一種光伏發電的系統及其控制方法技術方案

本發明專利技術公開了一種光伏發電的系統及其控制方法，屬于光伏發電領域。所述系統包括：N組光伏陣列、N個最大功率點跟蹤MPPT控制模塊、N個正boost升壓模塊、N個負boost升壓模塊、功率控制模塊、逆變器、（N-1）個第一開關管、（N-1）個第一二極管、（N-1）個第二開關管和（N-1）個第二二極管。本發明專利技術通過上述技術方案能實現光伏陣列在最大功率點輸出電壓，在向逆變器輸出電壓的一組光伏陣列的功率較小時，不向逆變器輸出電壓的光伏陣列能向逆變器輸入電壓，從而提高光伏陣列的發電效率，進行提高系統的發電量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及光伏發電領域，特別涉及。
技術介紹
能源是人類社會存在和發展的物質基礎。目前能量緊缺、環境惡化的日趨嚴重是關于人類生存及發展的全球性問題。可再生能源屬于可循環使用的清潔能源，由于其資源十分豐富，且不受地域限制，可就地利用，具有巨大的發展潛力和應用前景，是未來能源系統的希望。太陽能是一種巨量的可再生能源，以分布廣泛，不會污染環境，清潔干凈等方面的優點日益得到關注，逐漸由補充能源向替代能源發展。光伏發電是根據光生伏特效應原理，利用太陽能電池將太陽光直接轉化為電能。不論是獨立使用還是并網發電，光伏發電系統主要由太陽能電池組件、正boost升壓模塊、負boost升壓模塊、MPPT (Maximum Power Point Tracking,最大功率點跟蹤)控制器和逆變器五大部分組成。圖1所述為正boost模塊，圖2所述為負boost模塊，由一個或多個太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件，為了提高光伏發電系統的發電量，需要使光伏電池組件得到最大效率的使用。現有技術中提供了一種光伏發電的系統將由若干個光伏電池組件構成的光伏陣列串聯后形成的光伏陣列的一端與正boost模塊連接,另一端負boost模塊連接,然后通過一路MPPT控制模塊來調節正負boost模塊中的開關管的占空比以調節光伏陣列的輸出電壓，從而尋找最大功率點輸出電壓，實現提高光伏系統的發電量。在實現本專利技術的過程中，專利技術人發現現有技術存在以下問題由于現有的一種光伏發電的系統對光伏陣列只采用一路MPPT，當光伏陣列中的某個光伏電池組件輸出功率降低很多時，由于整個光伏陣列的輸出功率由光伏陣列中性能最差的那個光伏組件決定，因此會影響光伏陣列的發電效率，進而影響整個系統的發電量。
技術實現思路
為了提高光伏陣列的發電效率，進而提高整個系統的發電量，本專利技術實施例提供了一種光伏發電的系統和基于光伏發電的系統的控制方法。所述技術方案如下—種光伏發電的系統,所述系統包括N組光伏陣列、N個最大功率點跟蹤MPPT控制模塊、N個正boost升壓模塊、N個負boost升壓模塊、功率控制模塊、逆變器、(N-1)個第一開關管、(N-1)個第一二極管、(N-1)個第二開關管和(N-1)個第二二極管；所述N組光伏陣列用于分別向所述N個正boost模塊、所述N個負boost模塊和所述N個MPPT控制模塊輸出電壓，所述N組光伏陣列中的一組光伏陣列還用于向所述逆變器輸出電壓；所述N個MPPT控制模塊用于根據所述N組光伏陣列輸出的電壓產生最大功率點控制信號，與向所述逆變器輸出電壓的一組光伏陣列連接的MPPT控制模塊根據與向所述逆變器輸出電壓的一組光伏陣列的輸出電壓還產生功率變化信號，將所述最大功率點控制信號分別發送到所述N個正boost模塊和所述N個負boost模塊，將所述功率變化信號發送到所述功率控制模塊；所述N個正boost模塊和所述N個負boost模塊用于根據所述最大功率點控制信號對輸入的電壓進行升壓，并將升壓后的電壓輸入到所述逆變器；所述功率控制模塊用于根據所述功率變化信號分別對所述(N-1)個第一開關管和所述(N-1)個第二開關管進行控制；所述逆變器用于將接收的輸入電壓逆變成交流電壓；所述(N-1)個第一開關管的漏極分別與跟不向所述逆變器輸出電壓的(N-1)組光伏陣列連接的正boost模塊中的二極管的正極連接，所述(N-1)個第一開關管的源極分別與所述(N-1)個第一二極管的正極連接，所述(N-1)個第一二極管的負極分別與向所述逆變器輸出電壓的一組光伏陣列的一端連接；所述(N-1)個第二開關管的漏極分別與跟不向所述逆變器輸出電壓的(N-1)組光伏陣列連接的負boost模塊中的二極管的負極連接，所述(N-1)個第二開關管的源極分別與所述(N-1)個第二二極管的正極連接，所述(N-1)個第二二極管的負極分別與向所述逆變器輸出電壓的一組光伏陣列的另一端連接；其中，所述N組光伏陣列中任一組光伏陣列由M個光伏陣列組成，M為正整數，N為大于I的自然數。優選地,所述系統還包括N個輸出分壓電容模塊；N個輸出分壓電容模塊中任一輸出分壓電容模塊包括第一電容和第二電容，所述第一電容的一端與一組光伏陣列的一端連接，所述第一電容的另一端與所述第二電容的一端連接，所述第二電容的另一端與一組光伏陣列的另一端連接，所述第一電容的另一端和所述第二電容的一端分別與地線連接。