+、負(fù)輸出端Pm_out-;功率開關(guān)Q1的控制端gl與控制器U2中的光隔電路U5對應(yīng)輸 出端連接；
[0109] 所述的儲(chǔ)能DC/AC轉(zhuǎn)換模塊U1由儲(chǔ)能控制電路、Η橋功率驅(qū)動(dòng)電路、匯流母排電 壓傳感器V3、相位監(jiān)測電壓傳感器VI和保護(hù)繼電器J1組成。Η橋功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入正 負(fù)端UH+、UH-分別與儲(chǔ)能控制電路、匯流母排電壓傳感器V3在匯流母排正負(fù)端Η+、Η-上并 聯(lián)；Η橋功率驅(qū)動(dòng)電路輸出端Pol、Po2分別與保護(hù)繼電器J1開關(guān)Jl_l接點(diǎn)兩端、相位監(jiān)測 電壓傳感器VI、交流隔離輸出模塊U7的輸入端L2繞組并聯(lián)。
[0110] 在角型三相能量互補(bǔ)交流串聯(lián)式光伏方陣正常工作時(shí)，當(dāng)某串聯(lián)式光伏方陣高壓 隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置沒有功率輸出或出現(xiàn)故障時(shí)，為保證角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣 正常工作，Η橋功率驅(qū)動(dòng)電路輸出端Pol、Po2經(jīng)保護(hù)繼電器J1常閉接點(diǎn)Jl_l短路，使變壓 器輸入內(nèi)阻r = 0 Ω，依據(jù)變壓器原理，輸出阻抗R = B2r，其中B為變壓器變比，r為變壓器 輸入阻抗，由此輸出阻抗R = 0Ω，不會(huì)影響角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣正常工作。
[0111] 所述的Η橋率驅(qū)動(dòng)電路由相位監(jiān)測電壓傳感器VI、4只功率開關(guān)管Q2~Q5和4 只續(xù)流二極管D2~D5組成；每只功率開關(guān)管有一個(gè)控制輸入端、一個(gè)功率輸入端和一個(gè)功 率輸出端。如圖4所示每只功率開關(guān)管的輸入端和輸出端反向并聯(lián)一只續(xù)流二極管；每2 只功率開關(guān)管串聯(lián)，即D2與D3、D4與D5串聯(lián)，，組成2組Η橋臂電路；每組Η橋臂電路中， 一只功率開關(guān)管功率輸入端與另一只功率開關(guān)管的輸出端串聯(lián)，連接點(diǎn)為Η橋臂電路的功 率輸出端Pol、Ρ〇2 ;2組Η橋臂電路的兩端分別為Η橋臂電路的正輸入端和負(fù)輸入端；2組 Η橋臂電路并聯(lián)組成Η橋功率驅(qū)動(dòng)電路，并聯(lián)后的Η橋臂電路的正端UH+和負(fù)端UH-也是Η 橋功率驅(qū)動(dòng)電路的正端UH+和負(fù)端UH-，2組Η橋臂電路的功率輸出端Pol、Ρο2也為Η橋率 驅(qū)動(dòng)電路的2個(gè)功率輸出端Pol、Ρ 〇2,4只功率開關(guān)管的控制輸入端g2~g5也是Η橋功率 驅(qū)動(dòng)電路的4個(gè)控制輸入端g2~g5。
[0112] 所述的儲(chǔ)能控制電路由一只功率開關(guān)管Q7和充放電電流檢測傳感器A1組成。功 率開關(guān)管Q7的一端通過串聯(lián)的充放電電流檢測傳感器A1與Η橋功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入正端 UH+及匯流母排正極Η+連接，功率開關(guān)管Q7的另一端為儲(chǔ)能控制電路的儲(chǔ)能電池組充放電 接入端HL+，并與儲(chǔ)能電池組正極連接；儲(chǔ)能電池組負(fù)極與匯流母排負(fù)極Η-連接；功率開關(guān) 管Q7控制端g7也是儲(chǔ)能控制電路的控制端，并與控制器模塊U2光隔驅(qū)動(dòng)電路U5連接。
[0113] 所述的控制器模塊由CPU、A/D采樣電路U4、光隔電路U5、同步電路U8和雙向通訊 電路U3組成。所述的A/D采樣電路U4的輸入端A_1~A_n和Al_l分別對應(yīng)與η個(gè)最大 功率跟蹤模塊的電流傳感器Α和儲(chǔ)能DC/AC轉(zhuǎn)換模塊U1充放電電流檢測電流傳感器Α1的 輸出端連接，A/D采樣電路U4的輸入端V_1~V_3分別與儲(chǔ)能DC/AC轉(zhuǎn)換模塊U1的Η橋 功率驅(qū)動(dòng)電路的相位監(jiān)測電壓傳感器VI、儲(chǔ)能電池組電壓傳感器檢測端口 V_2、匯流母排 電壓傳感器V2連接。所述光隔電路U5的輸入端與控制器模塊中CPU的I/O端口連接，光 隔電路U5的輸出端gl_l~gn_l分別對應(yīng)與η個(gè)最大功率跟蹤模塊的功率開關(guān)Q1控制輸 入端gl連接；光隔電路U5的輸出端g2~g7分別對應(yīng)與Η橋功率驅(qū)動(dòng)電路的4個(gè)控制輸 入端g2~g5和保護(hù)繼電器電路的控制開關(guān)管Q6的控制輸入端g6和儲(chǔ)能電路控制端g7 連接；雙向通訊電路U3的一端與控制器模塊中CPU的通訊端口連接，雙向通訊電路U3的另 一端TD_X也是串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的通訊端口 TD_X，通過光纖或 無線與星角型并網(wǎng)平衡控制器PLC中的多機(jī)通訊模塊端口 TD連接，實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)。