專利名稱：光伏并網(wǎng)逆變器及光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及逆變器領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種光伏并網(wǎng)逆變器及光伏發(fā)電系統(tǒng)。
技術(shù)背景隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭和環(huán)境意識(shí)的覺醒，太陽能的開發(fā)利用日益受到重視，其中光伏發(fā)電是利用太陽能的主要方式。大容量光伏發(fā)電系統(tǒng)中，通常需要將一定數(shù)量的光伏組件通過串并聯(lián)組成光伏陣列。光伏組件的輸出電能與太陽輻照度、組件溫度密切相關(guān)，也就是說光伏陣列存在一個(gè)最大功率點(diǎn)，最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power PointTracking, MPPT)即為獲取上述最大功率點(diǎn)的方案。通過最大功率點(diǎn)跟蹤，可使電池組件始終輸出最大功率，從而提高太陽能電池組件的利用率。目前，光伏逆變產(chǎn)品采用的是單一的MPPT跟蹤，即一個(gè)逆變器使用一個(gè)太陽能電池板陣列。根據(jù)太陽能電池板的特性，若陣列中某一電池板出現(xiàn)故障，則與該故障電池板所串聯(lián)的一列電壓就會(huì)偏低，而根據(jù)并聯(lián)兩點(diǎn)電壓相等的原理，通過MPPT技術(shù)追蹤到的最大功率點(diǎn)的電壓會(huì)在出問題的那一列電池板的最大功率點(diǎn)上，而無法追蹤到最大功率其他正常工作的太陽能電池板，使得逆變器無法追蹤到整個(gè)光伏陣列的最大功率，將故障擴(kuò)大化，影響光伏系統(tǒng)的發(fā)電量和效益。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)上述單一太陽能電池板故障影響整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量和效率的問題，提供一種光伏并網(wǎng)逆變器及光伏發(fā)電系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種光伏并網(wǎng)逆變器，包括多個(gè)輸入端口、多個(gè)逆變單元組以及一個(gè)輸出端口，其中每一逆變單元組包括第一逆變單元且該第一逆變單元包括用于實(shí)現(xiàn)電流變換的逆變組件及用于對(duì)光伏陣列的最大功率進(jìn)行跟蹤掃描的MPPT控制組件，每一逆變單元組的輸入端分別連接到所述多個(gè)輸入端口中的一個(gè)、輸出端并聯(lián)連接到輸出端口，所述MPPT控制組件的輸出端連接到逆變組件的控制端。在本實(shí)用新型所述的光伏并網(wǎng)逆變器中，每一所述逆變單元組由一個(gè)第一逆變單元構(gòu)成。在本實(shí)用新型所述的光伏并網(wǎng)逆變器中，所述多個(gè)逆變單元組中的至少一個(gè)逆變單元組包括一個(gè)或多個(gè)具有逆變組件的第二逆變單元，所述第二逆變單元中的逆變組件與第一逆變單元中的逆變組件并聯(lián)連接且控制端連接到第一逆變單元的MPPT控制組件的輸出端。在本實(shí)用新型所述的光伏并網(wǎng)逆變器中，每一逆變單元組還包括至少一個(gè)具有逆變組件的第二逆變單元，所述第二逆變單元中的逆變組件與第一逆變單元中的逆變組件并聯(lián)連接且控制端連接到第一逆變單元的MPPT控制組件的輸出端。[0009]本實(shí)用新型還提供一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏陣列及一個(gè)逆變器，其中所述光伏陣列包括多個(gè)獨(dú)立的光伏子陣列；所述逆變器包括多個(gè)分別連接到一個(gè)光伏子陣列的輸入端口、多個(gè)逆變單元組以及一個(gè)用于連接到電網(wǎng)的輸出端口 ；每一逆變單元組包括第一逆變單元且該第一逆變單元包括用于實(shí)現(xiàn)電流變換的逆變組件及用于對(duì)光伏陣列的最大功率進(jìn)行跟蹤掃描的MPPT控制組件，每一逆變單元組的輸入端分別連接到所述多個(gè)輸入端口中的一個(gè)、輸出端并聯(lián)連接到輸出端口，所述MPPT控制組件的輸出端連接到逆變組件的控制端。在本實(shí)用新型所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，每一所述逆變單元組由一個(gè)第一逆變單元構(gòu)成。在本實(shí)用新型所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，所述多個(gè)逆變單元組中的至少一個(gè)逆變單元組包括一個(gè)或多個(gè)具有逆變組件的第二逆變單元，所述第二逆變單元中的逆變組件與第一逆變單元中的逆變組件并聯(lián)連接且控制端連接到第一逆變單元的MPPT控制組件的輸出
