一种带有解除并联耦合装置的光伏系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种带有解除并联耦合装置的光伏系统，包括若干个并联连接的光伏组串，若干个光伏组串均由数量相等的光伏组件串联而成，光伏组串与逆变器并联连接后接入电网，每两个光伏组串设有一个解除并联耦合装置及光伏电池板，解除并联耦合装置内置DC/DC变换器且包括一个输入端口和两个输出端口，输入端口与光伏电池板连接，输出端口分别与两个组串连接。利用本实用新型专利技术，可以使整个系统中各光伏组串电压加上对应的解除并联耦合装置的一路输出电压之和都相等，解除整个系统的并联耦合。

【技术实现步骤摘要】
一种带有解除并联耦合装置的光伏系统
本技术属于光伏发电领域，尤其是涉及一种带有解除并联耦合装置的光伏系统。
技术介绍
随着能源和环境危机越来越紧迫，发展和利用新能源越来越受到各国政府的重视。其中安全，清洁，可靠的太阳能已经成为新能源的重要组成部分，在各个领域开始发挥作用；太阳能发电技术是解决全球能源危机和环境问题，实现可持续发展的重要策略之一。近几年，中国的光伏产业发展尤其迅猛，但快速发展的同时，电站建设也存在诸多品质问题。光伏系统首先由多个光伏组件串联形成光伏组串，若干光伏组串再并联形成光伏阵列，光伏阵列接入后级逆变器，逆变器进行DC/AC变换后并入电网。这种连接关系就决定了，光伏系统存在串联耦合和并联耦合的限制，即同一光伏组串中的光伏组件电流相等，同一光伏阵列中的光伏组串电压相等。光伏系统控制的基本原则是光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)，光伏组件在光照条件不变的情况下，其P-V特性曲线只有一个极值点，即最大功率跟踪点。理想情况下，光伏阵列中所有的光伏组件特性一致，既能实现最大功率点跟踪，又满足光伏组串中各光伏组件的电流相等，光伏阵列中各光伏组串电压相等的约束条件。但实际的光伏系统中存在各种各样的失配问题，如各种阴影遮挡，损坏，老化速度不一致，朝向不一致，生产参数不一致等等，这些失配因素就使得最大功率点跟踪和系统的串并联耦合成为矛盾，因为串并联耦合的限制，使得系统无法实现最大功率点跟踪，造成系统发电量较大损失。因此，找到一种解除光伏系统并联耦合的方法就成为行业亟需。
技术实现思路
本技术提供了一种带有解除并联耦合装置的光伏系统，可以解除两个组串的并联耦合，提升光伏系统的发电量。为了达到上述目的，本技术采用如下的技术方案：一种带有解除并联耦合装置的光伏系统，包括若干个并联连接的光伏组串，所述若干个光伏组串均由数量相等的光伏组件串联而成，光伏组串与逆变器并联连接后接入电网，每两个光伏组串设有一个解除并联耦合装置及光伏电池板，所述解除并联耦合装置内置DC/DC变换器且包括一个输入端口和两个输出端口，所述输入端口与光伏电池板连接，所述输出端口分别与两个组串连接。解除并联耦合装置通过输入端口从光伏电池板吸收能量，从两路输出端口输出，每路输出的电流与对应的光伏组串电流相等，两路输出电压差恰好弥补两路光伏组串最大功率点处的电压差，解除两路组串间的并联耦合。作为优选，所述解除并联耦合装置内可以为两个独立的非隔离升降压DC/DC变换器，两个DC/DC变换器共输入端，接光伏组件，两路输出端分别串入两个光伏组串中。作为优选，所述解除并联耦合装置内可以为两个独立的隔离型DC/DC变换器，两个DC/DC变换器共输入端，接光伏组件，两路输出端分别串入两个光伏组串中。作为优选，所述解除并联耦合装置还设有通讯设备，通过有线或射频彼此间通讯，控制各路输出电压值，使其彼此间压差恰好弥补各组串间最大功率点处的压差，使得系统各组串电压与对应的解除光伏系统并联耦合装置的输出电压之和都相等，即最终的输出电压相等，使整个系统解除并联耦合。进一步地，所述光伏系统还设有中央控制单元，所述中央控制单元与光伏组串并联，与通讯设备有线或无线连接，实时显示电压与电流信息。作为优选，所述解除并联耦合装置安装于相邻的两个光伏组串之间，一个光伏系统包括很多光组串，在每对相邻的光伏组串上安装一个解除并联耦合装置，使得安装操作更加简单、方便，整个系统解除并联耦合。本技术具有以下有益效果：(1)本技术可以提升系统发电量，有效解除并联耦合，提升系统效率；(2)本技术的成本低，两个光伏组串仅需1台解除光伏系统并联耦合装置及对应光伏电池板；(3)本技术的安装操作简单易懂，非常方便。附图说明图1为本技术一种带有解除并联耦合装置的光伏系统的结构示意图；图2为两个非隔离型升降压DC/DC变换器组成解除并联耦合装置的结构示意图；图3为两个隔离性DC/DC变换器组成解除并联耦合装置的结构示意图。