同步電 路U8的一端與控制器模塊中CPU的I/O端口連接，同步電路U8的另一端TB_X也是串聯(lián)式 光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的同步輸入端口 TB_X，通過光纖或無線與星角型并網(wǎng) 平衡控制器PLC中的時(shí)序控制模塊輸出端TB連接，實(shí)現(xiàn)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)裝置輸出與該相電網(wǎng)過零點(diǎn)同步。
[0114] 當(dāng)星角型并網(wǎng)平衡控制器判斷允許m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié) 裝置接入電網(wǎng)時(shí)，星角型并網(wǎng)平衡控制器控制并網(wǎng)交流接觸器工作，電網(wǎng)通過斷路器、電流 /電壓傳感器及并網(wǎng)交流接觸器接點(diǎn)與角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣連接，角型三相交流 串聯(lián)式光伏方陣中每個(gè)單相交流串聯(lián)式光伏方陣的m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功 率調(diào)節(jié)裝置輸出端將電網(wǎng)電壓分壓，并通過交流隔離輸出模塊高壓隔離變壓器反向?qū)?yīng) 的角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣每相交流串聯(lián)式光伏方陣的相位、頻率、電壓耦合到交流 隔離輸出模塊的輸入繞組端，串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的控制器模塊通 過相位監(jiān)測電壓傳感器讀取相位、頻率及電壓信息及星角型并網(wǎng)平衡控制器提供的過零點(diǎn) 同步信號(hào)，并將此信息數(shù)據(jù)通過雙向通訊電路通訊端口回傳到星角型并網(wǎng)平衡控制器多機(jī) 通訊模塊端口中。星角型并網(wǎng)平衡控制器依據(jù)此三相交流串聯(lián)式光伏方陣的相位、頻率、電 壓數(shù)據(jù)及同步信息，分別通過多機(jī)通訊模塊的端口和時(shí)序控制模塊的端口對應(yīng)的向串聯(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電橋功率驅(qū)動(dòng)電 路經(jīng)交流隔離輸出模塊交流輸出。
[0115] 所述的電源模塊U6由DC/DC電源、避雷器BL和保護(hù)繼電器電路組成。DC/DC電源 的輸入端Uin與避雷器BL的兩端并聯(lián)，保護(hù)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置電 器避免雷擊。DC/DC電源的輸出端Uout與保護(hù)繼電器電路的輸入端并聯(lián)；所述的保護(hù)繼電 器電路由繼電器J1和控制開關(guān)管Q6組成?？刂崎_關(guān)管Q6的功率輸入端也是保護(hù)繼電器 電路的負(fù)輸入端，控制開關(guān)管Q6的功率輸出端與繼電器J1 一端連接，繼電器J1的另一端 為保護(hù)繼電器電路的正輸入端，控制開關(guān)管Q6的控制輸入端g6也是保護(hù)繼電器電路的控 制輸入端g6。
[0116] 在DC/DC電源沒有啟動(dòng)時(shí)，保護(hù)繼電器電路兩端沒有電壓，保護(hù)繼電器常閉Jl_l 接點(diǎn)閉合，串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸出阻抗R = Ο Ω。當(dāng)DC/DC電源啟 動(dòng)輸出直流電壓時(shí)，保護(hù)繼電器J1在控制器的控制下，依據(jù)需求控制常閉Jl_l接點(diǎn)開閉， 對串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸出阻抗R = 〇Q或R = B2rQ控制，r為交 流隔離輸出模塊U7的功率輸入內(nèi)阻。
[0117] 所述的交流隔離輸出模塊U7由高壓隔離變壓器T、隔離開關(guān)K1、隔離開關(guān)K2和 一個(gè)短路開關(guān)K3組成。所述的高壓隔離變壓器T有一個(gè)功率輸入繞組L2和一個(gè)功率輸 出繞組L3,其中高壓隔離變壓器T的功率輸入繞組L2也是交流隔離輸出模塊U7的輸入 端；功率輸出繞組L3的兩端分別與隔離開關(guān)K1、隔離開關(guān)K2的輸入端連接，隔離開關(guān)K1、 隔離開關(guān)K2的輸出端分別與短路開關(guān)K3兩端連接，短路開關(guān)K3兩端是交流隔離輸出 模塊U7的輸出端Acm_l、Acm_2,也是串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置輸出端 Acm_l、Acm_2，輸出電壓為Uac。并且高壓隔離變壓器隔離電壓>Uacsmax。