型三相交流串聯(lián)式光伏方陣三相功率分別為PA、PB、PC，星型三相交流串聯(lián) 式光伏方陣中的串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置中的輸出功率分別為Pal~ Pam、Pbl ~Pbm、Pcl ~Pcm，m 為多 1 的整數(shù)。則 PA = Pal+Pa2......Pam ；PB = Pbl+Pb2...... Pbm ；PC = Pcl+Pc2……Pcm。則有星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣總功率Pacs = PA+PB+PC ; 三相電流分別為las = PA/Vacs、lbs = PB/Vacs、Ics = PC/Vacs，其中Vacs為并網(wǎng)點(diǎn)電壓。
[0048] 1、同步策略：
[0049] 1)啟動(dòng)同步控制策略：當(dāng)星角型并網(wǎng)平衡控制器監(jiān)測(cè)到每相交流串聯(lián)式光伏方 陣中的串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置最小數(shù)量Mmin = Uacs/Ummax滿足工作 條件時(shí)，星角型并網(wǎng)平衡控制器中的PLC控制器控制并網(wǎng)交流接觸器吸合，使三相交流串 聯(lián)式光伏方陣并網(wǎng)。此時(shí)每相A~C三相交流串聯(lián)式光伏方陣中串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離 交流功率調(diào)節(jié)裝置沒(méi)有功率輸出，輸出阻抗為R = Β2γΩ。當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓加載到星型三相交 流串聯(lián)式光伏方陣時(shí)，則有每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸出端分壓為 Ual = Ua2 = Ua3 =…Uam、Ubl = Ub2 = Ub3 =…Ubm、Ucl = Uc2 = Uc3 =…Ucm，該分壓 電壓經(jīng)交流隔離輸出模塊高壓隔離變壓器反向?qū)?duì)應(yīng)星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣的相 位、頻率、電壓耦合到交流隔離輸出模塊的輸入端，控制器模塊通過(guò)相位監(jiān)測(cè)電壓傳感器讀 取此星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣的相位、頻率及電壓信息，并將信息上傳到星角型并網(wǎng) 平衡控制器。
[0050] 此時(shí)，星角型并網(wǎng)平衡控制器依據(jù)此星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣的相位、頻率、 電壓數(shù)據(jù)及同步信息，向?qū)?yīng)的串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置發(fā)送控制數(shù)據(jù) 及同步脈沖信號(hào)，串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的控制器模塊依據(jù)此數(shù)據(jù)及 同步脈沖信號(hào)，控制Η橋功率驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)交流隔離輸出模塊交流輸出。
[0051] 2)實(shí)時(shí)同步控制策略：當(dāng)星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣正常工作時(shí)，星角型并網(wǎng) 平衡控制器PLC控制器中的輸入模塊通過(guò)星角型并網(wǎng)平衡控制器中的電流傳感器、電壓傳 感器分別檢測(cè)到并網(wǎng)點(diǎn)三相交流電源的相位、頻率、電流及電壓數(shù)據(jù)時(shí)，分別依據(jù)每相交流 串聯(lián)式光伏方陣中的串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置回傳數(shù)據(jù)、各種工作策略 及計(jì)算出過(guò)零點(diǎn)時(shí)間，分別通過(guò)PLC控制器中的通過(guò)多機(jī)通信模塊、時(shí)序控制模塊對(duì)應(yīng)向 每相交流串聯(lián)式光伏方陣中的串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置發(fā)送控制數(shù)據(jù) 及同步脈沖信號(hào)。串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的控制器模塊依據(jù)此數(shù)據(jù)及 同步脈沖信號(hào)，控制Η橋功率驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)交流隔離輸出模塊交流輸出。
[0052] 2、三相平衡控制策略：
[0053] 模式1)，由于云的影響，部分光伏組件輸出功率出現(xiàn)波動(dòng)，與此部分光伏組件對(duì)應(yīng) 的串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸入功率升高或下降，造成星型三相交流串 聯(lián)式光伏方陣失去平衡。由于串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置中控制器模塊實(shí) 時(shí)通過(guò)A/D采樣電路實(shí)時(shí)檢測(cè)匯流母排電壓、每個(gè)最大功率跟蹤模塊電流及星型連接每相 交流串聯(lián)式光伏方陣的第m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置中的公共儲(chǔ)能 電池組的電流、電壓，并通過(guò)雙向通訊電路向星角型并網(wǎng)平衡控制器交互數(shù)據(jù)。