一種分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)，該分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)包括：多條并聯(lián)的光伏輸入支路、直流母排、逆變器、升壓變壓器；其中，每條光伏輸入支路包括依次連接的光伏組件陣列和升壓匯流箱，所述每條光伏輸入支路與所述直流母排電連接，所述直流母排還與所述逆變器的兩相輸入端電連接，所述逆變器的三相輸出端與所述升壓變壓器的輸入端電連接，所述升壓變壓器的輸出端與電網(wǎng)電連接。本實(shí)用新型實(shí)施例在實(shí)現(xiàn)多路MPPT跟蹤功能的同時(shí)，有效地增加發(fā)電量，并且集中式逆變器的特點(diǎn)保證并網(wǎng)的電能質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】一種分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電中受組件直流電壓較低(工作電壓450-850V)的影響，現(xiàn)有光伏并網(wǎng)逆變器的交流輸出電壓多為270V和315V，而大型光伏電站多是通過(guò)1kV及以上電壓等級(jí)輸電網(wǎng)向外輸送電能，較低的直流電壓導(dǎo)致直流側(cè)線損和交流側(cè)線損增大，降低了光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)有效地增加發(fā)電量的同時(shí)保證并網(wǎng)的電能質(zhì)量。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)，該分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)包括:多條并聯(lián)的光伏輸入支路、直流母排、逆變器、升壓變壓器；其中，
[0006]每條光伏輸入支路包括依次連接的光伏組件陣列和升壓匯流箱；每條光伏輸入支路與所述直流母排電連接，所述直流母排還與所述逆變器的兩相輸入端電連接，所述逆變器的三相輸出端與所述升壓變壓器的輸入端電連接，所述升壓變壓器的輸出端與電網(wǎng)電連接。
[0007]其中，所述至少一個(gè)升壓匯流箱包括:依次串聯(lián)的熔斷器組、防反二極管組、升壓電路；所述熔斷器組還與所述光伏組件陣列電連接，所述升壓電路還與所述直流母排電連接。
[0008]其中，所述升壓電路為直流-直流升壓電路(DC-DC升壓電路)。
[0009]其中，所述直流-直流升壓電路可以為Boost升壓電路或者Cuk升壓電路。
[0010]其中，所述升壓匯流箱還包括:防雷器，并聯(lián)連接在所述防反二極管組與所述升壓電路之間。
[0011]其中，所述逆變器包括:二電平逆變器或者三電平逆變器。
[0012]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)具有DC-DC升壓功能的升壓匯流箱實(shí)現(xiàn)匯流與升壓的功能，升壓匯流箱的輸出端通過(guò)直流母排與逆變器的直流側(cè)電連，由于多路MPPT (最大功率點(diǎn)跟蹤，Maximum Power Point Tracking)的存在,從而有效地增加了發(fā)電量，并且集中式逆變器的特點(diǎn)保證了并網(wǎng)的電能質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例提供的分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖3為圖2所示實(shí)施例中的一個(gè)升壓電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖4為圖2所示實(shí)施例中的另一個(gè)升壓電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0017]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0018]10-電網(wǎng)；111-光伏組件陣列；112-光伏組件陣列；I In-光伏組件陣列；121_升壓匯流箱；122-升壓匯流箱；12η-升壓匯流箱；13-直流母排；14-逆變器；15-升壓變壓器；21_熔斷器組；22_防反二極管組；23_升壓電路；24_防雷器；31_斷路器；32_電容；33-電感；34_開(kāi)關(guān)管；35_電容；36_斷路器；37_ 二極管；41_斷路器；42_開(kāi)關(guān)管；43_電感；44_ 二極管；45_電容；46_斷路器。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0020]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖；如圖1所示，該光伏發(fā)電系統(tǒng)包括:多條并聯(lián)的光伏輸入支路、直流母排13、逆變器14、升壓變壓器15，其中，每條光伏輸入支路包括依次電連接的光伏組件陣列與升壓匯流箱，例如，第I條光伏輸入支路包括光伏組件陣列111與升壓匯流箱121，第2條光伏輸入支路包括光伏組件陣列112與升壓匯流箱122，…，第η條光伏輸入支路包括光伏組件陣列Iln與升壓匯流箱12η，其中，η為光伏輸入支路序號(hào)。
[0021]其中，每條光伏輸入支路中的升壓匯流箱還與直流母排13電連接，直流母排的截面積取決于載流量。如圖1所示，升壓匯流箱121、升壓匯流箱122、升壓匯流箱12η的輸出端均與直流母排13電連接，直流母排13還與逆變器14的兩相輸入端電連接，逆變器14的三相輸出端與升壓變壓器15的輸入端電連接，升壓變壓器15的輸出端與電網(wǎng)10電連接。
[0022]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光伏發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)升壓匯流箱121、升壓匯流箱122、…、升壓匯流箱12η實(shí)現(xiàn)光伏組件陣列的匯流與升壓的功能，相互并聯(lián)的升壓匯流箱
121、升壓匯流箱122、…、升壓匯流箱12η的輸出端通過(guò)直流母排13與逆變器14的直流側(cè)相連，實(shí)現(xiàn)了多路MPPT跟蹤功能；由于多路MPPT的存在，從而有效地增加了發(fā)電量，并且集中式逆變器的特點(diǎn)保證了并網(wǎng)的電能質(zhì)量。