由于高壓隔離 變壓器的加入，使串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的隔離電壓> Uacsmax。所 述的Uacsmax也稱為系統(tǒng)最高交流電壓。角型三相能量互補(bǔ)交流串聯(lián)式光伏方陣分別輸 出最大 A 相電壓：Uasmax = Ualmax+Ua2max+Ua3max，…，+Uammax ;B 相電壓：Ubsmax = Ublmax+Ub2max+Ub3max,…，+Ubmmax ;C 相電壓：Ucsmax = Uclmax+Uc2max+Uc3max，…， +Ucmmax ;Uammax、Ubmmax，Ucmmax為第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 出最大電壓值。m為多1的整數(shù)。所述高壓隔離變壓器T功率輸入繞組L2的兩端與儲(chǔ)能 DC/AC轉(zhuǎn)換模塊U1中Η橋功率驅(qū)動(dòng)電路功率輸出端Pol、P〇2連接，儲(chǔ)能DC/AC轉(zhuǎn)換模塊U1 將η個(gè)最大功率跟蹤模塊的輸出功率經(jīng)功率輸入繞組L2耦合到功率輸出繞組L3輸出交流 功率。
[0118] 串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置中的Η橋功率驅(qū)動(dòng)電路對應(yīng)輸出角 型三相交流串聯(lián)式光伏方陣的相位、頻率、功率，經(jīng)交流隔離輸出模塊U7的高壓隔離變壓 器Τ耦合輸出，并經(jīng)隔離開關(guān)Κ1、隔離開關(guān)Κ2、短路開關(guān)Κ3輸出交流功率。短路開關(guān)Κ3正 常時(shí)處于開路狀態(tài)，當(dāng)某一串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置維護(hù)或更換退出角 型三相交流串聯(lián)式光伏方陣時(shí)，為不影響角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣正常工作，將短路 開關(guān)Κ3快速閉合。
[0119] 如圖2、3所示，所述的第一儲(chǔ)能電池組Ε_ΑΒ、第二儲(chǔ)能電池組E_BC、第三儲(chǔ)能電池 組E_CA分別與角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣連接時(shí)，其中一相交流串聯(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)裝置輸出尾端Acm_2和匯流母排負(fù)極H-分 別與另一相交流串聯(lián)式光伏方陣中的第1個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置 輸出首端Acl_l和匯流母排負(fù)極H-連接，使相鄰兩相交流串聯(lián)式光伏方陣中的第1個(gè)和第 m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置所處電位相等。由此可將相鄰兩相第1個(gè) 和第m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置中的儲(chǔ)能電池組充放電接入端HL+并 聯(lián)，并與一組儲(chǔ)能電池組正端連接。相鄰兩相第1個(gè)和第m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交 流功率調(diào)節(jié)裝置中的儲(chǔ)能DC/AC轉(zhuǎn)換模塊U1匯流母排負(fù)端H-并聯(lián)，并與儲(chǔ)能電池組負(fù)端 連接。其中A相交流串聯(lián)式光伏方陣第1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 的儲(chǔ)能電池組充放電接入端HL+和匯流母排負(fù)端H-與第三儲(chǔ)能電池組E_CA正負(fù)連接，第 m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置中的儲(chǔ)能電池組充放電接入端HL+和匯流 母排負(fù)端H-與第一能電池組E_AB正負(fù)連接；其中B相交流串聯(lián)式光伏方陣第1個(gè)串聯(lián)式 光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置中的儲(chǔ)能電池組充放電接入端HL+和匯流母排負(fù)端 H-與第一儲(chǔ)能電池組E_AB正負(fù)連接，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 的儲(chǔ)能電池組充放電接入端HL+和匯流母排負(fù)端H-與第二儲(chǔ)能電池組E_BC正負(fù)連接；其 中C相交流串聯(lián)式光伏方陣第1個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置中的儲(chǔ)能電 池組充放電接入端HL+和匯流母排負(fù)端H-與第二儲(chǔ)能電池組E_BC正負(fù)連接，第m個(gè)串聯(lián) 式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置中的儲(chǔ)能電池組充放電接入端HL+和匯流母排負(fù) 端H-與第三儲(chǔ)能電池組E_CA正負(fù)連接。