星角型并 網(wǎng)平衡控制器將獲取的每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的數(shù)據(jù)分析計(jì)算， 為保證星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣輸出平衡，對(duì)每相交流串聯(lián)式光伏方陣中的串聯(lián)式光 伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸出功率大小調(diào)整，首先確保除星型連接每相交流串聯(lián) 式光伏方陣的第m個(gè)以外的串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置最大功率輸出，而 三相交流串聯(lián)式光伏方陣中輸出功率偏低的一或二相交流串聯(lián)式光伏方陣，其不足的功率 由該相中第m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸出功率和公共儲(chǔ)能電池組 補(bǔ)充；其它相中第m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置沒(méi)有輸出的多余功率， 通過(guò)第m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置保存到公共儲(chǔ)能電池組中。由于 星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣的公共儲(chǔ)能電池組容量為每相交流串聯(lián)式光伏方陣共享公 共儲(chǔ)能電池組容量，則星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣平衡輸出，是在星角型并網(wǎng)平衡控制 器通過(guò)每相交流串聯(lián)式光伏方陣的第m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置對(duì) 公共儲(chǔ)能電池組進(jìn)行充放電控制。如星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣PA相中的第二個(gè)串聯(lián) 式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸出功率Pa2下降，則PA〈PB = PC，PB-PA = ΔΡΑ， 星角型并網(wǎng)平衡控制器依據(jù)已存前一次公共儲(chǔ)能電池組容量數(shù)據(jù)及功率優(yōu)化原理，保證 ΡΑ+ΔΡΑ = PB = PC通過(guò)每相交流串聯(lián)光伏方陣最大功率輸出及系統(tǒng)電壓求出交流串聯(lián)光 伏方陣最大電流lacs = (ΡΑ+ΔΡΑ)/Vacs，并利用此電流lacs計(jì)算出每相串聯(lián)光伏方陣中 每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的輸出電壓，控制A相交流串聯(lián)式光伏方 陣的第m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸出ΔΡΑ功率輸出。其中△ PAS A相交流串聯(lián)光伏方陣與B相或C相的差值。
[0054] 如星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣中Δ PA = Pam，如A相：Val = Pal/Iacs、Va2 = Pa2/Iacs......Vam = Pam/Iacs ;B 相：Vbl = Pbl/Iacs、Vb2 = Pb2/Iacs、......、Vbm = Pbm/ lacs ;C 相：Vcl = Pcl/Iacs、Vc2 = Pc2/Iacs、......、Vcm = Pcm/Iacs〇
[0055] 當(dāng)星角型并網(wǎng)平衡控制器檢測(cè)到公共儲(chǔ)能電池組容量不能支持星型三相交流串 聯(lián)式光伏方陣輸出平衡時(shí)，如星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣PA相中的第二個(gè)串聯(lián)式光伏 方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸出功率Pa2下降，則PA〈PB = PC，星角型并網(wǎng)平衡控制器 依據(jù)功率優(yōu)化原理，求出A相串聯(lián)光伏方陣最大輸出電流lacs = PA/Vacs，并利用A相串聯(lián) 光伏方陣最大輸出電流lacs計(jì)算出A相串聯(lián)光伏方陣中的每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離 交流功率調(diào)節(jié)裝置的輸出電壓，如Val = Pal/Iacs、Va2 = Pa2/Iacs......Vam = Pam/Iacs ； 為保障三相交流輸出平衡，則用星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣中發(fā)電功率最小的一相交流 串聯(lián)式光伏方陣的發(fā)電功率與另兩相交流串聯(lián)式光伏方陣的發(fā)電功率進(jìn)行比例系數(shù)計(jì)算， 則有B相、C相串聯(lián)光伏方陣PA/PB = xb、PA/PC = xc，由此計(jì)算出比例系數(shù)xb、xc，利用此 比例系數(shù)計(jì)算B相、C相串聯(lián)光伏方陣中每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置 的輸出功率：PB*xb = Pbl*xb+Pb2*xb......Pbm*xb ;PC*xc = Pcl*xc+Pc2*xc......Pcm*xc，并 分別計(jì)算出B相、C相串聯(lián)光伏方陣中每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的 輸出電壓值，B 相：Vbl = Pbl*xb/Iacs、Vb2 = Pb2*xb/Iacs、......、Vbm = Pbm*xb/Iacs ;C 相：Vcl = Pcl*xc/Iacs、Vc2 = Pc2*xc/Iacs、......、Vcm = Pcm*xc/Iacs ;由此 B 相、C 相串 聯(lián)光伏方陣中的每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的輸出功率Pbm*xb〈Pbm、 Pm*XC〈Pcm ;則有B相串聯(lián)光伏方陣中的每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置 的剩余輸出功率APbm = Pbm-Pbm*xb，C相串聯(lián)光伏方陣中的每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔 離交流功率調(diào)節(jié)裝置的剩余輸出功率ΔΡαιι = Pcm-Pcm*xc。
