[发明专利]功率变换系统、光伏优化器及功率跟踪方法

说明书

本发明实施例公开了一种功率变换系统、光伏优化器及功率跟踪方法，所述光伏发电系统包括逆变器和串联连接在所述逆变器输入端口之间的多个光伏优化器，本发明实施例通过跟踪所述光伏优化器的输入电压和/或所述逆变器的输入电压以跟踪系统的最大功率点，由此，可以使得光伏优化器和逆变器协同工作以实现对所述光伏发电系统的最大功率点的有效识别和跟踪，从而实现在光伏组件存在局部阴影时提高光伏发电系统的输出功率。

技术领域

本发明涉及电子电力技术领域，更具体地，涉及一种功率变换系统、光伏优化器及功率跟踪方法。

背景技术

由于单个光伏组件的输出电压很低，因此在实际应用中通常将多个光伏组件进行串并联后以提高光伏发电系统的输出电压和输出功率。当光照和温度均一样时，光伏发电系统的输出功率只有一个峰值点，可以通过扰动观察法和导纳增量法来实现最大功率点的跟踪。但是，当部分光伏组件遇到障碍物遮挡导致的局部阴影时，各个光伏组件的输出特性不再一致，处于局部阴影的光伏组件会使整体光伏电池的输出功率严重下降，因此如何有效识别和跟踪最大功率点是目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例提供一种功率变换系统、光伏优化器及功率跟踪方法，以实现对光伏发电系统的最大功率点的有效识别和跟踪，从而实现在光伏组件存在局部阴影时提高光伏发电系统的输出功率。

第一方面，本发明实施例提供一种用于光伏发电的功率变换系统，包括：

逆变器；以及，

至少一个光伏优化器，所述光伏优化器的输入端耦接至光伏组件的输出端，输出端串联连接在所述逆变器的输入端口之间，并工作在第一模式和第二模式；

其中，在第一模式下，所述光伏优化器工作在直通模式跟踪所述逆变器的输入电压，所述逆变器调节所述逆变器的输入电压以跟踪系统的最大功率点；

在第二模式下，所述光伏优化器工作在开关模式跟踪所述光伏组件的输出电压以跟踪所述系统的最大功率点。

进一步地，所述光伏优化器还工作在第三模式，在第三模式下，所述光伏优化器工作在限压模式以将所述光伏优化器的输出电压限制在最大电压预设值，所述逆变器通过调节所述光伏优化器的输出功率以跟踪所述系统的最大功率点。

进一步地，所述光伏优化器被配置为根据所述光伏优化器的输入电压、输出电压和输出电流的变化调节与所述光伏优化器的输入电压对应的输入电压参考信号以跟踪所述系统的最大功率点。

进一步地，在所述第一模式下，所述光伏优化器被配置为根据所述光伏优化器的输出电压的变化调节所述输入电压参考信号，在所述第二模式下，所述光伏优化器被配置为根据所述光伏优化器的输入电压的变化调节所述输入电压参考信号。

进一步地，在所述第一模式下，所述光伏优化器被配置为根据所述逆变器的工作点与所述光伏组件的最大功率点的关系，增大或减小所述输入电压参考信号。

进一步地，在所述第二模式下，所述光伏优化器被配置为根据所述光伏优化器的工作点与所述光伏组件的最大功率点的关系，增大或减小所述输入电压参考信号。

进一步地，所述光伏优化器被配置为在所述第一模式下，响应于所述光伏优化器的输出功率增大，根据所述光伏优化器在当前周期的输出电压获取下一周期的输入电压参考信号。

进一步地，所述光伏优化器被配置为在所述第一模式下，响应于所述光伏优化器的输出功率增大，调节下一周期的输入电压参考信号为所述光伏优化器在当前周期的输出电压减去预定步长。

进一步地，所述光伏优化器被配置为在所述第一模式下，响应于所述光伏优化器的输出功率不增大，保持工作在所述第一模式或者切换至所述第二模式。