[实用新型]新型的太阳能发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电领域，具体地，涉及一种新型的太阳能发电系统。

背景技术

目前，太阳能作为清洁能源的一种，正受到世界范围内的广泛关注。在欧洲，美洲都建立了大型的光伏电站。光伏发电还很灵活，可以在楼房屋顶，广场或是直接替代楼宇外墙搭建小型的发电站，不仅可以起到美观的作用，还能有效的利用太阳能。目前的太阳能发电系统有如下几种，如图1所示：太阳能电池板串联起来接组串式逆变器。图1所示方案的优点为是系统成本低，只用一个大功率的组串式逆变器连接组件，组成太阳能发电系统，装配简单。而这种系统的缺点也很明显，由于组件的串联结构，单个逆变器无法做到每个太阳能电池板工作于最大输出功率条件下，发电量受阴影，遮挡等影响比较大，而且将所有组件串联在一起，其输出电压很高，系统存在安全隐患，需要额外的增加灭弧装置于高压直流侧。

现有的太阳能发电系统的方案2，如图2所示，在方案1的系统上增加优化器，该方案弥补了方案1中单个逆变器无法保证每个太阳能电池板都工作于最大功率点的弊端，每个太阳能电池板都连接了一个直流优化器，用于追踪太阳能电池板的最大功率点，做到最大化太阳能系统发电。方案2相对方案1的进步是明显的，但是他并没有解决方案1中高压直流电来的安全问题，同时增加的直流优化器也比方案1的成本要高。整个系统的造价要高于方案1，但是考虑到增加的发电量，对于投资回报率来说，反而优于传统的电池板直接连接组串式逆变器的方案。

现有的太阳能发电系统的方案3，如图3所示，是最近开始越来越受到人们重视的方案。每个太阳能电池板输出直接连接微型逆变器，将太阳能电池板所发电直接转化为交流电，并网发电。微型逆变器内部已经包含了最大功率跟踪策略，能够优化连接的太阳能电池板，做到最大功率输出运行。由于单块太阳能电池板的输出电压最高不大于50V，因此这样的系统相对方案1和方案2来说，优点也非常清晰，即安全性高。对于太阳能发电系统，投资回报率是建立在电站可以长期，稳定，持续发电的基础上的，如果因为安全的原因，导致了电站损坏，火灾等事故，得不偿失。因此在美国，欧洲，方案3越来越受到人们的青睐，特别是美国，也已经初步在设定法规，在不久的将来，太阳能发电系统中的系统电压要求将低于80V的安全范围，以保证太阳能电站安全，可靠，长期的运行。当然，方案3的缺点也非常明显，由于每个电池板都连接了逆变器，而且每个逆变器都包含了传统逆变器所需要的升压，逆变，最大功率跟踪等电路和控制方法，微型逆变器方案是3个方案里面成本最高的。

综上所述，现有的太阳能发电系统各有优缺点，并没有一个太阳能发电系统既便宜，发电量又多，而且还安全可靠。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种新型的太阳能发电系统，以实现安全可靠且发电效率高的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型的太阳能发电系统，包括太阳能电池板、直流优化器和逆变器，所述太阳能电池板和直流优化器均为N个，所述逆变器的个数为M个，每个太阳能电池板的输出都连接一个直流优化器，直流优化器的主要功能为追踪太阳能电池板的最大功率点和稳定输出电流的作用，实现最大化太阳能电池板的输出功率，且所有直流优化器的输出并联在一起，构建起直流总线，M个逆变器的输入并联在一起，输入并联在一起的M个逆变器从直流总线上抽取电流，且M个逆变器的输出也并联于同一个电网。

优选的，所述直流优化器集成在太阳能电池板接线盒内或作为一个独立的外置设备连接到太阳能电池板上，且该直流优化器集成通信，通过远程通信，调节直流优化器的输入功率。

优选的，所述逆变器的个数为M+1个,即按照功率满额的情况下多配置一台逆变器。

优选的，所述直流总线上电连接低压直流设备，为低压直流设备提供能量，供低压直流设备运行。

优选的，所述直流总线上连接蓄电池，且为了弥补直流总线上蓄电池能量的不足，直流总线上外接交流转低压直流整流器，该交流转低压直流整流器在直流总线上的能量不足时给蓄电池充电。

优选的，还包括离网型逆变器和切换开关，在电网停电时，使用切换开关切断电网对内部负载的供电，而只留下离网型逆变器给内部负载供电，起到应急供电的作用。

优选的，所述逆变器的个数M为1到N之间的任何一个数，根据M和N的比例来调节DC功率对AC功率的比例。

优选的，所述太阳能电池板至少包括多晶硅电池板、单晶硅电池板和薄膜电池板。