも二つの太陽光発電モジュールは、それぞれ、各々に対応する一つ又は複数の絶縁体を介して接地される場合に、アーム１００に含まれるブラケットの数は任意の正整数であってもよく、例えば、ブラケットの数が１個である場合に、当該ブラケットは各絶縁体と地面との間（図７ａに示すように）に設置されるか、又は、当該ブラケットは各太陽光発電モジュールと各絶縁体との間に設置される（図示せず）、ブラケットの数が一つよりも多い場合に、複数のブラケットのそれぞれは、各々に対応する太陽光発電モジュールと絶縁体との間に設置されるか（図７ｂに示すように）、又は、複数のブラケットのそれぞれは、各々に対応する絶縁体と地面との間に設置される（図７ｃに示すように）。
図５ａないし図７ｃは、絶縁体と太陽光発電ストリングとの間の実現可能な接続形態であり、これに限定されない。また、太陽光発電モジュール、ブラケット、及び絶縁体の間にも数の対応関係が存在せず、その適用環境に応じて定め、いずれも本願の保護範囲に含まれる。
他の原理は、前述の実施例と同じであり、ここでの詳細な説明は省略する。
太陽光発電モジュールが絶縁体を用いてアップされてグランドと絶縁されると、モジュールの雷保護は大きな技術的問題となる。雷保護対策が十分でない場合に、多くの太陽光発電モジュールは焼損され、経済的損失が大きくなり、重複の人的及び物的投資を招く。
従って、本発明の他の実施例は、他の中高圧太陽光発電システムを提供し、上記実施例、及び図１ａないし図７ｃを基にして、好ましくは、アーム１００において、太陽光発電モジュールの周囲に設置される雷保護ラインをさらに含み、雷保護ライン上に少なくとも一つの接地点が設置されている。
当該雷保護ラインは、太陽光発電モジュールのブラケットまたは他の装置を介して接地され、その接地点の数は１以上である。
当該雷保護ラインは、太陽光発電モジュール又は太陽光発電ストリングの近くに位置し、太陽光発電モジュール又は太陽光発電ストリングの上方、側方を含むがこれに限定されず、図８ａ、図８ｂ、図８ｃに示す。
当該雷保護ラインは、太陽光発電モジュール又は太陽光発電ストリングの近くに位置し、太陽光発電モジュール又は太陽光発電ストリングの上方、側方を含むがこれに限定されず、図８ａ、図８ｂ、図８ｃに示す。
本実施例は、上記形態により、太陽光発電モジュールをアップさせる条件での雷保護問題をよく解決し、システムの安全性、信頼性及びメンテナンスフリーの性能が大幅に向上される。
図８ａ、図８ｂ、図８ｃは、幾つかの例であり、図６ａないし図７ｂに示す絶縁体設置形態と結合することもでき、ここでの詳細な説明は省略し、いずれも本願の保護範囲に含まれる。
他の原理は、上記実施例と同じであるので、ここで重複しない。
太陽光発電モジュールは、絶縁体を採用してアップしてグランドとの絶縁を実現した後、多くの太陽光発電モジュールが直列接続されて構成される太陽光発電ストリングは、その電圧レベルが高く、実装及び保守のスタッフはそれを直接操作することができない。
従って、本発明の他の実施例は、他の中高圧太陽光発電システムを提供し、上述実施例、図１ａないし図８ｃを基にして、好ましくは、図９ａないし図９ｃを参照して、太陽光発電ストリングに直列接続される複数のサブストリングを含み、隣り合うサブストリングの間でスイッチを介して接続を実現し、当該サブストリングに直列接続、並列接続又は直並列接続される複数の太陽光発電モジュールが含まれる。
最初実装の際に、まず全てのサブストリングを構築実装し、次に隣り合うサブストリングを、オフ状態にあるスイッチで接続し、接続を完了した後、スイッチをオンにする。
太陽光発電モジュールの保守の際に、まず、保守しようとする太陽光発電モジュールが位置するサブストリングの両側のスイッチをオフにし、次に、相応する太陽光発電モジュールに対して保守操作を行う。
本実施例は、上記方法により、太陽光発電ストリングを、一定の電圧レベルに従って分割し、分割された各サブストリング電圧レベルが低く、スタッフの実装保守に便利である。この方法は、高電圧レベルストリングに対するメンテナンス性を大幅に改善する。
図９ａ、図９ｂ、図９ｃは、幾つかの例であり、各サブストリングと絶縁体との接続形態は、図５ａ、６ａないし図６ｃ、図７ｂに示す形態と結合することもでき、ここでの詳細な説明は省略し、いずれも本願の保護範囲に含まれる。
具体的な原理は、前述の実施例と同じであり、ここでの詳細な説明は省略する。
本発明における各実施例は、漸進的に記載されており、各実施例は、主に他の実施例との相違点について説明し、各実施例の間の同じ又は類似の部分について、互いに参照すればよい。実施例に開示された装置は、実施例に開示された方法に対応するため、その説明は比較的簡単であり、関連部分はその説明を参照すればよい。
上記は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を何ら限定するものではない。本発明は、好ましい実施例によって以上のように説明したが、本発明を限定することを意図するものではない。当業者は、本発明の技術案から逸脱することなく、上記の方法と技術内容を用いて、本発明の技術案に多くの可能な変形及び修正を加えることができ、又は、それらを同等の変形例に変更することができる。従って、本発明の技術案から逸脱することなく、本発明の技術的本質に基づく上記の実施例に対する任意の単純な改変、均等物、及び変形は全て、本発明の保護の範囲内に属する。
