本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種集中式光伏逆變系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，全球能源危機(jī)的出現(xiàn)以及環(huán)保節(jié)能戰(zhàn)略的推進(jìn)，可再生能源的發(fā)展得到了廣泛的關(guān)注，其中光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是目前應(yīng)用最為廣泛、最為成熟的新能源發(fā)電方式之一。

當(dāng)前的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，光伏陣列受環(huán)境因素影響大，多云或者組件的擺放位置及傾斜角度都會(huì)對(duì)發(fā)電量有所影響。

并且，在大型光伏電站中，常采用多塊光伏組件串聯(lián)成光伏組串、多個(gè)光伏組串再并聯(lián)的連接方式，與集中式逆變器相連。但是其各個(gè)光伏組串中經(jīng)常存在常被樹木、房屋陰影遮擋的光伏組件，而這些被遮擋的光伏組件將會(huì)導(dǎo)致其所在的整個(gè)光伏組串產(chǎn)生串聯(lián)失配，影響該光伏組串的正常發(fā)電；或者，在山丘電站中可能存在朝向出現(xiàn)明顯偏差的光伏組串，而這些光伏組串將會(huì)導(dǎo)致與其并聯(lián)連接的所有光伏組串產(chǎn)生并聯(lián)失配，進(jìn)而影響所有并聯(lián)光伏組串的正常發(fā)電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種集中式光伏逆變系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中集中式光伏逆變系統(tǒng)的光伏組件產(chǎn)生串并聯(lián)失配的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：

一種集中式光伏逆變系統(tǒng)，包括：逆變器、通信管理機(jī)、至少一個(gè)匯流箱及至少一個(gè)功率優(yōu)化器；其中：

所述功率優(yōu)化器的輸入端與至少一個(gè)存在發(fā)電缺陷的光伏組件的輸出端連接；

所述功率優(yōu)化器通過(guò)自身的兩個(gè)輸出端串聯(lián)于相應(yīng)的光伏組串中；

至少兩個(gè)所述光伏組串連接所述匯流箱的輸入端；

各個(gè)所述匯流箱的輸出端并聯(lián)接入所述逆變器；

所述通信管理機(jī)與終端通信連接，且與所述匯流箱和/或所述逆變器通信連接；

所述終端為本地監(jiān)控裝置和/或互聯(lián)網(wǎng)云端。

優(yōu)選的，所述功率優(yōu)化器包括：控制器、DC/DC轉(zhuǎn)換電路及第一通信電路；其中：

所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸入端與所述存在發(fā)電缺陷的光伏組件相連；

所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端串聯(lián)于相應(yīng)的所述光伏組串中；

所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路的控制端及采集端與所述控制器相連；

所述控制器通過(guò)所述第一通信電路與所述匯流箱通信連接。

優(yōu)選的，所述通信管理機(jī)僅與所述逆變器和所述匯流箱其中一種通信連接時(shí)，所述逆變器與所述匯流箱通信連接。

優(yōu)選的，各個(gè)所述匯流箱與相應(yīng)的所述功率優(yōu)化器通信連接；

所述匯流箱之間以菊花鏈方式通信連接；

至少一個(gè)所述匯流箱與所述通信管理機(jī)通信連接，和/或，至少一個(gè)所述匯流箱與所述逆變器通信連接。

優(yōu)選的，所述集中式光伏逆變系統(tǒng)還包括至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)；

所述網(wǎng)關(guān)與所述功率優(yōu)化器通信連接；

所述網(wǎng)關(guān)與所述匯流箱通信連接。

優(yōu)選的，還包括：環(huán)境監(jiān)測(cè)儀；

所述通信管理機(jī)還與所述環(huán)境監(jiān)測(cè)儀通信連接。

優(yōu)選的，所述通信管理機(jī)、所述終端、各個(gè)所述匯流箱及所述逆變器之間分別通過(guò)有線通信、無(wú)線通信或者電力線載波通信實(shí)現(xiàn)通信連接。

優(yōu)選的，還包括：至少一個(gè)、輸入端與不存在發(fā)電缺陷的光伏組件的輸出端連接的功率優(yōu)化器。

由上述方案可知，本實(shí)用新型提供的集中式光伏逆變系統(tǒng)，通過(guò)功率優(yōu)化器與存在發(fā)電缺陷的光伏組件相連，比如與存在遮擋或者朝向問(wèn)題的光伏組件相連，再通過(guò)匯流箱將各個(gè)光伏組件的輸出接入逆變器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電；通過(guò)終端、通信管理機(jī)、逆變器、匯流箱及功率優(yōu)化器之間的通信，能夠?qū)⒛孀兤鳌R流箱及功率優(yōu)化器中的數(shù)據(jù)上傳到終端，同時(shí)還能使各個(gè)功率優(yōu)化器實(shí)現(xiàn)對(duì)于相應(yīng)光伏組件的功率優(yōu)化，避免集中式光伏逆變系統(tǒng)中的光伏組件產(chǎn)生串并聯(lián)失配。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的集中式光伏逆變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的功率優(yōu)化器與光伏組件之間的連接關(guān)系圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的功率優(yōu)化器與光伏組件之間的另一種連接關(guān)系圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的功率優(yōu)化器與光伏組件之間的另一連接關(guān)系圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的功率優(yōu)化器與光伏組件之間的另一種連接關(guān)系圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的集中式光伏逆變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型提供了一種集中式光伏逆變系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中光伏組件產(chǎn)生串并聯(lián)失配的問(wèn)題。

