C變換器正極Pl連接，另一端和第I有源開關(guān)SI的一端連接，第I有源開關(guān)SI的另一端和與所述DC-DC變換器的輸入中點Ml和輸出中點M2連接，第I二極管Dl的陽極與第I電感LI和第I有源開關(guān)SI的公共點連接，另一端與所述DC-DC變換器的輸出正極P2連接，第I母線電容Cl 一端和輸出正極P2連接，另一端和輸出中點M2連接；
[0041 ] 下橋電路包含第2電感L2、第2有源開關(guān)S2、第2 二極管D2和第2母線電容C2 ;第2電感L2 —端與所述DC-DC變換器負極NI連接，另一端和第2有源開關(guān)S2的一端連接，第2有源開關(guān)S2的另一端和與所述DC-DC變換器的輸入中點Ml和輸出中點M2連接，第2二極管D2的陰極與第2電感L2和第2有源開關(guān)S2的公共點連接，另一端與所述DC-DC變換器的輸出負極N2連接，第2母線電容C2 —端和輸出中點M2連接，另一端和輸出負極N2連接；
[0042]控制電路包含:MPPT控制器、驅(qū)動隔離電路、第I光伏組串輸出電壓采集電路、第2光伏組串輸出電壓采集電路、第I光伏組串輸出電流采集電路、第2光伏組串輸出電流采集電路、上橋電路輸出電壓采集電路和下橋電路輸出電壓采集電路；
[0043]所述第I光伏組串輸出電壓采集電路、所述第2光伏組串輸出電壓采集電路、所述第I光伏組串輸出電流采集電路、所述第2光伏組串輸出電流采集電路、所述上橋電路輸出電壓采集電路和所述下橋電路輸出電壓采集電路均反饋連接到所述MPPT控制器的輸入端，所述MPPT控制器的輸出端通過所述驅(qū)動隔離電路分別與所述上橋電路的功率控制端和所述下橋電路的功率控制端連接。
[0044]在圖2、圖3和圖4中，一個DC-DC變換器配置有I個上橋電路和I個下橋電路；通過上橋電路和下橋電路，對光伏陣列中兩個光伏子串進行獨立的最大功率點跟蹤MPPT控制，從而解決光伏組件串聯(lián)時電流或功率失配的問題?；谕瑯拥陌l(fā)明構(gòu)思，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，一個DC-DC變換器可以配置有X個上橋電路和y個下橋電路，其中，X、y為自然數(shù)，例如，X為2，y為3，則配置第1-1上橋電路、第1-2上橋電路、第1_1下橋電路、第1-2下橋電路和第1-3下橋電路；然后，將光伏陣列劃分為串聯(lián)的5個光伏子串，通過第1-1上橋電路、第1-2上橋電路、第1-1下橋電路、第1-2下橋電路和第1-3下橋電路對5個光伏子串進行獨立的MPPT控制，從而解決光伏組件串聯(lián)時電流或功率失配的問題。上述思想同樣屬于本發(fā)明保護范圍。
[0045]實際應(yīng)用中，可采用如圖5所示的控制方法:
[0046]逆變器開機工作后，DC-DC變換器初始化，母線電壓初始值Vo穩(wěn)定在設(shè)定值Vset ；
[0047]然后，MPPT控制器實時采集得到上橋電路輸出電壓Vol和下橋電路輸出電壓Vo2，并判斷上橋電路輸出電壓Vol和下橋電路輸出電壓Vo2的差值是否在設(shè)定值A(chǔ)V之內(nèi)；如果判斷結(jié)果為是，MPPT控制器工作于正常的MPPT狀態(tài)；否則，MPPT控制器根據(jù)內(nèi)部約束條件，控制DC-DC變換器從上橋電路和下橋電路中選擇一路橋電路進行ΜΡΡΤ，另一路不再MPPT ;如果后級逆變器調(diào)節(jié)上橋電路輸出電壓Vol和下橋電路輸出電壓Vo2，則Vol和Vo2由逆變器控制；如果后級逆變器不調(diào)節(jié)上橋電路輸出電壓Vol和下橋電路輸出電壓Vo2，則Vol和Vo2根據(jù)DC-DC變換器上橋電路和下橋電路各自的功率進行分配。