Claims (10)
- 中高圧太陽光発電システムであって、
３相フィルタと、それぞれ前記３相フィルタによりスター又はデルタ接続法で接続を実現する三つの位相回路とを含み、前記位相回路は、一つ又は二つの直列接続されるアームを含み、前記アームは、少なくとも一つのカスケードモジュール、少なくとも一つの太陽光発電ストリング、及び少なくとも一つの絶縁体を含み、前記太陽光発電ストリングは、複数の太陽光発電モジュールを含み、
前記アームにおいて、
各前記カスケードモジュールの交流端はカスケード接続され、カスケード接続された両端を前記アームの出力端とし、
前記カスケードモジュールの直流端は少なくとも一つの前記太陽光発電ストリングに接続され、
前記太陽光発電ストリングは、前記絶縁体を介してグランドと絶縁を実現し、
前記太陽光発電モジュールと地面との間の距離はプリセットの高さよりも大きく、
前記絶縁体は、中高圧絶縁耐圧レベルの絶縁体であることを特徴とする中高圧太陽光発電システム。 - 前記太陽光発電ストリングにおける少なくとも二つの太陽光発電モジュールは、一つの絶縁体を共用して接地されるか、又は、それぞれ各々に対応する一つ又は複数の絶縁体を介して接地されることを特徴とする請求項１に記載の中高圧太陽光発電システム。
- 前記アームにおいて、少なくとも一つのブラケットをさらに含み、前記ブラケットは、各前記太陽光発電モジュールと前記絶縁体との間、又は、前記絶縁体と地面との間に設置されることを特徴とする請求項１または２に記載の中高圧太陽光発電システム。
- 最大電力点追従ＭＰＰＴ制御は、前記カスケードモジュールにより実現されることを特徴とする請求項１に記載の中高圧太陽光発電システム。
- 前記アームにおいて、複数のコンバージェンスボックスをさらに含み、前記カスケードモジュールの直流端は、少なくとも、一つの前記コンバージェンスボックスの出力端に接続され、前記コンバージェンスボックスの入力端は少なくとも一つの太陽光発電ストリングに接続されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の中高圧太陽光発電システム。
- 前記アームにおいて、接続のコンバージェンスボックスとグランドとの絶縁を実現するための複数の絶縁体をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の中高圧太陽光発電システム。
- 前記アームにおいて、前記太陽光発電モジュールの周囲に設置される雷保護ラインをさらに含み、前記雷保護ライン上に少なくとも一つの接地点が設置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の中高圧太陽光発電システム。
- 前記太陽光発電ストリングにおいて、直列接続される複数のサブストリングを含み、且つ隣り合うサブストリングの間でスイッチを介して接続を実現し、前記サブストリングにおいて複数の太陽光発電モジュールを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の中高圧太陽光発電システム。
- 前記位相回路に一つのアームが含まれる場合に、前記アームの出力端を前記位相回路の出力端とし、前記３相フィルタに接続し、
前記位相回路に直列接続される二つのアームが含まれる場合に、前記直列接続される二つのアームをそれぞれ前記位相回路の上下アームとし、前記上下アームの間は順に二つの第１のインダクタを介して接続を実現し、二つの前記第１のインダクタの間の接続点を前記位相回路の出力端とし、前記３相フィルタに接続し、又は、前記上下アームの間は一つのセンタータップ付き第２のインダクタを介して接続を実現し、前記第２のインダクタの間のセンタータップを前記位相回路の出力端とし、前記３相フィルタに接続することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の中高圧太陽光発電システム。 - 前記位相回路に一つのアームが含まれている場合に、前記カスケードモジュールにおける主回路は、Ｈブリッジトポロジ、又は非絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータ付きＨブリッジトポロジであり、
前記位相回路に直列接続される二つのアームが含まれている場合に、前記カスケードモジュールにおける主回路は、Ｈブリッジトポロジ、非絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータ付きＨブリッジトポロジ、ハーフブリッジトポロジ、及び非絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータ付きハーフブリッジトポロジのいずれか一つであることを特徴とする請求項９に記載の中高圧太陽光発電システム。
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