专利名称：一种采用boost电路的光伏直流配电柜的制作方法
技术领域：
一种采用BOOST电路的光伏直流配电柜技术领域[0001 ] 本实用新型属于太阳能发电领域。特别涉及一种光伏直流配电柜。
背景技术：
[0002]光伏直流配电柜主要应用在大型光伏电站，用来连接汇流箱与光伏逆变器，并提供防雷保护，可显示光伏阵列电压、电流。目前市场上的光伏直流配电柜都不带最大功率点跟踪功能。最大功率点跟踪功能更多的用在逆变器上。[0003]在太阳能电站中，由于电池板性能、连接线路长短的不一致会导致各个光伏阵列的最大功率跟踪点(MPPT)不一致，根据“木桶理论”，逆变器中使用同一个MPPT点会导致所连接的多路光伏阵列中的部分光伏阵列不会运行在最大功率点上，从而降低了整个系统的效率。而本实用新型采用带多路MPPT及防反功能的光伏直流配电柜使得每一路光伏阵列都运行在最大功率点上，从而提高了系统的发电效率。实用新型内容[0004]本实用新型所解决的技术问题是为提高系统的发电效率，设计一种光伏直流配电柜，使得每一路光伏阵列都运行在最大功率点上。[0005]本实用新型采用的技术方案是本实用新型提供一种采用BOOST电路光伏直流配电柜，输入端接多·台汇流箱，输出端接到并网逆变器上，所述光伏直流配电柜中设置有多路 BOOST电路。[0006]进一步地，每个所述BOOST电路为8路输入，I路输出的直流升压变换电路。[0007]进一步地，每个所述BOOST电路中，输入端PV+是光伏阵列输入正极，输入端 PV-是光伏阵列输入负极，输出端Vdc+是直流输出正极，输出端Vdc-是直流输出负极，电路还包括电容Cl，开关管Tl，电感LI，第一二极管D1，第二二极管D2 ;其中电感LI和第一二极管Dl串联，第二二极管D2和电感LI、第一二极管Dl并联，开关管Tl与电感LI、第一二极管Dl构成T型电路，开关管Tl的源极与第一二极管Dl的阳极相连，开关管Tl的漏极与输出端Vdc-相连,第一二极管Dl的阴极与输出端Vdc+相连，电容Cl并联在输入端PV+、输入端PV-之间。[0008]进一步地，所述配电柜中还包括MPPT控制模块用于设定MPPT启动参考电压和扰动步长。[0009]本实用新型的有益效果是该光伏直流配电柜采用了 BOOST电路，具有多路MPPT 及防反功能，解决了电池板防反接的问题，光伏直流配电柜就不需要另外再增加防反二极管来保护光伏阵列。光伏直流配电柜扩大了光伏阵列的工作电压范围，在低电压下也能运行，从而增加了系统的发电量。提高了逆变器的输入电压，从而相应的提高了逆变器的输出电压，降低了逆变器的输出电流，因此降低了 IGBT的开关损耗，降低了电感、铜排等设备的损耗，提高了逆变器的发电效率，降低了逆变器的生产成本，降低了输出隔离变压器的成本，并使得系统发电成本大大降低。
[0010]图I是本实用新型中光伏直流配电柜的示意图；[0011]图2是本实用新型中BOOST电路示意图。具体实施例[0012]参见附图1，目前太阳能电站一台光伏直流配电柜，一般都输入8台汇流箱，额定电压1000V，每一路汇流箱电流值不超过160A，输出连接到500kW并网逆变器上。[0013]参见附图2，在光伏直流配电柜中增加多路BOOST电路，BOOST电路是一种直流升压变换器，其升压主要依靠电感的泵压作用和电容对电压的保持功能来完成。BOOST电路主要由开关管、电感、二极管、电容等组成，具有多路MPPT及防反功能。其中输入端PV+是光伏阵列输入正极，输入端PV-是光伏阵列输入负极，输出端Vdc+是直流输出正极，输出端 Vdc-是直流输出负极，电路还包括电容Cl，开关管Tl，电感LI，第一二极管Dl，第二二极管 D2 ;其中电感LI和第一二极管Dl串联，第二二极管D2和电感LI、第一二极管Dl并联，开关管Tl与电感LI、第一二极管Dl构成T型电路，开关管Tl的源极与第一二极管Dl的阳极相连，开关管Tl的漏极与输出端Vdc-相连,第一二极管Dl的阴极与输出端Vdc+相连，电容Cl并联在输入端PV+、输入端PV-之间。