[0048]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括:光伏陣列、DC-DC變換器和逆變器； 所述光伏陣列由(a*b)個光伏組件串聯(lián)而成，其中，a、b均為自然數(shù)；將所述(a*b)個光伏組件依次記為:光伏組件1、光伏組件2…光伏組件(a*b);將光伏組件1、光伏組件2...光伏組件b記為第I光伏組串；將光伏組件b+Ι、光伏組件b+2…光伏組件(2*b)記為第2光伏組串，依次類推，總共有a個光伏組串； 所述DC-DC變換器包括a個MPPT功率變換單元；每個所述MPPT功率變換單元的輸入端與I個所述光伏組串連接；每個所述MPPT功率變換單元的輸出端與其它MPPT功率變換單元的輸出端采用首尾相連式的方式串聯(lián)；所述a個MPPT功率變換單元串聯(lián)后，新形成的輸出端與所述逆變器直流輸入端并聯(lián)連接；所述MPPT功率變換單元獨立跟蹤每個光伏組串的最大功率，實現(xiàn)整個組串的最大功率輸出。2.一種高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括:光伏陣列、DC-DC變換器和逆變器； 所述光伏陣列由(m+n)個光伏組件串聯(lián)而成，其中，m、η均為自然數(shù)；將所述(m+n)個光伏組件依次記為:光伏組件1、光伏組件2…光伏組件η…光伏組件(m+n);將光伏組件1、光伏組件2…光伏組件η記為第I光伏組串；將光伏組件η+1、光伏組件η+2…光伏組件(m+n)記為第2光伏組串，將所述第I光伏組串和所述第2光伏組串的連接點記為連接點M3 ； 所述DC-DC變換器包含上橋電路、下橋電路，所述上橋電路輸入的正極形成所述DC-DC變換器輸入正極P1，所述上橋電路輸入的負極和所述下橋電路輸入的正極連接在一起，形成所述DC-DC變換器輸入中點M1，所述下橋電路輸入的負極形成所述DC-DC變換器輸入負極NI ;所述上橋電路輸出的正極形成所述DC-DC變換器輸出正極P2，所述上橋電路輸出的負極和所述下橋電路輸出的正極連接在一起，形成所述DC-DC變換器輸出中點M2，所述下橋電路輸出的負極形成所述DC-DC變換器輸出負極N2 ； 所述第I光伏組串的正極與所述DC-DC變換器輸入正極Pl連接，所述第I光伏組串的負極與所述DC-DC變換器輸入中點Ml連接；所述第2光伏組串的正極與所述DC-DC變換器輸入中點Ml連接，所述第2光伏組串的負極與所述DC-DC變換器輸入負極NI連接；所述DC-DC變換器輸出與所述逆變器的輸入連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的a個光伏組串中，每個組串所串接組件的數(shù)量與其它組串中串接的組件數(shù)量相同或不相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的a個光伏組串中，每個組串可以由多個并聯(lián)組串替代。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的a個光伏組串、所述a個MPPT功率變換單元構(gòu)成光伏直流變換系統(tǒng)，所述逆變器可以接入I個或多個所述的光伏直流變換系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第I光伏組串和所述第2光伏組串、以及所述DC-DC變換器構(gòu)成光伏直流變換系統(tǒng)，所述逆變器輸入與I個或多個所述的光伏直流變換系統(tǒng)的輸出連接。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述逆變器如果其輸入側(cè)母線含有中點M4，則M4可以和所述DC-DC變換器輸出的中點M2連接，也可以不連接。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第I光伏組串和所述第2光伏組串所包含的光伏組件的數(shù)量相同或不相同。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第I光伏組串和所述第2光伏組串中，每個組串可以由多個并聯(lián)組串替代。