[发明专利]具有功率平衡器的大型光伏直流串联升压并网系统

权利要求书

1.一种具有功率平衡器的大型光伏直流串联升压并网系统，其特征在于，该系统包括N台光伏直流变换器、N-1台功率平衡器，N≥2；

各光伏直流变换器的输出端依次串联后接入直流电网，各光伏直流变换器的输入端分别与光伏发电单元的输出端连接；

顺次串联设置的各光伏直流变换器中，相邻两台光伏直流变换器的输入端之间设置有功率平衡器；

N-1台功率平衡器分别与设定的N-1台光伏直流变换器对应设置，用于对相应的光伏直流变换器的输入进行功率均衡，以消除各台光伏直流变换器输出电压的差异；所述功率平衡器中设置有旁路电路、所述光伏直流变换器输出端设置有短接电路；当任一光伏直流变换器故障时，可以通过所述旁路电路将其对应的光伏发电单元接入其对应的功率平衡器所连接的相邻光伏直流变换器，同时通过所述短接电路将该故障的光伏直流变换器的输出端短路，以维持各光伏直流变换器的输出端串联后接入直流电网的通路；

其中，所述功率平衡器，对其对应的光伏变换器的输入功率进行平衡，其方法为：

所述大型光伏直流串联升压并网系统正常启动后，获取第i个光伏直流变换器的输出电压值V_i、N台光伏直流变换器输出电压值的均值V_a，并进行以下均衡控制：

当V_i＝V_a时，第i个光伏直流变换器对应的功率平衡器不工作；

当V_iV_a时，第i个光伏直流变换器对应的功率平衡器基于V_i与V_a的差值产生负向电流，对第i个光伏直流变换器对应的光伏发电单元的输出电流进行分流，以减小第i个光伏直流变换器的输入电流；

当V_iV_a时，第i个光伏直流变换器对应的功率平衡器基于V_i与V_a的差值产生正向电流，与第i个光伏直流变换器对应的光伏发电单元的输出电流进行合流，以增加第i个光伏直流变换器的输入电流。

2.根据权利要求1所述的具有功率平衡器的大型光伏直流串联升压并网系统，其特征在于，所述功率平衡器包括控制信号输入端、主功率电路、电流通路连接端；

所述控制信号输入端用于获取其对应的光伏直流变换器的输出电压值V_i、N台光伏直流变换器输出电压值的均值V_a；

所述主功率电路用于基于V_i与V_a的差值控制两个光伏直流变换器输入端之间的电流；

所述电流通路连接端的两端分别与对应的两台光伏直流变换器的输入端连接，用于建立电流通路。

3.根据权利要求2所述的具有功率平衡器的大型光伏直流串联升压并网系统，其特征在于，“基于V_i与V_a的差值控制两个光伏直流变换器输入端之间的电流”，其方法为：

当V_iV_a时，第i个光伏直流变换器对应的功率平衡器基于V_i与V_a的差值产生负向电流，对第i个光伏直流变换器对应的光伏发电单元的输出电流进行分流，以减小第i个光伏直流变换器的输入电流；

当V_iV_a时，第i个光伏直流变换器对应的功率平衡器基于V_i与V_a的差值产生正向电流，与第i个光伏直流变换器对应的光伏发电单元的输出电流进行合流，以增加第i个光伏直流变换器的输入电流。

4.根据权利要求1-3任一项所述的具有功率平衡器的大型光伏直流串联升压并网系统，其特征在于，所述光伏直流变换器采用输入电压与输入电流双闭环控制策略进行最大功率跟踪控制。

5.根据权利要求1-3任一项所述的具有功率平衡器的大型光伏直流串联升压并网系统，其特征在于，所述功率平衡器采用光伏直流变换器输出电压闭环控制。