[发明专利]复合型光伏逆变器及其控制方法

权利要求书

1.一种复合型光伏逆变器，其特征在于，所述复合型光伏逆变器包括DC-DC升压变换模块和DC-AC逆变模块以及三端口电路，三端口电路包括第一端口、第二端口与第三端口，所述第一端口用于与光伏阵列中的第一光伏组件串组连接，所述第二端口为所述DC-DC升压变换模块的输入端口，用于与光伏阵列的第二光伏组件串组连接，所述第三端口为所述DC-AC逆变模块的输入端口，所述第一光伏组件串组的输出端、所述DC-DC升压变换模块的输出端和所述DC-AC逆变模块的输入端通过直流母线连接，所述DC-AC逆变模块的输出端口与交流电网相连；所述复合型光伏逆变器还设有第二控制模块，所述第二控制模块包括DC-AC子控制模块与DC-DC子控制模块，具体由采集单元、处理单元、数据存储单元、驱动单元和通讯单元组成；

在DC-DC升压变换模块上并联一个旁路二极管或继电器，旁路二极管或继电器正接在所述第二光伏组件串的正极输入端，负极接在直流母线电容的正极端；

所述第二控制模块的DC-DC子控制模块的控制模式包括升压补偿模式与旁路模式两种工作模式。

2.根据权利要求1所述的复合型光伏逆变器，其特征在于：所述第一端口、第二端口均连接有Buck型功率优化器，Buck型功率优化器包括Buck型DC-DC功率变换电路、第一控制模块，其中：所述第一控制模块包括采样单元、处理单元、驱动单元、通讯单元，所述采样单元用于采集所述Buck型DC-DC功率变换电路的输入电压、电流及输出电压、电流参数；所述处理单元根据其对应的Buck型DC-DC功率变换电路的电参量变化跟踪所述光伏组件的最大功率点，并独立设置脉冲调制开关信号的占空比，生成Buck型DC-DC功率变换电路的控制信号；所述驱动单元用于对所述控制信号进行功率放大后以驱动控制Buck型DC-DC功率变换电路；所述通讯单元将采样单元采集的所述Buck型DC-DC功率变换电路的输入电压、电流及输出电压、电流参数及处理单元计算的所述Buck型DC-DC功率变换电路的占空比数据上传所述复合型光伏逆变器。

3.根据权利要求2所述的复合型光伏逆变器，其特征在于：所述DC-AC子控制模块用于为使得所述第一光伏组件串组的第一控制模块的占空比参考量不超出优化参考范围而可变化地调节所述DC-AC逆变模块的输入电压，包括：当占空比参考量超出优化参考范围，所述DC-AC子控制模块以相应升高第一幅值或减少第一幅值地调节所述DC-AC逆变模块输入电压；当占空比参考量未超出优化参考范围，所述DC-AC子控制模块维持所述DC-AC逆变模块输入电压不变；

所述DC-DC子控制模块用于为使得所述第二光伏组件串组的第一控制模块的占空比参考量不超出优化参考范围而可变化地调节所述DC-DC升压变换模块的输入电压，包括：当占空比参考量超出优化参考范围，所述DC-DC子控制模块以相应升高第一幅值或减少第一幅值地调节所述DC-DC升压变换模块输入电压；当占空比参考量未超出优化参考范围，所述DC-DC子控制模块维持DC-DC升压变换模块输入电压不变。

4.一种基于权利要求1所述复合型光伏逆变器的控制方法，其特征在于：

所述复合型光伏逆变器的第二控制模块的采集单元采集所述DC-DC升压变换模块输入电压、母线电压电参数；

所述复合型光伏逆变器的第二控制模块的通讯单元，收集第一光伏组件串组与第二光伏组件串的第一控制模块的通信单元发送的占空比数据；

所述复合型光伏逆变器的第二控制模块的处理单元对上述通讯单元采集的占空比数据进行排序处理，并针对第一光伏组件串组与第二光伏组件串组，分别按照选取预设比例的排名靠前的占空比数据求平均值作为占空比采样集平均值；

所述复合型光伏逆变器启动后所述DC-DC子控制模块的控制模式运行在升压补偿模式，此时所述DC-DC升压变换模块用于以闭环方式控制升压功率变换，以使第二光伏组件串组的输出电压经过DC-DC升压功率变换后输出电压达到所述直流母线电压，同时使第二光伏组件串组的Buck型功率优化器的第一控制模块的占空比数据满足占空比要求而可变化地设置所述DC-DC升压变换模块的所述直流输入侧的电压参量；所述复合型光伏逆变器的处理单元比较所述采集单元采集的所述DC-DC升压变换模块输入电压、母线电压的电压值，当两者的差值小于所述数据存储单元存储的预设电压偏差阈值，所述DC-DC子控制模块控制运作模式切换到所述旁路模式，否则维持压补偿模式；

所述DC-DC升压变换模块控制的旁路模式，DC-DC升压变换模块处于旁路状态，旁路通路上的旁路二极管或继电器将会处于导通状态，所述第一光伏组件串组中获取电力将直接输入DC-AC逆变模块的直流母线侧，第二光伏组件串组的输出电压为所述直流母线电压，同时使第二光伏组件串组的Buck型功率优化器的第一控制模块的占空比数据满足占空比要求而可变化地设置DC-AC逆变模块的直流母线侧的电压参量；所述复合型光伏逆变器的第二控制模块的处理单元对上述通讯单元采集的占空比数据进行排序处理，并选取预设比例的排名靠前的占空比数据求平均值作为占空比采样集平均值，所述第二控制模块获得第一光伏组件串组与第二光伏组件串组的Buck型功率优化器的第一控制模块的占空比采样集平均值，所述复合型光伏逆变器的处理单元比较所述第一光伏组件串组与第二光伏组件串组的Buck型功率优化器的第一控制模块的占空比采样集平均值，当两者的差值大于所述数据存储单元存储的预设占空比偏差阈值，所述DC-DC子控制模块控制运作模式切换到所述升压补偿模式，否则维持旁路模式。