[0056] 由此星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣中的每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率 調(diào)節(jié)裝置執(zhí)行星角型并網(wǎng)平衡控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)后，將分別按每相的每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣 高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的輸出電壓值Vam、Vbm、Vcm輸出電壓，而B、C兩相串聯(lián)光伏方 陣中的剩余輸出功率A Pbm、APcm存儲(chǔ)到每相交流串聯(lián)式光伏方陣的第m個(gè)串聯(lián)式光伏方 陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置中的公共儲(chǔ)能電池組中。
[0057] 模式2)，當(dāng)某個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸入光伏組串功率低 于串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)功率，或串聯(lián)式光伏方陣高壓 隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置出現(xiàn)故障沒(méi)有輸出時(shí)，由于無(wú)供電，保護(hù)繼電器開(kāi)關(guān)接點(diǎn)閉合，變壓 器輸入內(nèi)阻r = 0Ω，不影響星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣正常工作。此時(shí)星角型并網(wǎng)平衡 控制器無(wú)法接收到該串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的數(shù)據(jù)。星角型并網(wǎng)平衡 控制器將執(zhí)行三相平衡控制策略的模式1)。模式3)，當(dāng)星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣的其 中一相低于星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣的下限功率時(shí)，并且儲(chǔ)能電池組無(wú)法支持星型三 相交流串聯(lián)式光伏方陣平衡調(diào)節(jié)時(shí)，星角型并網(wǎng)平衡控制器中PLC控制器通過(guò)多機(jī)通訊模 塊下傳數(shù)據(jù)，控制所有串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置停止輸出，同時(shí)PLC控 制器控制并網(wǎng)交流接觸器斷開(kāi)，使星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣與電網(wǎng)脫離。
[0058] 3、功率優(yōu)化控制策略
[0059] 當(dāng)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置進(jìn)入正常工作模式時(shí)，由于云的無(wú) 規(guī)律遮擋造成逆變器輸出功率不同，使星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣中的串聯(lián)式光伏方陣 高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的輸出功率也不同。為保證星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣輸出 功率最大，星角型并網(wǎng)平衡控制器分別將星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣中每相交流串聯(lián)式 光伏方陣的所有串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的輸出功率求和，計(jì)算出每相 交流串聯(lián)式光伏方陣功率，并依據(jù)收到的公共儲(chǔ)能電池組容量數(shù)據(jù)，計(jì)算出星型三相交流 串聯(lián)式光伏方陣平衡狀態(tài)時(shí)輸出電流，再將每相交流串聯(lián)式光伏方陣中的每一個(gè)串聯(lián)式光 伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的輸出功率除以該相交流串聯(lián)式光伏方陣電流，計(jì)算出 每一個(gè)串聯(lián)式光伏方陣尚壓隔尚裝置的輸出電壓。該輸出電壓為該相交流串聯(lián)式光伏方陣 優(yōu)化功率輸出的一組電壓。星角型并網(wǎng)平衡控制器將所述的優(yōu)化電壓對(duì)應(yīng)傳輸?shù)矫肯嘟涣?串聯(lián)式光伏方陣的每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置中，使所有串聯(lián)式光伏 方陣的高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸出電壓之和等于并網(wǎng)點(diǎn)交流電壓。如在無(wú)云遮擋時(shí)， 每相交流串聯(lián)式光伏方陣中串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸出功率相同，同 時(shí)星角型并網(wǎng)平衡控制器依據(jù)優(yōu)化控制策略，分配到每相交流串聯(lián)式光伏方陣中每個(gè)串聯(lián) 式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的輸出電壓也相等，輸出的優(yōu)化電壓=并網(wǎng)點(diǎn)交流 電壓/串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置串聯(lián)個(gè)數(shù)。
