[实用新型]一种带有解除串联耦合装置的光伏系统

说明书

本实用新型提供了一种带有解除串联耦合装置的光伏系统，包括若干个并联连接的光伏组串，所述若干个光伏组串均由数量相等的光伏组件串联而成，光伏组串与逆变器并联连接后接入电网，还包括若干个解除串联耦合装置，所述解除串联耦合装置内置一非隔离DC/DC变换器且设有1号端线、2号端线和3号端线三根端线，所述解除串联耦合装置成对工作，两个解除串联耦合装置的1号和2号端线均并联在失配光伏组件的输出端，同时，2号和3号端线分别并联在与失配光伏组件相邻的两个正常光伏组件的输出端。利用本实用新型，可以解除失配光伏组件与相邻组件之间的串联耦合，提升系统发电量。

技术领域

本实用新型属于光伏发电领域，尤其是涉及一种带有解除串联耦合装置的光伏系统。

背景技术

随着能源和环境危机越来越紧迫，发展和利用新能源越来越受到各国政府的重视。其中安全，清洁，可靠的太阳能已经成为新能源的重要组成部分，在各个领域开始发挥作用。发展和利用太阳能发电技术是应对能源和环境危机的重要举措。近几年，中国的光伏产业发展尤其迅猛，但快速发展的同时，电站建设也存在诸多品质问题。

电站根据逆变器的功率、电压额定值确定其连接拓扑，组件经过串联形成一定电压范围的组串，若干组串并联起来构成阵列接入逆变器，逆变器对阵列进行统一的MPPT控制。

电站上述连接方式决定了其同一组串内的组件电流要相等，这就是系统的串联耦合；同一阵列内的组串电压要相等，这就是系统的并联耦合。

若是理想情况，电站内所有组件特性都一致，则串联耦合和并联耦合不会带来问题，但实际运行的电站会存在很多失配问题，例如草木、建筑物、电线杆的遮挡，损坏，朝向不一致，生产参数不一致等等；这些失配因素在系统串并联耦合的作用下就使得系统发电量会大幅降低。

以串联耦合为例进行说明，例如10个组件串联，其中9个组件都是正常的，其最大功率点处电流为10A，而另一个组件受到了遮挡，其最大功率点处的电流为5A，因为10个组件串联成一串，形成串联耦合，其电流必然要相等，则有两种可能的结果，一是所有的组件电流都被限制到5A或者5A以下，二是受到遮挡的组件被旁路；但不管哪种结果，都使得系统发电量大幅降低。

基于上述原因，在失配组件处解除系统的串联耦合就变得非常必要。

实用新型内容

本实用新型提供了一种带有解除串联耦合装置的光伏系统，可以解除失配光伏组件与相邻组件之间的串联耦合，提升系统发电量。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种带有解除串联耦合装置的光伏系统，包括若干个并联连接的光伏组串，所述若干个光伏组串均由数量相等的光伏组件串联而成，光伏组串与逆变器并联连接后接入电网，还包括若干个解除串联耦合装置，所述解除串联耦合装置内置一非隔离DC/DC变换器且设有1号端线、2号端线和3号端线三根端线，所述解除串联耦合装置成对工作，两个解除串联耦合装置的1号和2号端线均并联在失配光伏组件的输出端，同时，2号和3号端线分别并联在与失配光伏组件相邻的两个正常光伏组件输出端。

解除串联耦合装置通过2号和3号端线从正常光伏组件吸收能量转换到1号和2号端线输出，从而使两个串联的光伏组件电流相等，解除两个组件间的串联耦合，提升系统发电量。

作为优选，所述非隔离DC/DC变换器由两个开关管，两个分压电容，一个储能电容和一个电感组成，所述的两个分压电容串联后与储能电容并联，所述的两个开关管串联后与储能电容并联，所述两个分压电容之间接有2号端线与一个电感，两个分压电容的另一端分别设有1号和3号端线，所述电感的另一端接于两个开关管之间。

解除串联耦合装置通过控制DC/DC变换器的占空比，使得正常光伏组件工作点左移，传递能量到存在失配的光伏组件，使得解除光伏系统串联耦合装置1号和2端线电流及与之并联的失配光伏组件的电流之和等于2号和3号端线电流及与之并联的正常光伏组件的电流之和。