[0023]圖2為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例提供的分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖，圖3為圖2所示實(shí)施例中的一個(gè)升壓電路的電路結(jié)構(gòu)圖，圖4為圖2所示實(shí)施例中的另一個(gè)升壓電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0024]如圖2所示，以第一條光伏輸入支路進(jìn)行舉例說(shuō)明，光伏組件陣列111包括了多塊光伏電池板。在升壓匯流箱121包括了依次串聯(lián)的熔斷器組21、防反二極管組22、升壓電路23，其中，熔斷器組21還與光伏組件陣列111電連接，升壓電路23還與直流母排13電連接。升壓匯流箱121還可以包括防雷器24，防雷器24并聯(lián)連接在防反二極管組22與升壓電路23之間，當(dāng)這條光伏輸入支路因?yàn)橥饨绲母蓴_突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí)，防雷器24能在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流，從而避免損壞該光伏輸入支路的設(shè)備。
[0025]通過(guò)升壓電路23的升壓作用，可以使得升壓匯流箱121的輸出電壓達(dá)到1050V或1140V，進(jìn)而提高了逆變器14的直流側(cè)的直流輸入電壓，進(jìn)一步可提高逆變器14的交流側(cè)的交流輸出電壓，從而減少逆變器14的直流側(cè)線損和交流側(cè)線損，提升了并網(wǎng)的電能質(zhì)量。
[0026]現(xiàn)有技術(shù)中的匯流箱的直流電壓工作范圍一般為450-850V，而本實(shí)用新型通過(guò)在升壓匯流箱121中增加升壓電路23，可以使得升壓匯流箱的直流輸入電壓工作范圍擴(kuò)大至300-850V，因此明顯提升了光伏組件的電壓利用范圍，增加了系統(tǒng)的發(fā)電時(shí)間，增加了發(fā)電量。
[0027]此外，逆變器14可以但不限于使用兩電平、三電平結(jié)構(gòu)，其輸出三相交流電壓為480V或690V。逆變器14的輸出端電連接至升壓變壓器15，升壓變壓器15的輸出接入1kV或35kV電網(wǎng)10。
[0028]進(jìn)一步地，光伏組件陣列112、…、光伏組件陣列Iln的結(jié)構(gòu)以及與升壓匯流箱
122、…、升壓匯流箱12η的連接關(guān)系可以參考上述光伏組件陣列111與升壓匯流箱121的描述，在此不再贅述。
[0029]如圖3所示,示出了圖2所示實(shí)施例中的升壓電路23具體為Boost升壓電路的電路結(jié)構(gòu)，該升壓電路23具體可以包括:斷路器31、與斷路器31并聯(lián)的電容32、與電容32相連的電感33、與電感33相連的開(kāi)關(guān)管34、與開(kāi)關(guān)管34相連的電容35、與電容35相連的二極管37，與二極管37相連的斷路器36。通過(guò)Boost升壓電路中電感33的泵壓作用和電容35對(duì)電壓的保持功能，進(jìn)而提高了逆變器14的直流側(cè)的直流輸入電壓，進(jìn)一步可提高逆變器14的交流側(cè)的交流輸出電壓，從而減少逆變器14的直流側(cè)線損和交流側(cè)線損，提升了并網(wǎng)的電能質(zhì)量。
[0030]如圖4所示,示出了圖2所示實(shí)施例中的升壓電路23具體為Cuk升壓電路的電路結(jié)構(gòu)，該升壓電路23具體可以包括:斷路器41、與斷路器41相連的開(kāi)關(guān)管42、與開(kāi)關(guān)管42相連的電感43、與電感43相連的二極管44、與二極管44相連的電容45、與電容45并聯(lián)的斷路器46。通過(guò)Cuk升壓電路中電感43的泵壓作用和電容45對(duì)電壓的保持功能，進(jìn)而提高了逆變器14的直流側(cè)的直流輸入電壓，進(jìn)一步可提高逆變器14的交流側(cè)的交流輸出電壓，從而減少逆變器14的直流側(cè)線損和交流側(cè)線損，提升了并網(wǎng)的電能質(zhì)量。
[0031]綜上，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光伏發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)升壓匯流箱提高直流電壓后可減少直流線損，同時(shí)可以提高逆變器的交流輸出電壓，減少交流線損，進(jìn)而提升光伏電站的整體效率。
[0032]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【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)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)包括:多條并聯(lián)的光伏輸入支路、直流母排、逆變器、升壓變壓器；其中， 每條光伏輸入支路包括依次電連接的光伏組件陣列和升壓匯流箱；每條光伏輸入支路與所述直流母排電連接，所述直流母排還與所述逆變器的兩相輸入端電連接，所述逆變器的三相輸出端與所述升壓變壓器的輸入端電連接，所述升壓變壓器的輸出端與電網(wǎng)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓匯流箱包括:依次串聯(lián)的熔斷器組、防反二極管組、升壓電路，所述熔斷器組還與所述光伏組件陣列電連接，所述升壓電路還與所述直流母排電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓電路為直流-直流升壓電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述直流-直流升壓電路為Boost升壓電路或者Cuk升壓電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓匯流箱還包括: 防雷器，并聯(lián)連接在所述防反二極管組與所述升壓電路之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分散式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述逆變器包括:二電平逆變器或者三電平逆變器。
【文檔編號(hào)】H02M3/10GK204068287SQ201420459644
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】劉炳, 唐挺, 蔣中川 申請(qǐng)人:北京天誠(chéng)同創(chuàng)電氣有限公司