端。 在本實(shí)用新型所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，每一逆變單元組還包括至少一個(gè)具有逆變組件的第二逆變單元，所述第二逆變單元中的逆變組件與第一逆變單元中的逆變組件并聯(lián)連接且控制端連接到第一逆變單元的MPPT控制組件的輸出端。本實(shí)用新型的光伏并網(wǎng)逆變器及光伏發(fā)電系統(tǒng)具有以下有益效果通過逆變器中并聯(lián)的多組逆變單元分別連接一個(gè)獨(dú)立的光伏陣列，使太陽能電池板故障僅影響該太陽能電池板所串聯(lián)的那一路以及和它并聯(lián)的太陽能電池板，而不會(huì)影響到整個(gè)光伏陣列。

圖I是本實(shí)用新型光伏并網(wǎng)逆變器實(shí)施例的示意圖。圖2是圖I中逆變單元組第一實(shí)施例的示意圖。圖3是圖I中逆變單元組第二實(shí)施例的示意圖。圖4是本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖I所示，是本實(shí)用新型的光伏并網(wǎng)逆變器實(shí)施例的示意圖。在本實(shí)施例中，逆變器10包括多個(gè)輸入端口 11、多個(gè)逆變單元組12以及一個(gè)輸出端口 13。上述每一輸入端口 11用于連接一路直流輸入，例如光伏陣列(太陽能電池板陣列)，輸出端口 13用于連接電網(wǎng)。上述每一逆變單元組12的輸入端分別連接到多個(gè)輸入端口 11中的一個(gè)、輸出端并聯(lián)連接到輸出端口 13。如圖2所示,是圖I中逆變單元組12的示意圖。該逆變單元組12包括一個(gè)第一逆變單元121且該第一逆變單元121包括一個(gè)MPPT控制組件1211及一個(gè)逆變組件1212，上述MPPT控制組件1211的輸出端連接到逆變組件1212的控制端。逆變組件1212用于實(shí)現(xiàn)直流電到交流電的變換，具體可包括IGBT元件等功率組件。MPPT控制組件1211用于對(duì)光伏陣列(該光伏陣列連接到對(duì)應(yīng)的輸入端口 11)的最大功率進(jìn)行跟蹤掃描，從而根據(jù)最大功率跟蹤結(jié)果控制逆變組件1212進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，上述MPPT控制組件1211可以為第一逆變單元121中運(yùn)行特定程序的1C。如圖3所示，是圖I中逆變單元組12第二實(shí)施例的示意圖。在該逆變單元組12中，包括一個(gè)第一逆變單元121’和一個(gè)第二逆變單元122’，其中第一逆變單元121’包括MPPT控制組件1211’及逆變組件1212’，第二逆變單元122’僅包括逆變組件1221’。上述第二逆變單元122’中的逆變組件1221’與第一逆變單元121’中的逆變組件1212’并聯(lián)連接，并且上述逆變組件1221’和逆變組件1212’的控制端分別連接到MPPT控制組件1211’的輸出端，從而由該MPPT控制組件1211’控制實(shí)現(xiàn)電流變換。 上述圖2和圖3中的逆變單元組可通過不同的連接及配置參數(shù)實(shí)現(xiàn)。在圖I所示的實(shí)施例中，逆變器10的多個(gè)逆變單元組12可都為圖2中所示的逆變單元組，各個(gè)第一逆變單元121之間無主從模式且每個(gè)逆變單元121獨(dú)立進(jìn)行最大功率點(diǎn)追蹤；也可以都為圖3中所示的逆變單元組，每一逆變單元組中的第一逆變單元121’和第二逆變單元122’之間采用主從模式；或者同時(shí)包括圖2和圖3中所示的逆變單元組，從而滿足不同的應(yīng)用場(chǎng)合。上述逆變器10可以讓太陽能電池板故障僅影響該電池板所串聯(lián)的那一路以及和它并聯(lián)的電池板，而不會(huì)影響到整個(gè)光伏陣列，從而避免單一電池板出現(xiàn)問題影響到整個(gè)光伏陣列的問題。如圖4所示，是本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。在本實(shí)施例中，光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏陣列及一個(gè)逆變器10，其中光伏陣列包括多個(gè)獨(dú)立的光伏子陣列51，逆變器40包括多個(gè)分別連接到一個(gè)光伏子陣列51的輸入端口 41、多個(gè)逆變單元組42以及一個(gè)連接到電網(wǎng)的輸出端口 43。上述每一逆變單元組42的輸入端分別連接到多個(gè)輸入端口 41中的一個(gè)、輸出端并聯(lián)連接到輸出端口 43。在上述的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，每一逆變單元組42用于實(shí)現(xiàn)電流變化，并包括第一逆變單元且該第一逆變單元包括用于實(shí)現(xiàn)電流變換的逆變組件及用于對(duì)光伏陣列的最大功率進(jìn)行跟蹤掃描的MPPT控制組件，其中MPPT控制組件的輸出端連接到逆變組件的控制端。在上述的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，所有逆變單元組42可僅包括第一逆變單元，即多個(gè)第一逆變單元都通過一個(gè)輸入端口具有一路獨(dú)立的直流輸入，每一第一逆變單元獨(dú)立進(jìn)行最大功率點(diǎn)追蹤。為了滿足配置較大功率光伏陣列的需求，每一逆變單元組42可包括一個(gè)第一逆變單元和至少一個(gè)第二逆變單元，其中上述第一逆變單元和第二逆變單元并聯(lián)連接，且同一逆變單元組42中的第一逆變單元和第二逆變單元采用主從模式，由第一逆變單元生成控制信號(hào)控制第二逆變單元進(jìn)行電流變換。