一種光伏逆變器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種光伏逆變器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在光伏逆變器中，由光伏電源將光能轉(zhuǎn)換成直流電能，并通過(guò)逆變電路將直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能。其中，光伏電源通常由多個(gè)光伏組件串聯(lián)構(gòu)成，以滿足用戶對(duì)電壓或功率的要求。
[0003]然而，光伏組件由于老化衰減、異常損壞、熱斑、障礙物遮擋、灰塵影響等多種原因，會(huì)出現(xiàn)輸出電流減小的情況。由于多個(gè)光伏組件串聯(lián)連接時(shí)，光伏電源的輸出電流由各個(gè)光伏組件的最小輸出電流決定，因此，當(dāng)有至少一個(gè)光伏組件的輸出電流減小時(shí)，會(huì)影響串聯(lián)的其他各個(gè)光伏組件的輸出功率，最終導(dǎo)致光伏逆變器的總發(fā)電量減小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種光伏逆變器及其控制方法，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)有至少一個(gè)光伏組件的輸出電流減小時(shí)，降低對(duì)其他各個(gè)光伏組件的輸出功率的影響，從而提高光伏逆變器的總發(fā)電量。
[0005]為此，本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:
[0006]本發(fā)明提供了一種光伏逆變器，包括:一個(gè)母線電路和逆變電路；
[0007]所述母線電路包括:第一升壓電路、第二升壓電路、第一旁路電路、第二旁路電路、第一儲(chǔ)能單元和第二儲(chǔ)能單元;所述第一儲(chǔ)能單元和所述第二儲(chǔ)能單元分別包括至少一個(gè)串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)連接的儲(chǔ)能元件；
[0008]所述第一旁路電路的第一端和所述第一升壓電路的輸入端連接第一直流電源的第一端，所述第一直流電源的第二端連接第二直流電源的第一端、所述第一升壓電路的接地端、所述第二升壓電路的接地端、所述第一儲(chǔ)能單元的第二端和所述第二儲(chǔ)能單元的第一端，所述第二直流電源的第二端連接所述第二升壓電路的輸入端和所述第二旁路電路的第一端;所述第一直流電源和所述第二直流電源的連接點(diǎn)作為所述母線電路的中點(diǎn)；
[0009]所述第一升壓電路的輸出端連接所述第一旁路電路的第二端和所述第一儲(chǔ)能單元的第一端，所述第二升壓電路的輸出端連接所述第二旁路電路的第二端和所述第二儲(chǔ)能單元的第二端；
[0010]所述第一升壓電路的輸出端和所述第二升壓電路的輸出端作為所述母線電路的輸出端，并連接所述逆變電路。
[0011]可選的，所述逆變器還包括:串聯(lián)的第三儲(chǔ)能單元和第四儲(chǔ)能單元，所述第三儲(chǔ)能單元和所述第四儲(chǔ)能單元分別包括至少一個(gè)串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)連接的儲(chǔ)能元件；
[0012]所述第一升壓電路的輸出端和所述第二升壓電路的輸出端之間串聯(lián)所述第三儲(chǔ)能單元和所述第四儲(chǔ)能單元，所述第三儲(chǔ)能單元和所述第四儲(chǔ)能單元的連接點(diǎn)連接所述逆變電路，所述第三儲(chǔ)能單元和所述第四儲(chǔ)能單元的連接點(diǎn)與所述母線電路的中點(diǎn)斷開。
[0013]可選的，所述光伏逆變器具有第一工作模態(tài)；
