[发明专利]多重化级联型光伏发电系统及光伏发电装置

权利要求书

1.一种多重化级联型光伏发电系统，其特征在于，包括至少一个级联子系统，每一个所述级联子系统包括控制单元及与所述控制单元电连接的至少一个发电单元，所述发电单元包括输出相互串联的一个或多个分布式发电单元，所述控制单元与每一个所述分布式发电单元电连接，每一个所述分布式发电单元连接至少一块光伏组件，用于将所述光伏组件的直流电压转换为交流电压，多个所述分布式发电单元输出的交流电压串联叠加后形成总输出电压，所述总输出电压输入至所述控制单元，并通过所述控制单元并入电网或输出给交流负载。

2.如权利要求1所述的多重化级联型光伏发电系统，其特征在于，所述控制单元包括控制、监控与通讯模块，用于发送控制指令给每一个所述分布式发电单元，实现对多个所述分布式发电单元的协同集群控制，并监测所述级联子系统的工作状态以及实现所述级联子系统与电网或交流负载的通讯、保护及信息处理。

3.如权利要求1或2所述的多重化级联型光伏发电系统，其特征在于，所述多重化级联型光伏发电系统还包括功率滤波电路，所述功率滤波电路设置于所述控制单元内，用于实现所述总输出电压、电流的高频滤波，和/或，所述功率滤波电路设置于每一个所述分布式发电单元内，用于实现每一个所述分布式发电单元输出的交流电压、电流的高频滤波。

4.如权利要求3所述的多重化级联型光伏发电系统，其特征在于，所述滤波电路为对称型LC滤波电路，或非对称型LC滤波电路，或有源滤波电路。

5.如权利要求1或2所述的多重化级联型光伏发电系统，其特征在于，所述分布式发电单元包括数字控制芯片和DC/AC逆变电路，所述数字控制芯片与所述控制单元及所述DC/AC逆变电路电连接，用于接收所述控制单元发送的控制指令，并根据所述控制指令生成相移驱动信号驱动所述DC/AC逆变电路，以通过所述DC/AC逆变电路将所述光伏组件的直流电压转换为交流电压。

6.如权利要求5所述的多重化级联型光伏发电系统，其特征在于，所述DC/AC逆变电路的拓扑结构为H桥、Z源H桥、准Z源H桥、I型三电平、T型三电平或模块多电平等不同形式的拓扑结构。

7.如权利要求5所述的多重化级联型光伏发电系统，其特征在于，所述分布式发电单元还包括DC/DC升压电路，所述DC/DC升压电路连接于所述光伏组件与所述DC/AC逆变电路之间，用于将所述光伏组件的直流电压进行升压变换。

8.如权利要求7所述的多重化级联型光伏发电系统，其特征在于，所述DC/DC升压电路为非隔离型的Boost、Buck或Buck/Boost变换电路；或者为隔离型的全桥、半桥、反激、正激或推挽等变换电路。

9.如权利要求1-2、4、6-8任意一项所述的多重化级联型光伏发电系统，其特征在于，当所述分布式发电单元连接多块光伏组件时，多块所述光伏组件相互串联连接。

10.如权利要求1-2、4、6-8任意一项所述的多重化级联型光伏发电系统，其特征在于，当所述多重化级联型光伏发电系统包括多个所述级联子系统时，多个所述级联子系统相互并联连接。

11.如权利要求1-2、4、6-8任意一项所述的多重化级联型光伏发电系统，其特征在于，所述多重化级联型光伏发电系统为三相无中性线的多重化级联型光伏发电系统，包括三个所述发电单元，每一个所述发电单元包括n个所述分布式发电单元，所述控制单元包括a相端口、b相端口及c相端口，所述发电单元各自的一端分别与所述控制单元的a相端口、b相端口及c相端口电连接，各自的另一端相互电连接。

12.如权利要求1-2、4、6-8任意一项所述的多重化级联型光伏发电系统，其特征在于，所述多重化级联型光伏发电系统为三相有中性线的多重化级联型光伏发电系统，包括三个所述发电单元，每一个所述发电单元包括n个所述分布式发电单元，所述控制单元包括a相端口、b相端口、c相端口及中性线端口，所述发电单元各自的一端分别与所述控制单元的a相端口、b相端口及c相端口电连接，各自的另一端相互电连接，并与所述中性线端口电连接。

13.一种光伏发电装置，其特征在于，包括如权利要求1-12任意一项所述的多重化级联型光伏发电系统。

14.如权利要求13所述的光伏发电装置，其特征在于，所述光伏发电装置为光伏并网发电装置、光伏离网发电装置或者光伏储能发电装置。