[实用新型]一种可实现在线扩容的光伏并网发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可实现在线扩容的光伏并网发电系统。

背景技术

光伏并网发电技术是最近几年兴起来的新技术，与传统煤电、油电相比，具有环保、无能源消耗等诸多优点，成为今后发展的重点。但是作为电子产品同样存在可靠性、可维护性的相关问题。

目前市面上较为流行的光伏发电系统均采用的是单机工作，即光伏阵列只能为一台并网逆变器供电，不能同时为多台并网逆变器供电，原因是在最大功率跟踪上采用的是分散式控制手段，因此不能实现光伏阵列共用。当用户需要进行扩容时只能采用增加光伏阵列与并网逆变器的容量来完成，这样明显增加了二次投入成本。并且采用单机工作明显增加了系统工作维护量。当单机工作在低负载状态时，转换效率明显低下。

随着光伏发电系统的普及化中小型光伏发电系统进入家庭及村庄，光伏并网逆变器的模块化设计将成为今后中小型光伏发电的趋势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够根据需要在线扩容，可实现光伏阵列共用，并网逆变器采用模块化设计的光伏并网发电系统。

本实用新型是一种可实现在线扩容的光伏并网发电系统，主要包括至少一组光伏阵列、一个集中显示控制模块和两组及两组以上并网逆变模块，各光伏阵列及各模块间通过光伏直流母线实现电能的传输，通过通信母线实现信号数据的传输，各并网逆变模块输出电能至电网母线，其中：

该光伏阵列输出电能至光伏直流母线，输出信号数据至通信母线及从通信母线获取控制信号数据；

该集中显示控制模块主是对各个光伏阵列进行最大功率点跟踪集中控制，根据光伏阵列电能的大小，控制开启或关闭并网逆变模块，从而来进行最大效率控制，完成与每个并网逆变模块的数据通信，以及集中显示系统工作参数；

该并网逆变模块将从光伏直流母线获得的光伏阵列的输出电能直接转换成交流电，并输入到电网母线，其并入电网功率的大小受集中显示控制模块的控制，其运行的参数及数据通过通信母线输送至集中显示控制模块。

所述的集中显示控制模块主要由SPI通信模块、信号采集控制模块、并网功率计算模块、集中MPPT控制模块、最大效率控制模块、状态控制及显示模块和电源组成；其中：

该SPI通信模块主要通过通信母线完成与其它并网逆变模块的通信；

该信号采集控制模块主要是对SPI通信模块传送来的数据加以区分、分配，从数据中解码出所需要的各种信号及工作状态参数，以供并网功率计算模块或状态控制及显示模块使用；

该并网功率计算模块将信号采集控制模块解码出来的电流信号进行累加计算，完成对整机并网总功率及各并网逆变模块功率的计算，计算结果供集中MPPT控制模块或最大功率控制模块使用；

该集中MPPT控制模块用于整机的MPPT控制，对至少一组光伏阵列的最大功率进行跟踪扫描，从而确定其最大功率工作点，使光伏阵列输出最大功率；

该最大效率控制模块从并网功率计算模块中取得模块总功率，从集中MPPT控制模块中获取功率调节参数，然后根据并网逆变模块的数量及工作情况，对各并网逆变模块进行控制，以使每个工作的模块最大限度地处于满负荷状态，从而提升整机效率；

该状态控制及显示模块主要从信号采集控制模块中取出各并网逆变模块的实时工作数据进行显示，以供用户了解系统工作状态；

该电源为集中显示控制模块的控制电源部分，它从光伏直流母线及电网母线中取得电能进行变换后供电给各控制模块。

由于本实用新型的光伏并网发电系统采用模块化设计的并网逆变器，通过增加光伏阵列及增加相应的并网逆变器模块，就可以实现在线扩容，且由于运用集中式最大功率跟踪控制方式，可以避免传统分散式最大功率跟踪控制所带来的相互干扰的问题，能够实现最优最大功率跟踪控制。对光伏发电系统来说具有非常实用的使用价值，避免了传统单机工作的一些缺点，在任何状态均可获得最大的转换效率，能最大程度的利用太阳能，缩短了维护时间，增强了使用的灵活性。

附图说明

图1为本实用新型各部分的连接关系图；

图2为本实用新型中最大功率点跟踪控制的调节流程；

图3为本实用新型中实现高效率输出的控制流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型主要包括至少一组光伏阵列1、一集中显示控制模块2和两组及两组以上并网逆变模块3，各光伏阵列1及各模块间通过光伏直流母线4实现电能的传输，通过通信母线5实现信号数据的传输，各并网逆变模块3输出电能至电网母线6，其中：