[0014]若所述光伏逆變器工作在第一工作模態(tài)，所述第一升壓電路和所述第二升壓電路工作，所述第一旁路電路和所述第二旁路電路不工作，通過(guò)所述第一升壓電路和所述第二升壓電路獨(dú)立地進(jìn)行MPPT控制，以使得所述第一直流電源和所述第二直流電源分別到達(dá)各自的最大功率輸出點(diǎn)。
[0015]可選的，所述光伏逆變器還具有第二工作模態(tài)和第三工作模態(tài)；
[0016]若所述光伏逆變器工作在第二工作模態(tài)，所述第一升壓電路和所述第二升壓電路工作，所述第一旁路電路和所述第二旁路電路不工作，通過(guò)所述第一升壓電路和所述第二升壓電路整體地進(jìn)行MPPT控制，以使得所述第一直流電源和所述第二直流電源的串聯(lián)電路整體到達(dá)最大功率輸出點(diǎn)；
[0017]若所述光伏逆變器工作在第三工作模態(tài)，所述第一旁路電路和所述第二旁路電路工作，所述第一升壓電路和所述第二升壓電路不工作，通過(guò)所述逆變電路進(jìn)行MPPT控制，以使得所述第一直流電源和所述第二直流電源的串聯(lián)電路整體到達(dá)最大功率輸出點(diǎn)。
[0018]可選的，所述第一直流電源和所述第二直流電源的總輸出電壓小于光伏逆變器正常并網(wǎng)電壓；
[0019]若所述第一升壓電路和所述第二升壓電路中至少一個(gè)升壓電路的輸出電壓大于或等于器件閾值電壓，所述光伏逆變器工作在所述第二工作模態(tài)；
[0020]若所述第一升壓電路的輸出電壓和所述第二升壓電路的輸出電壓均小于器件閾值電壓，所述光伏逆變器工作在所述第一工作模態(tài)。
[0021]可選的，所述第一直流電源和所述第二直流電源的總輸出電壓大于或等于光伏逆變器正常并網(wǎng)電壓；
[0022]若所述第一升壓電路和所述第二升壓電路中至少一個(gè)升壓電路的輸出電壓大于或等于器件閾值電壓，所述光伏逆變器工作在所述第三工作模態(tài)；
[0023]若所述第一升壓電路的輸出電壓和所述第二升壓電路的輸出電壓均小于器件閾值電壓，若第一發(fā)電量大于第二發(fā)電量，所述光伏逆變器工作在第一工作模態(tài)，若第一發(fā)電量小于第二發(fā)電量，所述光伏逆變器工作在第三工作模態(tài)，所述第一發(fā)電量為所述光伏逆變器工作在所述第一工作模態(tài)時(shí)的所述光伏逆變器的發(fā)電量，所述第二發(fā)電量為所述光伏逆變器工作在所述第三工作模態(tài)時(shí)的所述光伏逆變器的發(fā)電量。
[0024]本發(fā)明提供了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括上述任一光伏逆變器、所述第一直流電源和所述第二直流電源。
[0025]可選的，還包括al+a2個(gè)直流電源，al 2 I，a2 2 I;其中al個(gè)直流電源與所述第一直流電源并聯(lián)，另外a2個(gè)直流電源與所述第二直流電源并聯(lián)。
[0026]本發(fā)明提供了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括:s個(gè)第一直流電源、s個(gè)第二直流電源、s個(gè)母線電路和逆變電路;其中，s>l，各個(gè)母線電路為上述任一母線電路；
[0027]各個(gè)母線電路的輸出端相連接并且各個(gè)母線電路的中點(diǎn)相連接；
[0028]各個(gè)母線電路的輸出端連接所述逆變電路，輸入端分別連接各個(gè)第一直流電源和各個(gè)第二直流電源。
[0029]本發(fā)明提供了一種光伏逆變器的控制方法，用于上述任一光伏逆變器，所述方法包括:
[0030]控制所述光伏逆變器工作在第一工作模態(tài)；
[0031]其中，若所述光伏逆變器工作在第一工作模態(tài)，所述第一升壓電路和所述第二升壓電路工作，所述第一旁路電路和所述第二旁路電路不工作，通過(guò)所述第一升壓電路和所述第二升壓電路獨(dú)立地進(jìn)行MPPT控制，以使得所述第一直流電源和所述第二直流電源分別到達(dá)各自的最大功率輸出點(diǎn)。