图中：10111、10112…101mn为光伏组件；101r12、101r12…101r(n-1)n为光伏电池板；1021、1022…102j为解除光伏系统并联耦合装置；103为逆变器；104为电网；105为直流母线；ubus为并网逆变器直流输入侧母线电压；p11、p12…pmn为对应光伏组件的输出功率；i11、i12…imn为对应光伏组件的输出电流；istring1、istring2…istringn为对应光伏组串的电流。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。如图1所示，一种带有解除并联耦合装置的光伏系统，包括n个并联连接的光伏组串，每个光伏组串由m个光伏组件串联而成。n个光伏组串通过直流母线105并联于逆变器103的输入，同时逆变器103的输出接入电网104，由此构成一个光伏系统。光伏系统在每两个相邻的光伏组串间设置一个解除并联耦合装置及光伏电池板，解除并联耦合装置包括一个输入端口和两个输出端口，输入端口与光伏电池板连接，输出端口分别与两个组串连接。在理想情况下，光伏系统每个光伏组件都能实现MPPT，即每个组件的输出功率p11-pmn都是相等的，都是此刻条件下组件的最大输出功率pmax。但实际运行中，系统会存在各种各样的失配因素，例如草木遮挡、朝向不一致、损坏、生产参数不一致、老化速度不一致等等；这些失配因素首先经过光伏组串的串联耦合，使得每一个光伏组串的最大功率点不再一致，但因为并联耦合的限制，所有组串的实际工作电压都相等，也就是说，不可能每个组串都实现最大功率点跟踪，某些情况下，甚至所有的组串都会偏离最大功率点，偏离程度有大有小，总体上会造成系统发电量较大损失。本实施例的光伏系统中，不存在失配的情况下，光伏组串的最大功率点电压为600V，考虑各组串存在不同的失配情况，则各光伏组串最大功率点电压会低于600V。有的组串为580V，有的组串为560V等等，使得逆变器103对光伏阵列做最大功率点跟踪时，实际上无法实现每个光伏组串的最大功率点跟踪。通过在相邻两个光伏组串安装本技术提供的解除并联耦合装置，可以弥补两个光伏组串的电压差，解除光伏组串间的并联耦合。一串电压为580V，一串电压为560V，安装一台解除并联耦合装置，从对应的光伏电池板吸收能量，产生两路输出，一路输出串接到电压为580V的组串，其输出电流与组串电流相等，其输出电压为20V；另一路串接到电压为560V的组串，其输出电流与组串电流相等，其输出电压为40V；则两串接入逆变器的电压最终都变为600V。解除了并联耦合。如图2所示，解除并联耦合装置内为两个独立的非隔离升降压DC/DC变换器，两个DC/DC变换器共输入端口，接光伏电池板，两路输出端口分别串入两个光伏组串中。两路输出端口的输出电流由光伏组串决定，两个独立的非隔离升降压型DC/DC变换器可以分别工作在buck降压模式或者boost升压模式，通过调节buck和boost的开关占空比，即可调节输出电压，使两路输出电压差正好弥补组串电压差。如图3所示，解除并联耦合装置内为两个独立的隔离型DC/DC变换器，两个DC/DC变换器共输入端口，接光伏电池板，两路输出端口分别串入两个光伏组串中。两路输出端口的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有解除并联耦合装置的光伏系统，包括若干个并联连接的光伏组串，所述若干个光伏组串均由数量相等的光伏组件串联而成，光伏组串与逆变器并联连接后接入电网，其特征在于，每两个光伏组串设有一个解除并联耦合装置及光伏电池板，所述解除并联耦合装置内置DC/DC变换器且包括一个输入端口和两个输出端口，所述输入端口与光伏电池板连接，所述输出端口分别与两个组串连接。

【技术特征摘要】
1.一种带有解除并联耦合装置的光伏系统，包括若干个并联连接的光伏组串，所述若干个光伏组串均由数量相等的光伏组件串联而成，光伏组串与逆变器并联连接后接入电网，其特征在于，每两个光伏组串设有一个解除并联耦合装置及光伏电池板，所述解除并联耦合装置内置DC/DC变换器且包括一个输入端口和两个输出端口，所述输入端口与光伏电池板连接，所述输出端口分别与两个组串连接。2.根据权利要求1所述的带有解除并联耦合装置的光伏系统，其特征在于，所述解除并联耦合装置内置两个独立的非隔离升降压DC/DC变换器，两个DC/DC变换器共输入端口，接光伏电池板，两个输出端口分别与两个组串连接。3.根据权利要求1所述的带有解除并联耦合装置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙高岭，刘国庆，戴胜平，
申请(专利权)人：嘉兴爱索乐信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33