[发明专利]一种光伏单元及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏单元及其实现方法，属于光伏电站中光伏单元的设计技术领域。

背景技术

光伏发电是一项公认的最有发展前途的新能源技术。光伏单元将所接收到的太阳能转换为电能，而光伏单元有允许承载的最大系统电压，光伏逆变器有允许承载的最大直流输入电压，离网型光伏电站中有蓄电池不断变化的浮充电压，光伏充电控制器是否具有太阳能最大功率点跟踪控制功能，电流传输过程中的电压降，以及光伏电站所在地区的大气透光率、太阳能辐照海拔水平......如何根据以上各因素合理确定光伏单元中光伏组件的串联数量，实现光伏单元的合理高效工作就成为一项重要任务。

目前常用的光伏单元中光伏组件的串联数量的确定方法，是直接根据公式：

Ns=VsVoc+ΔVt1]]>

计算并网型光伏电站的光伏单元中所限定的光伏组件串联数量的最大值；或根据公式：

Nm=Vf+VdVmp-ΔVth]]>

计算离网型光伏电站的光伏单元中所限定的光伏组件串联数量的最小值，然后将上述计算得出的值向下或向上取整作为光伏组件的串联数量，以此实现串联。

不过不论是并网型光伏电站还是离网型光伏电站，上述方法均是假定大气洁净无污染的情况下计算得出的，而当今大气污染严重，雾霾肆虐，大气中总悬浮微粒物的量居高不下，严重阻碍光能传递到光伏板，从而造成了光伏单元的输出电压预估值与实际值的严重偏差，按当前方法设计出的光伏单元的输出电压亦无法符合光伏电站的系统要求。

此外，许多离网型光伏电站开始采用具有太阳能最大功率点跟踪控制功能的光伏充电控制器，较传统的不带太阳能最大功率点跟踪控制功能的光伏充电控制器效率较提高30～70％，如此时仍按计算并串联光伏组件，就会造成电站效率大幅下降，甚至不能满足用户需要而快速报废。

还有，即使空气质量水平相当，在不同的太阳能资源区域下，太阳光的辐照水平是不一致的，太阳能资源资源区域级别越高，太阳辐照水平越强。上述光伏单元的实现方法也都没有考虑到这个问题，都是按照太阳能资源为最高的I级区域来计算的，这显然也会产生一定的误差。

综合上述考量，现有的光伏单元的实现方法不能很好的满足实际需求，这就需要系统的加以改进完善。

发明内容

本发明旨在解决现有光伏单元设计的问题与不足，改进光伏单元中光伏组件的串联数量的确定方法，引入了大气透光率系数K_c和太阳能辐照资源区域系数K_r，使得对光伏组件数量的确定更加精准，调整后的光伏单元的输出电压更为适宜，更能满足工程设计的要求，进而能够大力推广使用，并使国家大力建设的光伏电站发电效率得到进一步的提高。根据近年设计经验，经仔细研究光伏组件特性、目前已有逆变器原理和特点并结合相应电气原理，发明一种光伏单元及其实现方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种光伏单元的实现方法，包括控制器与连接电路相互连接，连接电路与多个光伏组件相互连接，所述光伏组件的串联数量的确定步骤如下：

第一步，区分光伏电站，所述光伏电站包括并网型光伏电站、光伏充电控制器具有太阳能最大功率点跟踪控制功能的离网型光伏电站、光伏充电控制器不具有太阳能最大功率点跟踪控制功能的离网型光伏电站；