一种光伏系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种光伏系统及其控制方法。所述光伏系统包括光伏电池组件、变流单元、第一开关、第二开关、以及开关电源；其中，所述光伏电池组件的输出端经第一开关连接所述变流单元的第一端；所述变流单元的第二端经第二开关连接电网；所述开关电源具有直流取电支路和交流取电支路；其中，所述直流取电支路的取电点位于所述光伏电池组件和所述第一开关之间，所述交流取电支路的取电点位于所述第二开关和电网之间。本发明专利技术的光伏系统可减少系统的待机损耗、可增加系统的安全可靠性、可保证光伏电池组件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏
，具体涉及一种光伏系统及其控制方法。
技术介绍
传统意义上的光伏空调，其光伏系统往往是以传统逆变器为雏形设计出的，其开关电源直接从变流器的直流母线上取电。在空调未开启且光伏电池组件不满足发电条件(即无能量输出)的情况下，为了保证系统的检测功能，仍需直流母线始终带电(高压或市电)，并且变流器需要一直动作以保持直流母线电压稳定在固定值。这种光伏系统至少存在如下缺陷：空调待机时，整个系统的功耗大，造成了不必要的电能浪费；不能满足系统的安全性要求，给系统的检修带了不便，在未断开第二开关的情况下，对空调机组或光伏电池组件部分进行检修时，存在触电的危险；光伏电池组件容易受直流母线电压的冲击而影响寿命。
技术实现思路
基于上述现状，本专利技术的主要目的在于提供一种光伏系统，其能解决前述缺陷中的至少一种。上述目的通过以下技术方案实现：一种光伏系统，其包括光伏电池组件、变流单元、第一开关、第二开关、以及开关电源，其中，所述光伏电池组件的输出端经第一开关连接所述变流单元的第一端，所述变流单元的第二端经第二开关连接电网，所述开关电源具有直流取电支路和交流取电支路，其中，所述直流取电支路的取电点位于所述光伏电池组件和所述第一开关之间，所述交流取电支路的取电点位于所述第二开关和电网之间。优选地，还包括光伏检测单元，其设置在所述光伏电池组件和所述第一开关之间，以用于检测所述光伏电池组件的状态。优选地，还包括控制系统，所述控制系统由所述开关电源输出的控制电供电，并用于输出控制信号来控制所述第一开关和所述第二开关。优选地，所述控制系统与所述变流单元相连，以便检测并控制所述变流单元。优选地，所述变流单元的第一端与其直流母线直接相连。优选地，所述开关电源包括变压器，所述开关电源的直流取电支路与交流取电支路连接至共同的电源母线，所述电源母线连接变压器的原边，所述开关电源输出的控制电由所述变压器的副边输出。优选地，所述变流单元包括三相桥式电路，所述三相桥式电路包括三相桥臂，每相桥臂包括具有反并联二极管的两个功率开关器件，所述两个功率开关器件分别构成该相桥臂的上臂和下臂，各相桥臂的上臂与下臂之间的连接点用于连接所述第二开关。优选地，所述光伏系统为三相光伏系统，三相电网的三相线路经第二开关分别连接至各相桥臂的上臂与下臂之间的连接点；或者，所述光伏系统为单相光伏系统，单相电网的两条线路经第二开关分别连接至任意两相桥臂的上臂与下臂之间的连接点。优选地，还包括用电设备，所述用电设备连接所述变流单元的第一端。优选地，所述用电设备为空调机组。本专利技术的另一目的在于提供一种根据前面所述的光伏系统的控制方法，其包括步骤：根据光伏电池组件的状态和/或电网的状态控制所述第一开关和所述第二开关的开合状态。优选地，当所述光伏电池组件不满足发电条件时，控制所述第一开关断开。优选地，在所述光伏系统的用电设备不运行的情况下，控制所述第二开关断开；或者，在所述光伏系统的用电设备需要运行时，控制所述第二开关闭合。优选地，当所述光伏电池组件满足发电条件时，控制所述第一开关闭合，同时控制所述第二开关闭合。优选地，当电网断电时，在所述光伏系统的用电设备需要运行且所述光伏电池组件的发电量大于所述用电设备的能耗时，控制所述第一开关闭合、同时控制所述第二开关断开。本专利技术的光伏系统及其控制方法，由于开关电源采用双取电模式，并且相应地设置直流侧开关(第一开关)和交流侧开关(第二开关)，配合相应的检测及控制逻辑，至少具有以下有益效果：(1)可减少光伏系统的待机损耗；(2)可增加光伏系统的安全可靠性；(3)可保证光伏电池组件的使用寿命。附图说明以下将参照附图对根据本专利技术的光伏系统及其控制方法进行描述。图中：图1为本专利技术的一种优选实施方式的光伏系统的原理图；图2为本专利技术的光伏系统中开关电源的原理图。具体实施方式为解决
技术介绍
