[发明专利]一种新型光伏控制一体系统

说明书

技术领域

本发明涉及光伏领域，具体涉及一种新型光伏控制一体系统。

背景技术

分布式光伏发电可以充分开发利用各个角落的太阳能，具有投资小、清洁环保及发电方式灵活等优点，为电网系统提供有力补充和有效支撑，是未来发展的趋势之一。但太阳能固有的波动大，功率不连续等缺点，对电网调度产生相当大的冲击，严重制约分布式光伏发电的发展，光伏控制一体系统因此应运而生。光伏控制一体系统主要有MPPT、储能及逆变环节构成，有效缓解了新能源波动对电网的冲击，提高了电网对新能源的接纳能力，同时提高了本地发电本地应用的比例，提升能源利用效率，另外有了储能单元，保障了供电可靠性，提升电网质量。

 光伏控制一体系统比原有的光伏并网发电系统多一块DC/DC充放电储能单元，通常的光伏控制一体系统一般继承了原有光伏并网发电系统中MPPT技术——Boost升压电路，这种技术的BUS电压变化范围比较大，电池的固有特性导致了电池端的电压波动范围也比较大，这就增加了DC/DC的设计难度，降低了DC/DC的转换效率。目前的主要做法有三种：减少MPPT电压范围、提升BUS电压、DC/DC多级转换。减小MPPT电压范围限制了系统应用范围，提升BUS电压降低了整个系统的转换效率，DC/DC多级转换增加了系统复杂度，这三种技术均不能从根本上解决该问题。

发明内容

本发明针对背景技术中的问题，提出MPPT采用升降压技术实现，保障BUS稳定在某一电压值，降低DC/DC设计难度，提高DC/DC转换效率。

本发明的技术解决方案：

一种新型光伏控制一体系统，主要由MPPT、DC/DC充放电储能单元及逆变环节构成，其特征在于： 所述MPPT采用升降压电路实现。

所述升降压电路为Buck-boost电路。

所述升降压电路为Cuk电路。

所述升降压电路为Buck/Boost串联电路。

本发明的有益效果：

本发明提出在光伏控制一体系统中MPPT采用升降压技术来实现，有效控制了BUS电压稳定在某一电压值或范围，降低了DC/DC设计难度，提升了DC/DC、DC/AC的转换效率，进而提升整个系统的转换效率，扩展了系统适用范围。

附图说明

图1是本发明光伏控制一体系统结构示意图。

图2是本发明实施例一Buck-boost电路图。

图3是本发明实施例二Cuk电路图。

图4是本发明实施例三Buck/Boost串联电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。      

如图1所示为新型光伏控制一体系统，其主要由MPPT、储能及逆变环节构成，有效缓解了新能源波动对电网的冲击，提高了电网对新能源的接纳能力，同时提高了本地发电本地应用的比例，提升能源利用效率，另外有了储能单元，保障了供电可靠性，提升电网质量。

实施例一      ：

如图1所示，MPPT的升降压技术采用Buck-boost电路实现，输出电压Vo和输入电压Vin的关系式是：                                               ，其中D代表开关管Q的占空比。当D大于0.5时，输出电压幅值大于输入电压幅值，属于升压模式；当D小于0.5时，输出电压幅值小于输入电压幅值，属于降压模式，所以该电路可以实现升降压功能。

实施例二：

如图2所示，MPPT的升降压技术采用Cuk电路实现，输出电压Vo和输入电压Vin的关系式同样是：，其中D代表开关管Q的占空比。当D大于0.5时，输出电压幅值大于输入电压幅值，属于升压模式；当D小于0.5时，输出电压幅值小于输入电压幅值，属于降压模式，所以该电路可以实现升降压功能。Cuk电路输入侧电流及输出侧电流都是连续的，且脉动很小，有利于对输入、输出进行滤波。

实施例三：

如图3所示，MPPT的升降压技术采用Buck/Boost串联电路实现，当Q1处于PWM开关状态，Q2一直不导通时，输出电压Vo和输入电压Vin的关系式是：，其中D代表开关管Q1的占空比，电路工作在Buck电路，属于降压模式；当Q2处于PWM开关状态，Q1一直导通时，输出电压Vo和输入电压Vin的关系式是：，其中D代表开关管Q2的占空比，电路工作在Boost电路，属于升压模式。