優選地，所述開關管為絕緣柵場效應管。一種控制上述所述的光伏發電系統的方法，所述方法包括MPPT控制模塊根據與所述MPPT控制模塊連接的一組光伏陣列的輸出電壓，產生最大功率點控制信號，與向所述逆變器輸出電壓的一組光伏陣列連接的MPPT控制模塊還產生功率變化信號；所述MPPT控制模塊根據所述最大功率點控制信號使，與和所述MPPT控制模塊連接的一組光伏陣列連接的正boost模塊和負boost模塊工作在最大功率點狀態，在所述最大功率點狀態下，所述一組光伏陣列以最大功率點時的電壓輸出電壓；功率控制模塊接收所述MPPT控制模塊發送的功率變化信號，根據所述功率變化信號控制與P組光伏陣列相連接的P個第二開關管和P個第一開關管開通、控制與向所述逆變器輸出電壓的光伏陣列連接的正boost模塊中的開關管和負boost模塊中的開關管關斷；其中，P為正整數，P小于等于N-1。—種光伏發電的系統,所述系統包括N組光伏陣列、N個最大功率點跟蹤MPPT控制模塊、(N-1)個正boost升壓模塊、I個雙向正boost升壓模塊、(N_l)個負boost升壓模塊、I個雙向負boost升壓模塊、功率控制模塊和逆變器；所述N組光伏陣列用于分別向所述(N-1)個正boost模塊、所述I個雙向正boost模塊、所述(N-1)個負boost模塊、所述I個雙向負boost模塊和所述N個MPPT控制模塊輸出電壓，所述N組光伏陣列中的一組光伏陣列還用于向所述逆變器輸出電壓；所述N個MPPT控制模塊用于根據所述N組光伏陣列輸出的電壓產生最大功率點控制信號，與向所述逆變器輸出電壓的一組光伏陣列連接的MPPT控制模塊還產生功率變化信號，將所述控制信號分別發送到所述(N-1)個正boost模塊、I個雙向正boost模塊、(N-1)個負boost模塊和I個雙向負boost模塊；所述(N-1)個正boost模塊、I個雙向正boost模塊、(N-1)個負boost模塊和I個雙向負boost模塊用于根據所述最大功率點控制信號對輸入的電壓進行升壓，并將升壓后的電壓輸入到所述逆變器；所述功率控制模塊用于根據所述功率變化信號對所述雙向正boost模塊中的第三開關管和第四開關管進行控制、雙向負boost模塊中的第五開關管和第六開關管進行控制；所述逆變器用于將接收的輸入電壓逆變成交流電壓；其中，所述雙向正boost模塊，包括第一電感、第三開關管、第四開關管、第三二極管、第四二極管和第三電容；所述第一電感的一端作為所述雙向正boost模塊的輸入端,所述第一電感的另一端分別與所述第三開關管的發射極和所述第三二極管的正極連接，所述第一電感的另一端還分別與第四開關管的集電極和所述第四二極管的負極連接；所述第三開關管的集電極與所述第三二極管的負極連接，并與所述第三電容的一端連接，所述第四開關管的發射極與所述第四二極本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光伏發電的系統，其特征在于，所述系統包括：N組光伏陣列、N個最大功率點跟蹤MPPT控制模塊、N個正boost升壓模塊、N個負boost升壓模塊、功率控制模塊、逆變器、（N?1）個第一開關管、（N?1）個第一二極管、（N?1）個第二開關管和（N?1）個第二二極管；所述N組光伏陣列用于分別向所述N個正boost模塊、所述N個負boost模塊和所述N個MPPT控制模塊輸出電壓，所述N組光伏陣列中的一組光伏陣列還用于向所述逆變器輸出電壓；所述N個MPPT控制模塊用于根據所述N組光伏陣列輸出的電壓產生最大功率點控制信號，與向所述逆變器輸出電壓的一組光伏陣列連接的MPPT控制模塊根據與向所述逆變器輸出電壓的一組光伏陣列的輸出電壓還產生功率變化信號，將所述最大功率點控制信號分別發送到所述N個正boost模塊和所述N個負boost模塊，將所述功率變化信號發送到所述功率控制模塊；所述N個正boost模塊和所述N個負boost模塊用于根據所述最大功率點控制信號對輸入的電壓進行升壓，并將升壓后的電壓輸入到所述逆變器；所述功率控制模塊用于根據所述功率變化信號分別對所述（N?1）個第一開關管和所述（N?1）個第二開關管進行控制；所述逆變器用于將接收的輸入電壓逆變成交流電壓；所述（N?1）個第一開關管的漏極分別與跟不向所述逆變器輸出電壓的（N?1）組光伏陣列連接的正boost模塊中的二極管的正極連接，所述（N?1）個第一開關管的源極分別與所述（N?1）個第一二極管的正極連接，所述（N?1）個第一二極管的負極分別與向所述逆變器輸出電壓的一組光伏陣列的一端連接；所述（N?1）個第二開關管的漏極分別與跟不向所述逆變器輸出電壓的（N?1）組光伏陣列連接的負boost模塊中的二極管的負極連接，所述（N?1）個第二開關管的源極分別與所述（N?1）個第二二極管的正極連接，所述（N?1）個第二二極管的負極分別與向所述逆變器輸出電壓的一組光伏陣列的另一端連接；其中，所述N組光伏陣列中任一組光伏陣列由M個光伏陣列組成，M為正整數，N為大于1的自然數。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：傅電波，郭新，
申請(專利權)人：華為技術有限公司，
類型：發明
國別省市：