[0014]最大功率点跟踪控制主要是通过BOOST电路来执行。BOOST电路采用了电流连续的工作模式，减小输出电压和电流的纹波。光伏直流配电柜设计为8路输入BOOST电路， 一路输出电路。直流工作范围20(T820V。对每一路光伏阵列输入都做最大功率跟踪，使得每一路光伏阵列输出功率最大化。[0015]本发明MPPT控制模块采用干扰观察法来实时控制DC/DC电路的输出电压。[0016]MPPT控制模块具有可设定的MPPT启动参考电压和扰动步长。当设备启动后，直流母线电压直接运行到这个设定的参考电压，检测扰动后的直流电压和电流，计算扰动前后的电压变化量Λ V (此处电压和前次电压之差)和功率变化量Λ P (此处功率和前次功率之差)，由·Λ V* Λ P的值决定扰动的方向，若Λ V* Λ P > 0，增加电压给定，若Λ V* Λ P < 0， 减小电压给定，扰动步长使用较小的数值。用新的扰动步长修正参考电压值，并计算新的电压变化量Λ V和电流变化量Λ P，进行循环比较，以实现最大功率点跟踪。[0017]将设定的参考电压减去测量所得到的直流电压，差值送入比例积分调节器，得到占空比，按此占空比送出PWM波作为BOOST开关器件的驱动电压。[0018]未使用BOOST电路时，直流电压工作范围一般为45(T820V，而增加了 BOOST电路的直流工作范围可提升至20(T820V，明显提高了逆变器的直流电压工作范围，增加了系统的发电时间，增加了系统的发电量。[0019]带多路MPPT及防反功能的光伏直流配电柜提高了逆变器的输入电压，从而相应的提高了逆变器的输出电压，降低了逆变器的输出电流，因此降低了 IGBT的开关损耗，降低了电感、铜排等设备的损耗，提高了逆变器的发电效率，降低了逆变器的生产成本，降低了输出隔离变压器的成本。[0020]带多路MPPT及防反功能的光伏直流配电柜扩大了光伏阵列的工作电压范围，在低电压下也能运行，从而增加了系统的发电量。[0021] 带多路MPPT及防反功能的光伏直流配电柜虽然配电柜成本有所增加，但是逆变器的成本会有所下降。综合比较，在系统中使用带多路MPPT及防反功能的光伏直流配电柜会使得系统发电成本大大降低。
权利要求1.一种采用BOOST电路的光伏直流配电柜，输入端接多台汇流箱，输出端接到并网逆变器上，其特征在于，所述光伏直流配电柜中设置有多路BOOST电路。
2.根据权利要求I所述的配电柜，其特征在于，每个所述BOOST电路为8路输入，I路输出的直流升压变换电路。
3.根据权利要求I所述的配电柜，其特征在于，每个所述BOOST电路中，输入端PV+是光伏阵列输入正极，输入端PV-是光伏阵列输入负极，输出端Vdc+是直流输出正极，输出端 VdC-是直流输出负极，电路还包括电容Cl，开关管Tl，电感LI，第一二极管Dl，第二二极管 D2 ;其中电感LI和第一二极管Dl串联，第二二极管D2和电感LI、第一二极管Dl并联，开关 管Tl与电感LI、第一二极管Dl构成T型电路，开关管Tl的源极与第一二极管Dl的阳极相连，开关管Tl的漏极与输出端Vdc-相连,第一二极管Dl的阴极与输出端Vdc+相连，电容Cl并联在输入端PV+、输入端PV-之间。
4.根据权利要求I所述的配电柜，其特征在于，所述配电柜中还包括MPPT控制模块用于设定MPPT启动参考电压和扰动步长。
专利摘要本实用新型提供一种采用BOOST电路的光伏直流配电柜，输入端接多台汇流箱，输出端接到并网逆变器上，所述光伏直流配电柜中设置有多路BOOST电路。由于该光伏直流配电柜采用了BOOST电路，具有多路MPPT及防反功能，解决了电池板防反接的问题，光伏直流配电柜就不需要另外再增加防反二极管来保护光伏阵列，扩大了光伏阵列的工作电压范围，从而增加了系统的发电量。
文档编号H02B1/24GK202797636SQ20122039753
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月12日 优先权日2012年8月12日
发明者彭燕昌, 徐正国, 岳炜 申请人:江苏旭源科技有限公司