[0060] 當(dāng)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置中的控制器模塊接收到星角型并 網(wǎng)平衡控制器下發(fā)數(shù)據(jù)后，控制器模塊的CPU依據(jù)此數(shù)據(jù)通過(guò)光隔電路輸出PWM信號(hào)，該 PWM信號(hào)控制儲(chǔ)能DC/AC轉(zhuǎn)換模塊中的Η橋功率驅(qū)動(dòng)電路的4個(gè)控制輸入端，經(jīng)Η橋功率驅(qū) 動(dòng)電路輸出，再經(jīng)交流隔離輸出模塊的高壓隔離變壓器輸入繞組耦合輸出對(duì)應(yīng)星型三相交 流串聯(lián)式光伏方陣的相位、頻率及功率，再經(jīng)交流隔離輸出模塊的兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān)、短路開(kāi)關(guān) 輸出交流功率。
[0061] 而星型連接的每相交流串聯(lián)式光伏方陣中的第m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交 流功率調(diào)節(jié)裝置在完成上述功能以外，控制器模塊的CPU通過(guò)光隔電路控制儲(chǔ)能控制電路 對(duì)公共儲(chǔ)能電池組進(jìn)行充放電控制。
[0062] 將星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣的每相交流串聯(lián)式光伏方陣中，m臺(tái)串聯(lián)式光伏 方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的輸出端串聯(lián)，組成星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣，每相 交流串聯(lián)式光伏方陣的輸出功率=mX串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸出 功率，m為多1的整數(shù)，星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣輸出功率為三相交流串聯(lián)式光伏方陣 的輸出功率之和。每相串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的輸出都由一臺(tái)星角型 并網(wǎng)平衡控制器通過(guò)通訊鏈路協(xié)調(diào)控制。串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的功 率大小及數(shù)量決定了星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣的發(fā)電容量。
[0063] 4、意外故障控制策略
[0064] 正常工作時(shí)，星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣中的每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交 流功率調(diào)節(jié)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)星角型并網(wǎng)平衡控制器的同步脈沖信號(hào)和通訊數(shù)據(jù)，保持與電網(wǎng) 相位、頻率同步及串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的輸出電流Iacs，同時(shí)向星 角型并網(wǎng)平衡控制器回傳串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置數(shù)據(jù)及確認(rèn)同步響 應(yīng)信息。當(dāng)電網(wǎng)突發(fā)斷電，或星角型并網(wǎng)平衡控制器意外停止工作，或通訊數(shù)據(jù)或同步脈沖 中斷時(shí)，或輸出電流lacs減小到星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣工作電流下限值時(shí)，串聯(lián)式 光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置快速響應(yīng)，在短時(shí)間內(nèi)，如<20ms，進(jìn)入默認(rèn)工作狀態(tài)， 并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣的相位、頻率、電壓信息及同步脈沖。
[0065] 當(dāng)星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣中的某個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào) 節(jié)裝置出現(xiàn)故障時(shí)：
[0066] 1)當(dāng)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置儲(chǔ)能DC/AC轉(zhuǎn)換模塊損壞，在 <5ms的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有功率輸出，此時(shí)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的控制器 模塊仍正常工作，控制器模塊監(jiān)測(cè)輸出功率與星角型并網(wǎng)平衡控制器下發(fā)的功率數(shù)據(jù)不同 時(shí)，所述的控制器模塊快速控制保護(hù)繼電器開(kāi)關(guān)接點(diǎn)閉合，變壓器輸入內(nèi)阻r = 0 Ω，不影 響星型三相交流串聯(lián)式光伏方陣正常工作。同時(shí)控制器模塊上傳故障數(shù)據(jù)到星角型并網(wǎng)平 衡控制器。
[0067] 2)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置監(jiān)測(cè)輸入光伏組串的輸入功率。當(dāng) 某路光伏組串出現(xiàn)短路、斷路時(shí)，串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的控制器模 塊控制該最大功率跟蹤模塊停止工作，并將故障信息上傳到星角型并網(wǎng)平衡控制器。
[0068] 5、串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置故障恢復(fù)后啟動(dòng)策略
[0069] 當(dāng)