此外，在某些應(yīng)用中，可將上述兩種方式混合使用，即逆變單元組中既包括僅具有第一逆變單元的逆變單元組，也包括同時(shí)具有第一逆變單元和第二逆變單元的逆變單元組。在上述實(shí)施例中，將一個(gè)大的光伏陣列分成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小的光伏子陣列，之間互相不聯(lián)系，故在某一個(gè)電池板發(fā)生故障的時(shí)候，影響僅在這塊電池板所在的光伏子陣列，而不會(huì)影響其他子陣列的工作，從而把影響降到最小。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于包括多個(gè)輸入端口、多個(gè)逆變單元組以及一個(gè)輸出端口，其中每一逆變單元組包括第一逆變單元且該第一逆變單元包括用于實(shí)現(xiàn)電流變換的逆變組件及用于對(duì)光伏陣列的最大功率進(jìn)行跟蹤掃描的MPPT控制組件，每一逆變單元組的輸入端分別連接到所述多個(gè)輸入端口中的一個(gè)、輸出端并聯(lián)連接到輸出端口，所述MPPT控制組件的輸出端連接到逆變組件的控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于每一所述逆變單元組由一個(gè)第一逆變單元構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于所述多個(gè)逆變單元組中的至少一個(gè)逆變單元組包括一個(gè)或多個(gè)具有逆變組件的第二逆變單元,所述第二逆變單元中的逆變組件與第一逆變單元中的逆變組件并聯(lián)連接且控制端連接到第一逆變單元的MPPT控制組件的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于每一逆變單元組還包括至少一個(gè)具有逆變組件的第二逆變單元，所述第二逆變單元中的逆變組件與第一逆變單元中的逆變組件并聯(lián)連接且控制端連接到第一逆變單元的MPPT控制組件的輸出端。
5.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括光伏陣列及逆變器，其中所述光伏陣列包括多個(gè)獨(dú)立的光伏子陣列；所述逆變器包括多個(gè)分別連接到一個(gè)光伏子陣列的輸入端口、多個(gè)逆變單元組以及一個(gè)用于連接到電網(wǎng)的輸出端口 ；每一逆變單元組包括第一逆變單元且該第一逆變單元包括用于實(shí)現(xiàn)電流變換的逆變組件及用于對(duì)光伏陣列的最大功率進(jìn)行跟蹤掃描的MPPT控制組件，每一逆變單元組的輸入端分別連接到所述多個(gè)輸入端口中的一個(gè)、輸出端并聯(lián)連接到輸出端口，所述MPPT控制組件的輸出端連接到逆變組件的控制端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏發(fā)電系統(tǒng),其特征在于每一所述逆變單兀組由一個(gè)第一逆變單元構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述多個(gè)逆變單元組中的至少一個(gè)逆變單元組包括一個(gè)或多個(gè)具有逆變組件的第二逆變單元，所述第二逆變單元中的逆變組件與第一逆變單元中的逆變組件并聯(lián)連接且控制端連接到第一逆變單元的MPPT控制組件的輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于每一逆變單元組還包括至少一個(gè)具有逆變組件的第二逆變單元，所述第二逆變單元中的逆變組件與第一逆變單元中的逆變組件并聯(lián)連接且控制端連接到第一逆變單元的MPPT控制組件的輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種光伏并網(wǎng)逆變器，包括多個(gè)輸入端口、多個(gè)逆變單元組以及一個(gè)輸出端口，其中每一逆變單元組包括第一逆變單元且該第一逆變單元包括用于實(shí)現(xiàn)電流變換的逆變組件及用于對(duì)光伏陣列的最大功率進(jìn)行跟蹤掃描的MPPT控制組件，每一逆變單元組的輸入端分別連接到所述多個(gè)輸入端口中的一個(gè)、輸出端并聯(lián)連接到輸出端口，所述MPPT控制組件的輸出端連接到逆變組件的控制端。本實(shí)用新型還提供了一種對(duì)應(yīng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過逆變器中并聯(lián)的多組逆變單元分別連接一個(gè)獨(dú)立的光伏陣列，使太陽能電池板故障僅影響該太陽能電池板所串聯(lián)的那一路以及和它并聯(lián)的太陽能電池板，而不會(huì)影響到整個(gè)光伏陣列。
文檔編號(hào)H02N6/00GK202772601SQ20122044475
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者張文亦, 張行方 申請(qǐng)人:深圳市匯川技術(shù)股份有限公司, 蘇州匯川技術(shù)有限公司, 蘇州默納克控制技術(shù)有限公司