[实用新型]串联式光伏方阵高压隔离装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种串联式光伏方阵高压隔离装置。

背景技术

目前国内外光伏电站的应用形式主要有集中型、分布式、离网等，围绕各种形式光伏电站，推出各种类设备，典型的设备有集中型、组串型逆变器，技术成熟，大批量地应用于市场。随着光伏电站快速发展，业主对光伏电站的要求越来越高，建设光伏电站的优秀资源越来越少，光伏电站的应用范围已向边远地区发展。由于边远地区建设电站远离并网点，采用现有技术建设成本高、传输损耗大，由此一种串联式光伏方阵光伏电站带来希望，它采用光伏组串输出串联结构，使光伏方阵输出电压高，电流小，降低传输损耗，使光伏电站发电效率提高，同时又降低成本，逐渐被关注。图4为由n个光伏组串高压隔离功率调节模块组成的串联式光伏方阵原理拓扑图。串联式光伏方阵中，n个光伏组串的输出端一一对应与n个光伏组串高压隔离功率调节模块的输入端连接，经n个光伏组串高压隔离功率调节模块DC/DC隔离端口输出后串联，n为＞2的整数。由于串联式光伏方阵中的光伏组串高压隔离功率调节模块等大部分设备需要进一步研发，面临着研发周期长、成本高、风险大困难，制约串联式光伏方阵的快速发展。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决制约串联式光伏方阵快速发展的串联设备等研发周期长、成本高、风险大等问题，提出一种串联式光伏方阵高压隔离装置，可以整合各种并网逆变器设备。

本实用新型串联式光伏方阵高压隔离装置中的多绕组高压隔离变压器的多输入绕组与多台并网逆变器的输出一一连接，并网逆变器向串联式光伏方阵高压隔离装置的提供输入功率。并网逆变器由自配置的多路光伏组串供电，经逆变后为交流电流源输出。为保证并网逆变器锁相输出，在串联式光伏方阵高压隔离装置中利用功率优化单相或三相调压电路建立单相或三相输出电压源。多台并网逆变器依据串联式光伏方阵高压隔离装置中的单相或三相输出电压源的相位、频率、电压同步输出。串联式光伏方阵高压隔离装置将多台并网逆变器输出汇流后经高压隔离输出。

串联式光伏方阵是由m台串联式光伏方阵高压隔离装置串联组成，m台串联式光伏方阵高压隔离装置输出正负端依次串联。其中第1台串联式光伏方阵高压隔离装置输出的负端与第2台串联式光伏方阵高压隔离装置输出正端连接，第2台串联式光伏方阵高压隔离装置输出负端与第3台串联式光伏方阵高压隔离装置输出正端连接，依此类推第m-1台串联式光伏方阵高压隔离装置输出负端与第m台串联式光伏方阵高压隔离装置输出正端连接，组成串联式光伏方阵。而第1台串联式光伏方阵高压隔离装置输出的正端为串联式光伏方阵的正输出端，第m台串联式光伏方阵高压隔离装置输出的负端为串联式光伏方阵的负输出端。由此使串联式光伏方阵输出直流电压提高，可以满足并网点电压*1.414，输出电流减小，由于有若干台并网逆变器加入，实现高电压、小电流、大容量串联式光伏方阵系统。m为≥1的整数。

本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型串联式光伏方阵高压隔离装置由多绕组高压隔离变压器、功率优化单相或三相调压电路和直流功率输出电路组成。多绕组高压隔离变压器的输入端与功率优化单相或三相调压电路的输出端连接，提供n台并网逆变器输出锁相的可调的单相或三相交流电压。多绕组高压隔离变压器的输出端与直流功率输出电路的输入端连接，将n台并网逆变器及功率优化单相或三相调压电路输出的交流功率经直流功率输出电路转换成直流输出。直流功率输出电路的输出也是串联式光伏方阵高压隔离装置的功率输出。n台并网逆变器分别由自配置的多路光伏组串供电。n为≥1的整数。

为实现串联式光伏方阵，将m台串联式光伏方阵高压隔离装置的输出正负端，按当前台串联式光伏方阵高压隔离装置的输出负端与下一台串联式光伏方阵高压隔离装置的输出正端的依次串联连接。其中第1台串联式光伏方阵高压隔离装置输出的负端与第2台串联式光伏方阵高压隔离装置输出正端连接，依此类推第m-1台串联式光伏方阵高压隔离装置输出负端与第m台串联式光伏方阵高压隔离装置输出正端连接，组成串联式光伏方阵。而第1台串联式光伏方阵高压隔离装置输出的正端为串联式光伏方阵的正输出端，第m台串联式光伏方阵高压隔离装置输出的负端为串联式光伏方阵的负输出端，m为≥1的整数。输出电压为Us。

所述的多绕组高压隔离变压器由n个输入绕组、一个调压输入绕组和一个功率输出绕组组成，n为≥1的整数。