[发明专利]一种光伏发电系统及其控制方法

说明书

本申请提供了一种光伏发电系统及其控制方法，包括至少两个光伏阵列、至少一个功率平衡电路，以及功率变换器；功率平衡电路的每个输入端口连接至少一个光伏阵列、功率平衡电路的输出端口连接功率变换器，该功率平衡电路根据两个光伏阵列的输出功率差值进行功率转移，从而使功率平衡电路的输出端口的功率差值在预设范围内。该方案中的功率平衡电路至多需要将两个光伏阵列的输出功率差值的一半进行转移即可使输出端口的功率平衡，可见，与传统的组件失配解决方案相比，该方案极大地降低了功率平衡模块的功率和体积。

技术领域

本发明属于新能源发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统及其控制方法。

背景技术

随着光伏发电系统的电压逐步提升，通常是多个光伏组件串联输出，而由于各种原因，例如不同组件的衰减不同、各种遮挡造成组件输出性能的差异等，导致不同光伏组件的输出功率不同，即光伏组件失配。

而组件串联数量越多失配问题越严重。目前通常是利用DC/DC变换器来解决组件失配问题，但是，目前的方案中需要DC/DC变换器的功率大于等于全部光伏组件的功率，才能在全范围内解决可能存在的电池组件失配问题。而DC/DC变换器的成本、体积均与功率正相关，因此，目前解决光伏组件失配问题的方案的成本和体积比较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光伏发电系统及其控制方法，以解决传统的组件失配问题解决方案中的DC/DC变换器的成本和体积大的问题，其公开的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种光伏发电系统，包括：至少两个光伏阵列、至少一个功率平衡电路，以及功率变换器，其中，每个光伏阵列包括至少两组并联的光伏组串；

所述功率平衡电路的每个输入端口连接至少一个光伏阵列，且所述功率平衡电路的两个输入端口连接的光伏阵列互不相同，所述功率平衡电路的输出端口连接所述功率变换器；

所述功率平衡电路用于当两个输入端口分别连接的光伏阵列的失配超出允许范围时，根据所连接的光伏阵列的输出功率差值进行功率转移，以使所述功率平衡电路的两个输出端的功率差值在预设范围内。

在第一方面一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路的中性点通过阻抗电路接地。

在第一方面另一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路还包括：与所述阻抗电路串联的第一开关电路。

在第一方面又一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路的输出端口与所述功率变换器之间串联有第二开关电路。

在第一方面另一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路每个输入端口连接至少两个并联的光伏阵列；

或者，所述功率平衡电路每个输入端口连接一DC/DC变换器的输出端，每个所述DC/DC变换器的输入端连接至少一个光伏阵列；

或者，所述功率平衡电路的每个输入端口连接至少两个输出端并联的DC/DC变换器，且每个所述DC/DC变换器的输入端分别连接至少一个光伏阵列。

在第一方面又一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路的数量为至少两个；

各个所述功率平衡电路的输入端分别连接不同的光伏阵列，各个所述功率平衡电路的输出端并联连接。

在第一方面再一种可能的实现方式中，所述功率平衡电路的第一输入端口包括第一输入端和第二输入端，第二输入端口包括第三输入端和第四输入端，输出端口包括第一输出端和第二输出端；

所述第一输入端与所述第一输出端连接，所述第四输入端与所述第二输出端连接；所述第一输出端和所述第二输出端之间连接有串联开关支路，所述串联开关支路包括至少两个控制开关；所述第二输入端与所述第三输入端连接后经感性阻抗连接所述串联开关支路的两个控制开关的公共点；所述第二输入端与所述第三输入端的公共点为所述功率平衡电路的中性点。