[0032]可選的，所述方法還包括:
[0033]控制所述光伏逆變器工作在第二工作模態(tài)；
[0034]控制所述光伏逆變器工作在第三工作模態(tài)；
[0035]其中，若所述光伏逆變器工作在第二工作模態(tài)，所述第一升壓電路和所述第二升壓電路工作，所述第一旁路電路和所述第二旁路電路不工作，通過(guò)所述第一升壓電路和所述第二升壓電路整體地進(jìn)行MPPT控制，以使得所述第一直流電源和所述第二直流電源的串聯(lián)電路整體到達(dá)最大功率輸出點(diǎn)；
[0036]若所述光伏逆變器工作在第三工作模態(tài)，所述第一旁路電路和所述第二旁路電路工作，所述第一升壓電路和所述第二升壓電路不工作，通過(guò)所述逆變電路進(jìn)行MPPT控制，以使得所述第一直流電源和所述第二直流電源的串聯(lián)電路整體到達(dá)最大功率輸出點(diǎn)。
[0037]可選的，控制所述光伏逆變器工作在第一工作模態(tài)，包括:
[0038]若判斷出所述第一直流電源和所述第二直流電源的總輸出電壓小于光伏逆變器正常并網(wǎng)電壓，并且所述第一升壓電路的輸出電壓和所述第二升壓電路的輸出電壓均小于器件閾值電壓，控制所述光伏逆變器工作在所述第一工作模態(tài);和/或
[0039]若判斷出所述第一直流電源和所述第二直流電源的總輸出電壓大于或等于光伏逆變器正常并網(wǎng)電壓，所述第一升壓電路的輸出電壓和所述第二升壓電路的輸出電壓均小于器件閾值電壓，并且第一發(fā)電量大于第二發(fā)電量，控制所述光伏逆變器工作在第一工作模態(tài)，其中，所述第一發(fā)電量為所述光伏逆變器工作在所述第一工作模態(tài)時(shí)的所述光伏逆變器的發(fā)電量，所述第二發(fā)電量為所述光伏逆變器工作在所述第三工作模態(tài)時(shí)的所述光伏逆變器的發(fā)電量。
[0040]可選的，控制所述光伏逆變器工作在第二工作模態(tài)，包括:
[0041]若判斷出所述第一直流電源和所述第二直流電源的總輸出電壓小于光伏逆變器正常并網(wǎng)電壓，所述第一升壓電路和所述第二升壓電路中至少一個(gè)升壓電路的輸出電壓大于或等于器件閾值電壓，控制所述光伏逆變器工作在所述第二工作模態(tài)。
[0042]可選的，控制所述光伏逆變器工作在第三工作模態(tài)，包括:
[0043]若判斷出所述第一直流電源和所述第二直流電源的總輸出電壓大于或等于光伏逆變器正常并網(wǎng)電壓，所述第一升壓電路和所述第二升壓電路中至少一個(gè)升壓電路的輸出電壓大于或等于器件閾值電壓，控制所述光伏逆變器工作在第三工作模態(tài);和/或，
[0044]若判斷出所述第一直流電源和所述第二直流電源的總輸出電壓大于或等于光伏逆變器正常并網(wǎng)電壓，所述第一升壓電路的輸出電壓和所述第二升壓電路的輸出電壓均小于器件閾值電壓，并且第一發(fā)電量小于第二發(fā)電量，控制所述光伏逆變器工作在第三工作模態(tài)，其中，所述第一發(fā)電量為所述光伏逆變器工作在所述第一工作模態(tài)時(shí)的所述光伏逆變器的發(fā)電量，所述第二發(fā)電量為所述光伏逆變器工作在所述第三工作模態(tài)時(shí)的所述光伏逆變器的發(fā)電量。
[0045]通過(guò)上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例的光伏逆變器中，第一旁路電路、第二旁路電路、第一升壓電路、第二升壓電路、第一儲(chǔ)能單元、以及第二儲(chǔ)能單元連接串聯(lián)的第一直流電源和第二直流電源。其中，第一和第二直流電源的連接點(diǎn)連接第一升壓電路的接地端、第二升壓電路的接地端，以及第一和第二儲(chǔ)能單元的連接點(diǎn)?？梢?jiàn)本發(fā)明實(shí)施例中光伏電源分成了兩個(gè)串聯(lián)的直流電源，當(dāng)光伏電源中有至少一個(gè)光伏組件的輸出電流減小時(shí)，可以只影響屬于同一直流電源的其他各個(gè)光伏組件的輸出功率，降低