光伏發(fā)電站及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏發(fā)電站及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能是一種可再生能源，具有巨大的利用和推廣潛力。然而，目前以家用光伏發(fā)電站為代表的小型光伏發(fā)電站卻因?yàn)橐恍┘夹g(shù)問(wèn)題一直不能得到很好地普及和推廣。
[0003]具言之，小型光伏發(fā)電站主要包括光伏組件陣列、逆變器、控制器和計(jì)量?jī)x表等，先將光伏組件陣列串聯(lián)和并聯(lián)，再通過(guò)控制器將直流電匯集到一臺(tái)或幾臺(tái)逆變器，由逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電為用戶供電。其中，逆變器通常為支持并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)的大功率逆變器，其電壓和相位參數(shù)被控制為與電網(wǎng)保持一致。這使得，小型光伏發(fā)電站不管是直流偵I還是交流側(cè)，都因?yàn)殡娏鬟^(guò)大而存在電能損失嚴(yán)重、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率低下的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]摶術(shù)問(wèn)題
[0005]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，如何提高小型光伏發(fā)電站的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率。
_6] 解決方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光伏發(fā)電站，包括:至少一個(gè)光伏發(fā)電裝置以及能夠與所述光伏發(fā)電裝置無(wú)線通信的同步協(xié)調(diào)器，各所述光伏發(fā)電裝置包括光伏組件以及與所述光伏組件連接的逆變器，
[0008]所述同步協(xié)調(diào)器，用于采集電網(wǎng)的特征參數(shù)，并將所述特征參數(shù)和控制信號(hào)發(fā)送給所述光伏發(fā)電裝置；
[0009]所述逆變器包括:
[0010]第一無(wú)線控制模塊，用于通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收來(lái)自所述同步協(xié)調(diào)器的所述特征參數(shù)和所述控制信號(hào)，以及
[0011]直流-交流轉(zhuǎn)換模塊，用于在所述控制信號(hào)的控制下，將所述光伏組件輸出的直流電轉(zhuǎn)換為與所述特征參數(shù)保持同步的交流電。
[0012]對(duì)于上述光伏發(fā)電站，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述直流-交流轉(zhuǎn)換模塊包括:
[0013]直流升壓電路，用于對(duì)所述光伏組件輸出的直流電進(jìn)行升壓處理；
[0014]H橋，與所述直流升壓電路連接的H橋，用于將升壓后的直流電轉(zhuǎn)換成與所述特征參數(shù)保持同步的交流電；
[0015]與所述H橋連接的濾波器；以及
[0016]與所述H橋連接的驅(qū)動(dòng)電路。
[0017]對(duì)于上述光伏發(fā)電站，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一無(wú)線控制模塊被配置為，采用所述控制信號(hào)控制所述驅(qū)動(dòng)電路，以驅(qū)動(dòng)所述直流升壓電路、所述H橋和所述濾波器工作。
[0018]對(duì)于上述光伏發(fā)電站，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述逆變器還包括:
[0019]直流-直流轉(zhuǎn)換模塊，與所述光伏組件連接，用于將所述光伏組件輸出的直流電轉(zhuǎn)換為第一電壓和第二電壓，其中所述第一電壓用于為所述直流-交流轉(zhuǎn)換模塊供電，所述第二電壓用于為所述第一無(wú)線控制模塊供電。
[0020]對(duì)于上述光伏發(fā)電站，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述逆變器還包括:與所述第一無(wú)線控制模塊連接的阻抗匹配電路、以及與所述阻抗匹配電路連接的天線。
[0021]對(duì)于上述光伏發(fā)電站，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述同步協(xié)調(diào)器包括:
[0022]第二無(wú)線控制模塊，用于采集所述電網(wǎng)的所述特征參數(shù)，并向各所述逆變器廣播發(fā)送所述特征參數(shù)和所述控制信號(hào)；
[0023]交流-直流轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述電網(wǎng)輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，為所述第二無(wú)線控制模塊供電。
[0024]對(duì)于上述光伏發(fā)電站，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述同步協(xié)調(diào)器還包括:與所述第二無(wú)線控制模塊連接的采樣電路和功率增強(qiáng)電路、與所述功率增強(qiáng)電路連接的阻抗匹配電路、以及與所述阻抗匹配電路連接的天線。
[0025]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光伏發(fā)電站的控制方法，包括:
[0026]經(jīng)由同步協(xié)調(diào)器采集電網(wǎng)的特征參數(shù)，并生成控制信號(hào)；
[0027]通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將所述特征參數(shù)和所述控制信號(hào)發(fā)送至兩個(gè)或兩個(gè)以上逆變器，所述逆變器分別與光伏組件連接；
[0028]所述逆變器分別根據(jù)所述控制信號(hào)，將所述光伏組件輸出的直流電轉(zhuǎn)換為與所述特征參數(shù)保持同步的交流電。
[0029]對(duì)于上述方法，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，將所述光伏組件輸出的直流電轉(zhuǎn)換為與所述特征參數(shù)保持同步的交流電，包括:
[0030]根據(jù)所述特征參數(shù)，對(duì)所述光伏組件輸出的直流電進(jìn)行升壓處理；
[0031]將升壓后的直流電轉(zhuǎn)換成與所述特征參數(shù)保持同步的交流電。
[0032]對(duì)于上述方法，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述特征參數(shù)包括電壓和相位，將升壓后的直流電轉(zhuǎn)換成與所述特征參數(shù)保持同步的交流電，包括:
[0033]將升壓后的直流電轉(zhuǎn)換成與所述電網(wǎng)的電壓和相位一致的交流電。
[0034]有益效果
[0035]本發(fā)明實(shí)施例中，能夠?qū)崿F(xiàn)單個(gè)光伏組件從直流到交流的電能轉(zhuǎn)換，降低了光伏發(fā)電站的功率損耗，提高了電能的轉(zhuǎn)換效率。
[0036]根據(jù)下面參考附圖對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征及方面將變得清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0037]包含在說(shuō)明書中并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖與說(shuō)明書一起示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例、特征和方面，并且用于解釋本發(fā)明的原理。
[0038]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光伏發(fā)電站的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光伏發(fā)電站的逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖3示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光伏發(fā)電站的逆變器的一個(gè)示例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖4示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光伏發(fā)電站的同步協(xié)調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖5示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光伏發(fā)電站的同步協(xié)調(diào)器的一個(gè)示例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光伏發(fā)電站的控制方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]以下將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例、特征和方面。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
[0045]在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說(shuō)明性”。這里作為“示例性”所說(shuō)明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。
[0046]另外，為了更好的說(shuō)明本發(fā)明，在下文的【具體實(shí)施方式】中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒(méi)有某些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在一些實(shí)例中，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0047]實(shí)施例1
[0048]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光伏發(fā)電站的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該光伏發(fā)電站主要可以包括:至少一個(gè)光伏發(fā)電裝置11以及能夠與所述光伏發(fā)電裝置11無(wú)線通信的同步協(xié)調(diào)器13，各所述光伏發(fā)電裝置11包括光伏組件111以及與所述光伏組件連接的逆變器113，所述同步協(xié)調(diào)器13，用于采集電網(wǎng)的特征參數(shù)，并將所述特征參數(shù)和控制信號(hào)發(fā)送給所述光伏發(fā)電裝置11。
[0049]例如，如圖1所示，該光伏發(fā)電站可以包括與N個(gè)獨(dú)立的光伏組件111分別連接的N個(gè)逆變器113，以及與逆變器113進(jìn)行無(wú)線通信的同步協(xié)調(diào)器13。每個(gè)逆變器113可以與獨(dú)立的光伏組件111的直流輸出端相連，安裝在光伏組件111的接線盒中，將光伏組件111輸出的直流電轉(zhuǎn)換成220V/50HZ的交流電輸出。并且逆變器113通過(guò)接收來(lái)自同步協(xié)調(diào)器13的時(shí)鐘信號(hào)、控制信號(hào)和電網(wǎng)特征參數(shù)，可以根據(jù)電網(wǎng)的特征參數(shù)調(diào)整逆變器113的輸出電能指標(biāo)參數(shù)，達(dá)到電壓和相位與電網(wǎng)參數(shù)同步，滿足隨時(shí)并聯(lián)入網(wǎng)的條件。其中，N為大于等于I的整數(shù)。
[0050]舉例而言，光伏組件可以采用SUN-230型光伏組件，其峰值功率為230W，工作電壓35.8V,工作電流6.44A，具有優(yōu)良的抗風(fēng)強(qiáng)度和防水等級(jí)，具有長(zhǎng)達(dá)25年的使用壽命，其接線盒為特別定制，具有容量大，防水防塵等級(jí)高，接口專用的特點(diǎn)，可以滿足獨(dú)立并網(wǎng)和通過(guò)集線器匯流后集中供電等不同應(yīng)用場(chǎng)合的需求。
[0051]具體而言，每一個(gè)獨(dú)立的光伏組件111和與之相連的逆變器113都可以在同步協(xié)調(diào)器13的無(wú)線通信狀態(tài)下進(jìn)行獨(dú)立的工作，輸出與電網(wǎng)