部分中所提到的传统意义上的光伏系统存在的问题，本专利技术提供了一种光伏系统。如图1所示，本专利技术的光伏系统包括光伏电池组件1、空调机组2、变流单元3、第一开关4、第二开关5、以及开关电源(优选高压电源开关)6，其中，所述光伏电池组件1的输出端经第一开关4连接所述变流单元3的第一端(图中为左端)，该第一开关也可称为直流侧开关，所述变流单元3的第二端(图中为右端)经第二开关5连接电网9，该第二开关也可称为交流侧开关，所述开关电源6具有直流取电支路61和交流取电支路62，其中，所述直流取电支路61的取电点位于所述光伏电池组件1和所述第一开关8之间(即位于第一开关的前侧)，所述交流取电支路62的取电点位于所述第二开关5和电网9之间(即位于第二开关的后侧)。所述开关电源6主要是用于输出控制电，以向系统中的控制和检测等环节供电。本专利技术的光伏系统优选还包括用电设备，具体是空调机组2，所述用电设备(空调机组2)连接所述变流单元3的第一端。从而，本专利技术的光伏系统构成一种光伏空调系统。由于本专利技术的开关电源采用双取电模式，并且设置有第一开关4和第二开关5，而开关电源6的两个取电点分别位于第一开关4的前侧和第二开关5的后侧，第一开关4和第二开关5的开合状态不影响取电点的取电。因此，在空调待机时，可以将第一开关4和第二开关5均断开，从而将逆变器3完全断电，其直流母线不再带电，因而系统整体的待机功耗可显著下降。同时，在第一开关4和第二开关5均断开的情况下，对空调机组2或光伏电池组件1进行检修时，还能有效避免触电的危险，提高了系统的安全性。另外，在光伏电池组件1不发电的情况下，也即，空调机组2仅依靠电网9供电的情况下，本专利技术的光伏系统还可以断开第一开关4，从而切断变流单元3与光伏电池组件1之间的连接，由此可以避免直流母线电压对光伏电池组件1的寿命造成影响，以便延长光伏电池组件1的使用寿命。优选地，本专利技术的光伏系统还包括光伏检测单元8，其设置在所述光伏电池组件1和所述第一开关4之间，以用于检测所述光伏电池组件1的状态。光伏检测单元8例如可以检测光伏电池组件1的初始电压、线路极性等状态信息，例如在初次组装后以及线路检修后上电时进行检测，以免造成系统损坏。光伏检测单元8可以采用现有技术的检测手段。优选地，本专利技术的光伏系统还包括控制系统7，所述控制系统7由所述开关电源输出的控制电供电，并用于输出控制信号来控制所述第一开关4和所述第二开关5。例如，控制系统7可以根据光伏电池组件1的状态以及电网9的状态来做出具体的控制动作，例如控制第一开关4和/或第二开关5的开合等。例如，光伏检测单元8的输出端可以连接至所述控制系统7，从而将光伏检测信号传输至控制系统7中，以便根据光伏电池组件1的状态做出相应的控制动作。优选地，所述控制系统7与所述变流单元3相连，以便检测并控制所述变流单元3。例如，控制系统7获取变流单元3的检测信号，以用于判断光伏电池组件1的电压、电流等状态以及电网9的状态，继而发出相应的控制信号，用来控制变流单元3，以便调整电压、减少谐波成分等等，使变流单元3的直流母线的电压符合要求。进一步地，控制系统7根据来自变流单元3的检测信号，还能判断光伏电池组件1是否满足发电条件，以及发电量是否能满足空调机组2的工作需求等，以便适时地控制第一开关4的开合。优选地，所述变流单元3的第一端(图中为左端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏系统，其特征在于，包括光伏电池组件、变流单元、第一开关、第二开关、以及开关电源，其中，所述光伏电池组件的输出端经第一开关连接所述变流单元的第一端，所述变流单元的第二端经第二开关连接电网，所述开关电源具有直流取电支路和交流取电支路，其中，所述直流取电支路的取电点位于所述光伏电池组件和所述第一开关之间，所述交流取电支路的取电点位于所述第二开关和电网之间。

【技术特征摘要】
1.一种光伏系统，其特征在于，包括光伏电池组件、变流单元、第一开关、第二开关、以及开关电源，其中，所述光伏电池组件的输出端经第一开关连接所述变流单元的第一端，所述变流单元的第二端经第二开关连接电网，所述开关电源具有直流取电支路和交流取电支路，其中，所述直流取电支路的取电点位于所述光伏电池组件和所述第一开关之间，所述交流取电支路的取电点位于所述第二开关和电网之间。2.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，还包括光伏检测单元，其设置在所述光伏电池组件和所述第一开关之间，以用于检测所述光伏电池组件的状态。3.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统由所述开关电源输出的控制电供电，并用于输出控制信号来控制所述第一开关和所述第二开关。4.根据权利要求3所述的光伏系统，其特征在于，所述控制系统与所述变流单元相连，以便检测并控制所述变流单元。5.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述变流单元的第一端与其直流母线直接相连。6.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述开关电源包括变压器，所述开关电源的直流取电支路与交流取电支路连接至共同的电源母线，所述电源母线连接变压器的原边，所述开关电源输出的控制电由所述变压器的副边输出。7.根据权利要求1-6之一所述的光伏系统，其特征在于，所述变流单元包括三相桥式电路，所述三相桥式电路包括三相桥臂，每相桥臂包括具有反并联二极管的两个功率开关器件，所述两个功率开关器件分别构成该相桥臂的上臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄贺伟，刘克勤，李建华，张雪芬，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44