[0120] 相鄰兩相第1個(gè)和第m個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置的控制器U2 中的A/D采樣電路U4的儲(chǔ)能電池組電壓傳感器檢測端置V_2并聯(lián)，并與儲(chǔ)能電池組電壓傳 感器V2數(shù)據(jù)輸出連接。
[0121] 圖3所示的角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣系統(tǒng)與圖5所示的集中型光伏發(fā)電系 統(tǒng)、圖6所示的組串型光伏發(fā)電系統(tǒng)和圖7所示的串聯(lián)式光伏直流方陣系統(tǒng)相比，本實(shí)用新 型角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣的優(yōu)點(diǎn)為：
[0122] 1.圖3所示的角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣中摒棄了圖5所示的集中型光伏發(fā)電 系統(tǒng)中匯流、集中安裝逆變器、變壓器設(shè)備。同樣相對圖6所示的組串型光伏發(fā)電系統(tǒng)摒棄 了交流匯流、變壓器設(shè)備。由于匯流設(shè)備依據(jù)電站容量配置的數(shù)量，而在光伏系統(tǒng)中匯流設(shè) 備出現(xiàn)故障率高、損耗大。本實(shí)用新型角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣摒棄了大量匯流設(shè)備 及變壓器設(shè)備，減少了損耗、降低了成本、提高了可靠性；
[0123] 2.圖3所示的角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣中，光伏組串就近與串聯(lián)式光伏方 陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置連接，圖3的串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置之 間都通過單根電纜串聯(lián)連接，角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣最大輸出電流是光伏電站系 統(tǒng)容量除以并網(wǎng)點(diǎn)系統(tǒng)電壓，以光伏電站容量10MW，系統(tǒng)電壓35kV為例則最大輸出電流= 10Mff/35kV = 286A，平均分配到每相交流串聯(lián)式光伏方陣中電流為286A/3 = 95. 3A。而圖 5、圖6所示的系統(tǒng)中，匯流設(shè)備安裝位置必須兼顧多組光伏組串安放布局，造成η多對電纜 到匯流設(shè)備安裝位置在匯流設(shè)備內(nèi)并聯(lián)，（如16路匯流箱完成16路光伏組串并聯(lián)，電纜數(shù) 量為16X2,其匯流電流為16Χ10Α = 160Α，η臺(tái)組串式逆變器交流輸出經(jīng)ηΧ4根交流電 纜并聯(lián)，匯流后電流增加 η倍，而匯流設(shè)備再經(jīng)2根直流或4根交流大電流電纜到上一級匯 流設(shè)備或逆變器內(nèi)并聯(lián)。還以光伏電站容量10MW，系統(tǒng)電壓500V為例則最大輸出電流= 10MW/500V = 20000Α相比圖2、圖3所示的角型三相平衡交流串聯(lián)式光伏方陣，電流大電纜 數(shù)量多，損耗、成本增加；
[0124] 3.圖3所示的角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣，光伏組串可通過串聯(lián)式光伏方陣高 壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置之間的串聯(lián)提高系統(tǒng)電壓，如每個(gè)串聯(lián)式光伏方陣高壓隔離交流 功率調(diào)節(jié)裝置輸出平均電壓為500ν，系統(tǒng)電壓為35kV，則可通過每相交流串聯(lián)式光伏方陣 35KV/500V = 70個(gè)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)數(shù)量實(shí)現(xiàn)35kV輸出，可 遠(yuǎn)高于圖5、圖6所示的逆變器輸入電壓〈ΙΟΟΟν，在同等功率條件下使串聯(lián)結(jié)構(gòu)電流減小， 改變并聯(lián)大電流傳輸電流方式，減少電纜及設(shè)備的功率損耗，并且提升角型三相交流串聯(lián) 式光伏方陣功率；
[0125] 4.圖3所示的角型三相交流串聯(lián)式光伏方陣中，光伏組串通過串聯(lián)式光伏方陣高 壓隔離交流功率調(diào)節(jié)裝置之間的串聯(lián)提高輸入并網(wǎng)點(diǎn)電壓，可實(shí)現(xiàn)無變壓器并網(wǎng)輸出，而 圖5、圖6所示的光伏發(fā)電系統(tǒng)，由于逆變器輸入直流電壓< ΙΟΟΟν的限制，只能滿足逆變器 交流輸出電壓< 400v系統(tǒng)無變壓器并網(wǎng)，更高電壓并網(wǎng)則須經(jīng)高壓變壓器轉(zhuǎn)化輸出，電流 大、損耗大、成本