具體的，該集中式光伏逆變系統(tǒng)，參見(jiàn)圖1，包括：逆變器101、通信管理機(jī)102、至少一個(gè)匯流箱103及至少一個(gè)功率優(yōu)化器(圖中未示出)；其中：

功率優(yōu)化器的輸入端與至少一個(gè)存在發(fā)電缺陷的光伏組件的輸出端連接；

功率優(yōu)化器通過(guò)自身的兩個(gè)輸出端串聯(lián)于相應(yīng)的光伏組串中；

至少兩個(gè)光伏組串連接匯流箱103的輸入端；

各個(gè)匯流箱103的輸出端并聯(lián)接入逆變器101；

通信管理機(jī)102與終端通信連接，且與匯流箱103和/或逆變器101通信連接；

終端為本地監(jiān)控裝置和/或互聯(lián)網(wǎng)云端。

具體的工作原理為：

功率優(yōu)化器的輸入端接入存在發(fā)電缺陷的光伏組件，比如存在遮擋或者朝向問(wèn)題的光伏組件，假設(shè)某一光伏組串存在朝向問(wèn)題，則該光伏組串內(nèi)的各個(gè)光伏組件均需連接一個(gè)各自對(duì)應(yīng)的功率優(yōu)化器，如圖2所示；若某個(gè)光伏組件存在遮擋問(wèn)題，則此情況下僅需一個(gè)功率優(yōu)化器連接該光伏組件，如圖3所示。

功率優(yōu)化器的輸出端串聯(lián)于相應(yīng)的光伏組串中后接入?yún)R流箱103，多個(gè)匯流箱103再并聯(lián)接入逆變器101，直流電在逆變器101內(nèi)變換成交流電送入電網(wǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

優(yōu)選的，逆變器101與電網(wǎng)之間還可以增加變壓器，如圖1中虛線框內(nèi)所示。

光伏組件接入功率優(yōu)化器的方式有多種，可以是如圖4所示的單個(gè)光伏組件接入功率優(yōu)化器，也可以是如圖5所示的由多個(gè)光伏組件接入功率優(yōu)化器。此處不做具體限定，可以視其具體應(yīng)用環(huán)境而定，均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。

值得說(shuō)明的是，當(dāng)前，隨著組件檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展以及光伏安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升，現(xiàn)行的大型光伏電站已經(jīng)不能滿足新技術(shù)帶來(lái)的要求。

而本實(shí)施例提供的該集中式光伏逆變系統(tǒng)，通過(guò)終端、通信管理機(jī)102、逆變器101、匯流箱103及功率優(yōu)化器之間的通信，能夠?qū)⒛孀兤?01、匯流箱103及功率優(yōu)化器中的數(shù)據(jù)上傳到終端，同時(shí)還能將終端的各種控制指令通過(guò)通信管理機(jī)102下發(fā)到逆變器101、匯流箱103及功率優(yōu)化器，滿足組件檢測(cè)和光伏新標(biāo)準(zhǔn)的要求，并且還能使各個(gè)功率優(yōu)化器實(shí)現(xiàn)對(duì)于相應(yīng)光伏組件的功率優(yōu)化，避免集中式光伏逆變系統(tǒng)中的光伏組件產(chǎn)生串并聯(lián)失配。

優(yōu)選的，該集中式光伏逆變系統(tǒng)，還包括：至少一個(gè)、輸入端與不存在發(fā)電缺陷的光伏組件的輸出端連接的功率優(yōu)化器。

若各個(gè)光伏組件均連接有一個(gè)相應(yīng)的功率優(yōu)化器，則通過(guò)上述工作原理，能夠使各個(gè)功率優(yōu)化器實(shí)現(xiàn)對(duì)于相應(yīng)光伏組件的功率優(yōu)化，進(jìn)而通過(guò)功率優(yōu)化器即可使各個(gè)光伏組件實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤控制。

本實(shí)用新型另一實(shí)施例還提供了一種具體的集中式光伏逆變系統(tǒng)，在上述實(shí)施例及圖1至圖5的基礎(chǔ)之上，功率優(yōu)化器包括：控制器、DC/DC轉(zhuǎn)換電路及第一通信電路；其中：

DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸入端與存在發(fā)電缺陷的光伏組件相連，用于對(duì)對(duì)應(yīng)的光伏組件進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤控制；

DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端串聯(lián)于相應(yīng)的光伏組串中；

DC/DC轉(zhuǎn)換電路的控制端及采集端與控制器相連；

控制器通過(guò)第一通信電路與匯流箱103通信連接，用于控制DC/DC轉(zhuǎn)換電路和第一通信電路的運(yùn)行；

第一通信電路用于與匯流箱103之間進(jìn)行通信。

優(yōu)選的，第一通信電路與匯流箱103之間通過(guò)PLC通信協(xié)議通信。

在具體的實(shí)際應(yīng)用中，控制器與匯流箱103之間的通信方式，可以視其具體應(yīng)用環(huán)境而定，均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。

比如，功率優(yōu)化器上的數(shù)據(jù)信息和工作狀態(tài)，可以通過(guò)PLC通信協(xié)議與匯流箱103進(jìn)行通信，具體可以采用RS232、PROFIBUS、DEVICEBUS及廠家自定義的協(xié)議等，此處也不做具體限定，可以視其具體應(yīng)用環(huán)境而定，均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。

優(yōu)選的，通信管理機(jī)102僅與逆變器101和匯流箱103其中一種通信連接時(shí)，逆變器101與匯流箱103通信連接。

通信管理機(jī)102與逆變器101和匯流箱103之間的通信連接關(guān)系，可以視其具體應(yīng)用環(huán)境而定，此處不做具體限定，均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。

優(yōu)選的，各個(gè)匯流箱103與相應(yīng)的功率優(yōu)化器通信連接；

匯流箱103之間以菊花鏈方式通信連接；

至少一個(gè)匯流箱103與通信管理機(jī)102通信連接，和/或，至少一個(gè)匯流箱103與逆變器101通信連接。

在具體的實(shí)際應(yīng)用中，功率優(yōu)化器與匯流箱103之間可以通過(guò)有線通信或者電力線載波通信實(shí)現(xiàn)通信連接，當(dāng)然，功率優(yōu)化器上的數(shù)據(jù)信息和工作狀態(tài)，還可以通過(guò)無(wú)線通信方式與匯流箱103進(jìn)行通信；此時(shí)，優(yōu)選的，集中式光伏逆變系統(tǒng)參見(jiàn)圖6，還包括至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)；

網(wǎng)關(guān)與功率優(yōu)化器通信連接，接收功率優(yōu)化器發(fā)出的數(shù)據(jù)信息，并向功率優(yōu)化器下發(fā)數(shù)據(jù)或者指令；

網(wǎng)關(guān)與匯流箱103通信連接，上傳功率優(yōu)化器的數(shù)據(jù)信息，并接收匯流箱103下發(fā)的數(shù)據(jù)或指令。

網(wǎng)關(guān)通過(guò)匯流箱103進(jìn)行取電，網(wǎng)關(guān)通過(guò)無(wú)線通信，比如ZigBee協(xié)議通信，接收功率優(yōu)化器發(fā)出的數(shù)據(jù)信息，再通過(guò)通訊線或者能夠載波的電力線纜，將數(shù)據(jù)信息上傳到匯流箱103。并且，網(wǎng)關(guān)還通過(guò)匯流箱103接收終端下發(fā)的數(shù)據(jù)或者指令，并轉(zhuǎn)發(fā)至對(duì)應(yīng)的功率優(yōu)化器。

優(yōu)選的，還包括：環(huán)境監(jiān)測(cè)儀；

通信管理機(jī)102還與環(huán)境監(jiān)測(cè)儀通信連接。

優(yōu)選的，通信管理機(jī)102、終端、各個(gè)匯流箱103及逆變器101之間分別通過(guò)有線通信、無(wú)線通信或者電力線載波通信實(shí)現(xiàn)通信連接，且上述實(shí)施例中各個(gè)設(shè)備間通信的一組通信電路的類型一致。

比如，通信管理機(jī)102與各個(gè)匯流箱103及逆變器101均通過(guò)RS485總線實(shí)現(xiàn)通信連接。

匯流箱103之間可以通過(guò)RS485總線實(shí)現(xiàn)菊花鏈連接，并將數(shù)據(jù)信息上傳到通信管理機(jī)102中；而逆變器101上的信息也通過(guò)485總線上傳到通信管理機(jī)102中；環(huán)境監(jiān)測(cè)儀上的數(shù)據(jù)也上傳至通信管理機(jī)102；通信管理機(jī)102即可將收集到的所有數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)線上傳至本地監(jiān)控裝置或者互聯(lián)網(wǎng)云端。

本實(shí)施例提供了通信管理機(jī)102與各個(gè)匯流箱103及逆變器101之間的一種具體通信方式，當(dāng)然，并不限定于此，可以視其具體的應(yīng)用環(huán)境而定，均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。

另外，在具體的實(shí)際應(yīng)用中，為了節(jié)省如結(jié)構(gòu)、部分電路等成本，可以將通信管理機(jī)集成在逆變器中或者匯流箱中，也可以將網(wǎng)關(guān)集成在匯流箱中。同樣屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

其他具體的工作原理與上述實(shí)施例相同，此處不再一一贅述。

本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似部分互相參見(jiàn)即可。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。