[发明专利]基于太阳能电池板接入方式选择器的光伏并网发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于太阳能电池板接入方式选择器的光伏并网发电系统，属于太阳能发电系统技术领域。

背景技术

太阳能，取之不尽用之不竭，可再生并洁净环保；阳光普照大地，无处不在，无需运输，可以说是全球人民共享的一种无垄断的资源。有着不可估量的发展潜能。随着社会经济的发展，有效的利用太阳能成为决定工业生产和人民幸福生活，改善环境污染问题的一种很可靠的途径，可以取得巨大的经济效益和社会效益，因此也是各国最着力发展的可再生能源技术之一。

光伏发电系统是通过太阳能电池板吸收阳光，将太阳能的光能变成电能输出。光伏发电系统的主流发展趋势是并网光伏发电系统。对于光伏并网发电系统而言，主要用于城市与建筑结合的光伏并网发电系统和大型荒漠光伏电站。

并网逆变器是光伏并网系统中的核心部分，光伏逆变器是通过电力电子的方式将直流电转换为交流电的模块设备，是连接光伏发电电池板和电网的重要纽带。

微型逆变器是未来的发展方向。集中式太阳能光伏系统都是由许多紧密相连的太阳能电池板组成，这些电池板先分组串联，再将不同的串联电池组并联起来形成电池阵列。这样，当有局部阴影或碎砾等遮蔽光伏系统时，如果有因日照不均以及特性不均等导致输出功率下降的模块，存在着整体的输出功率就会大幅降低的问题。假如串联中的某个电池发生故障，也会导致整个电池组失效。太阳能电池板阵列产生的直流电输出到逆变器。逆变器有两个基本功能：一是为完成DC/AC电流转换，二是找出最佳的操作点以优化太阳能光伏系统的效率。对于特定的太阳光辐射、温度及电池类型，太阳能光伏系统都相应有唯一的最大功率输出点，使光伏系统产生最大的能量。如果光伏系统在非最佳电压及电流水平下运行，系统的效率会降低，白白浪费采集太阳能的良机。

在现有的微逆变器技术中，通常是为每块太阳能面板配备单独的微型逆变器，每块组件可单独进行电流的转化和最大功率点追踪，互不干扰。这样就拥有了超越传统大型集中式逆变器的优势；可以通过对各模块的输出功率进行优化，使得整体的输出功率最大化。

但微型逆变器光伏并网发电系统依旧存在问题，光伏发电的输出功率主要由太阳能辐射决定。太阳辐射量是随时间变化的，微型逆变器等设备在大量时间是闲置的。光伏发电系统在夜晚和阴雨天不工作，即使是白天，光照一般由弱变强再由强变弱，如果不考虑阴云等天气变化，光伏发电每天的功率曲线是类似于开口向下的抛物线曲线。

一方面，微逆变器的转换效率与输入功率有关，在输入功率比微逆变器额定功率小很多时，微逆变器的转换效率开始大幅下降。因此输入功率没有达到额定功率附近的时候，虽然将太阳能电池板传送过来的直流电进行了转换，但转换效率不佳，因此也浪费了不少电能。一般逆变器输入功率低于额定功率的30％时，转换效率开始下降。

另一方面，微逆变器对直流侧单块并网电池板的输入功率有要求，一般情况下，小于25W就不在微逆变器的工作范围。此时系统会处于检测状态，并且停止向电网馈送任何能量。虽然此时太阳能电池板里已经将太阳能的能量转化为直流电，只是功率不够大，不足以使微逆变器向电网馈电，因此这部分电浪费了。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题与不足，本发明提供一种延伸微型逆变器光伏并网系统的工作功率区域、达到更高的光能利用效率的基于太阳能电池板接入方式选择器的光伏并网发电系统。

技术方案：一种基于太阳能电池板接入方式选择器的光伏并网发电系统，包括多个独立单元的光伏并网发电系统，所述每个光伏并网发电系统的结构相同，用于将符合要求的太阳能电池板的直流输入转换为与电网同相同步的正弦电压和电流，并直接接入电网；

所述单个独立单元的光伏并网发电系统，包括太阳能电池板接入方式选择器、微逆变器组、太阳能电池板组和协同开关组；

所述太阳能电池板接入方式选择器与太阳能电池板组连接，通过采集太阳能电池板组的输出电流及电压，根据太阳能电池板组输出功率的大小来控制所述协同开关组的开关情况，从而控制太阳能电池板组跟微逆变器组的连接方式。

所述太阳能电池板接入方式选择器包括直流电压电流检测电路、微处理器、驱动电路和显示装置；

直流电压电流检测电路，用于采集所述太阳能电池板组的输出电流和电压，并将采集来的电流和电压信号转换为数字信号，并将所述数字信号输出给所述微处理器；