[发明专利]一种升降压光伏逆变器及其协同控制方法

说明书

本发明公开一种升降压光伏逆变器，包含最小功率升压单元，以及与所述最小功率升压单元输出端连接的逆变器，所述最小功率升压单元与所述逆变器协同工作以确保光伏逆变器运行在最大功率点。本发明通过最小功率升压单元和逆变器的协同控制，任何时刻最小功率升压单元和逆变器只有一个电路工作在高频，提高了光伏逆变器的变换效率。同时，本发明通过控制最小功率升压单元的工作状态，使得光伏逆变器在阴影条件下仍能正常工作，并减少了升压功率单元承担的功率，降低了光伏逆变器系统的成本。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种升降压光伏逆变器及其协同控制方法。

背景技术

光伏发电因其具有清洁、便利和高效等特点，且产品成本持续下降，已成为世界各国关注和重点发展的新兴产业。光伏逆变器是光伏发电系统的核心部件，有隔离和非隔离两种类型。隔离光伏逆变器可实现输入输出隔离，但增加了系统的成本、体积和重量，降低了效率；非隔离光伏逆变器由于具有成本低、功率密度高和效率高等优点而得到广泛应用。因此，非隔离光伏逆变器在光伏发电系统中具有重要的应用价值。

但光伏逆变器不同工况条件下，光伏电池的最大功率点电压变化范围较宽。在局部阴影遮挡或光伏模块温度高的情况下，光伏电池输出电压较低，从而导致降压型逆变器因欠压而停机。

发明内容

本发明提出了一种可以低成本可实现升降压输出的非隔离光伏逆变器及其协同控制方法。

为了达到上述目的，本发明提出了一种升降压光伏逆变器，其输入端与光伏组件连接，输出端与电网连接，所述光伏组件输出第一电压，用于为光伏逆变器提供电能；所述光伏逆变器包含：与光伏组件的输出端连接的最小功率升压单元，以及与所述最小功率升压单元输出端连接的逆变器，所述最小功率升压单元与所述逆变器协同工作以确保光伏逆变器运行在最大功率点。

进一步地，所述光伏逆变器还包含：滤波器，所述滤波器与所述光伏组件并联，用于对所述光伏组件输出的第一电压进行滤波处理。

进一步地，所述最小功率升压单元包含：二极管和升压功率单元；所述二极管的阳极分别与所述光伏组件的正端、所述升压功率单元输入的正端及其输出的负端连接，所述二极管的阴极分别与所述升压功率单元输出的正端和所述逆变器的正端连接；所述升压功率单元输入的负端分别与所述光伏组件的负端和所述逆变器的负端连接。

进一步地，所述升压功率单元的输入输出电压极性相反。

进一步地，所述升压功率单元的拓扑包含具有升压功能的变换器。

进一步地，所述逆变器的输入和输出端可为共地型或非共地型。

进一步地，所述逆变器为降压型逆变器。

进一步地，所述逆变器为降压型非隔离逆变器。

本发明还提出了一种升降压光伏逆变器的协同控制方法，包含以下步骤：

通过判断电网电压瞬时值的绝对值与光伏组件输出的第一电压之间的数值关系，控制升压功率单元的工作状态，从而控制升压功率单元和逆变器之中只有一个电路工作在高频状态；从而提高光伏逆变器的变换效率。

进一步地，当电网电压瞬时值的绝对值小于光伏组件输出的第一电压时，升压功率单元不工作，二极管导通，逆变器高频工作。

进一步地，当电网电压瞬时值的绝对值大于光伏组件输出的第一电压时，升压功率单元高频工作，二极管截止，逆变器工频工作。

进一步地，所述升压功率单元高频工作时，升压功率单元输出电压为电网电压瞬时值的绝对值与光伏组件输出第一电压的差值。

本发明具有以下优势：