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述上橋電路包含第I電感L1、第I有源開關(guān)SI，第I 二極管Dl和第I母線電容Cl ;第I電感LI 一端與所述DC-DC變換器正極Pl連接，另一端和第I有源開關(guān)SI的一端連接，第I有源開關(guān)SI的另一端和與所述DC-DC變換器的輸入中點Ml和輸出中點M2連接，第I 二極管Dl的陽極與第I電感LI和第I有源開關(guān)SI的公共點連接，另一端與所述DC-DC變換器的輸出正極P2連接，第I母線電容Cl 一端和輸出正極P2連接，另一端和輸出中點M2連接。11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述下橋電路包含第2電感L2、第2有源開關(guān)S2、第2 二極管D2和第2母線電容C2 ;第2電感L2—端與所述DC-DC變換器負極NI連接，另一端和第2有源開關(guān)S2的一端連接，第2有源開關(guān)S2的另一端和與所述DC-DC變換器的輸入中點Ml和輸出中點M2連接，第2 二極管D2的陰極與第2電感L2和第2有源開關(guān)S2的公共點連接，另一端與所述DC-DC變換器的輸出負極N2連接，第2母線電容C2 —端和輸出中點M2連接，另一端和輸出負極N2連接。12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括:MPPT控制器、驅(qū)動隔離電路、第I光伏組串輸出電壓采集電路、第2光伏組串輸出電壓采集電路、第I光伏組串輸出電流采集電路、第2光伏組串輸出電流采集電路、上橋電路輸出電壓采集電路和下橋電路輸出電壓采集電路； 所述第I光伏組串輸出電壓采集電路、所述第2光伏組串輸出電壓采集電路、所述第I光伏組串輸出電流采集電路、所述第2光伏組串輸出電流采集電路、所述上橋電路輸出電壓采集電路和所述下橋電路輸出電壓采集電路均反饋連接到所述MPPT控制器輸入端，所述MPPT控制器的輸出端通過所述驅(qū)動隔離電路分別與所述上橋電路的功率控制端和所述下橋電路的功率控制端連接。13.—種高效率的光伏發(fā)電方法，其特征在于，包括: 逆變器開機工作后，DC-DC變換器初始化，母線電壓初始值Vo穩(wěn)定在設(shè)定值Vset ;然后，MPPT控制器實時采集得到上橋電路輸出電壓Vol和下橋電路輸出電壓Vo2，并判斷上橋電路輸出電壓和下橋電路輸出電壓Vo2的差值是否在設(shè)定值A(chǔ)V之內(nèi)；如果判斷結(jié)果為是，MPPT控制器工作于正常的MPPT狀態(tài)；否則，MPPT控制器根據(jù)內(nèi)部約束條件，控制DC-DC變換器從上橋電路和下橋電路中選擇一路橋電路進行MPPT，另一路不再MPPT ;如果后級逆變器調(diào)節(jié)下橋電路輸出電壓Vol和下橋電路輸出電壓Vo2，則Vol和Vo2由逆變器控制；如果后級逆變器不調(diào)節(jié)上橋電路輸出電壓Vol和下橋電路輸出電壓Vo2，則Vol和Vo2根據(jù)DC-DC變換器上橋電路和下橋電路各自的功率進行分配。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)以及發(fā)電方法，包括：光伏陣列、DC-DC變換器和逆變器；第1光伏組串的正極與DC-DC變換器輸入正極P1連接，第1光伏組串的負極與DC-DC變換器輸入中點M1連接；第2光伏組串的正極與DC-DC變換器輸入中點M1連接，第2光伏組串的負極與DC-DC變換器輸入負極P1連接；DC-DC變換器輸出與逆變器的輸入連接；優(yōu)點為：一個DC-DC變換器可以對多個組串進行最大功率點跟蹤，從而有效減少了組件串聯(lián)時電流或功率失配的影響，有效提高整體組串的發(fā)電量。
【IPC分類】H02S40/32, H02S40/36
【公開號】CN104953945
【申請?zhí)枴緾N201510438891
【發(fā)明人】江紅勝, 曹曉寧, 莊波, 溫志偉
【申請人】中民新能投資有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月23日