离交流功率调节装置下传对应 的A~C三相交流串联式光伏方阵的相位、频率和电压信息，串联式光伏方阵高压隔离交流 功率调节装置中控制器模块依据收到的相位、频率、电压数据及同步脉冲，控制H电桥功率 驱动电路经交流隔离输出模块输出交流功率。
[0067] 本发明具有以下优点：
[0068] 1、提高了 A~C三相交流串联式光伏方阵的输出电压，降低了输出电流；
[0069] 2、高压交流输电电缆损耗减小，可实现远距离长线传输；
[0070] 3、A~C三相交流串联式光伏方阵由于电压等级提高，可实现该电压等级下的无 变压器输出，减少损耗、降低成本；
[0071] 4、相对并联式光伏方阵，通过串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置，A~ C三相交流串联式光伏方阵可实现逆变器化整为零，就地安装摒弃逆变器控制室及相关设 备；
[0072] 5、A~C三相交流串联式光伏方阵中，每个串联式光伏方阵高压隔离交流功率调 节装置统一受星角型并网平衡控制器协调管理，具备三相平衡最佳功率调节输出的能力；
[0073] 6、由于光伏组串发电易受到云的影响，输出功率波动较大，本发明在A~C三相交 流串联式光伏方阵中增加一定的冗余，保证A~C三相交流串联式光伏方阵输出功率相对 稳定。
[0074] 7、由于A~C三相交流串联式光伏方阵输出电压提高，可在并网点并网输出，摒弃 了汇流、集中逆变、变压器设备，大大降低了、功率损耗及成本；
[0075] 8、由于串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置采用模块化方式，自然风冷体 积小，使工程安装方便、使用可靠。
[0076] 9、由于大量减少直流汇流箱、直流柜及直流电流电缆，大大降低由于直流拉电弧 的几率，避免由此引发的火灾发生。
【附图说明】
[0077] 图1为A~C三相交流串联式光伏方阵中单相交流串联式光伏方阵原理框图；
[0078] 图2为星型连接A~C三相交流串联式光伏方阵发电系统框图；
[0079] 图3为角型连接A~C三相交流串联式光伏方阵发电系统框图；
[0080] 图4为串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置电路原理框图；
[0081 ] 图5为H桥功率驱动电路原理图；
[0082] 图6为现有技术的集中式光伏发电系统框图；
[0083] 图7为现有技术的组串式光伏发电系统框图；
[0084] 图8为串联式光伏直流方阵系统框图。
【具体实施方式】
[0085] 以下结合附图和【具体实施方式】进一步说明本发明。
[0086] 本发明A~C三相交流串联式光伏方阵由A、B、C三个单相交流串联式光伏方阵组 成。如图2、图3所示A、B、C三个单相交流串联式光伏方阵通过角型连接或星型连接，组成 角型三相交流串联式光伏方阵或星型三相交流串联式光伏方阵。三相交流串联式光伏方阵 连接有星角型并网平衡控制器，在星角型并网平衡控制器控制下，协调三相交流串联式光 伏方阵平衡输出。
[0087] 所述的单相交流串联式光伏方阵由m台串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节 装置串联组成，m为多1的整数。
[0088] 如图1所述的A、B、C三个单相交流串联式光伏方阵中，第1台串联式光伏方阵高 压隔离交流功率调节装置的输出尾端Acl_2与第2台串联式光伏方阵高压隔离交流功率调 节装置的输出首端Ac2_l连接，第2台串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置输出尾 端Ac2_2与第3台串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置输出首端Ac3_l连接，依此 类推，第m-Ι台串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置输出尾端Acm-1_2与第m台串 联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置输出首端Acm_l连接，组成单相交流串联式光伏 方阵。第1台串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置输出的首端Acl_l为单相交流 串联式光伏方阵的首输出端，第m台串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置输出尾端 Acm_2为单相交流串联式光伏方阵的尾输出端。每台串联式光伏方阵高压隔离交流功率调 节装置的输入端连接光伏组串的输出端。
[0089] 如图3所示，角型三相交流串联式光伏方阵中，A相交流串联光伏方阵尾端六!11_2与 B相交流串联式光伏方阵首端Bl_l连接；B相交流串联式光伏方阵尾端Bm_2与C相交流串 联式光伏方阵首端Cl_l连接；C相交流串联式光伏方阵首尾端与A相交流串联光伏方阵首 端Al_l连接；A、B、C三个单相交流串联式光伏方阵的连接点分别为Uab、Ubc和Uca，并与 星角型并网平衡控制器连接，输出三相交流电压，电压值为Vab、Vbc、Vca。
[0090] 如图2所示，星型三相交流串联式光伏方阵中，A相串联光伏方阵尾端Am_2，以及 B相串联光伏方阵尾端Bm_2和C相串联光伏方阵的尾端Cm_2连接，该连接点为Uo, Uo也 是星形三相平衡交流串联式光伏方阵的输出中心点。该星型三相交流串联式光伏方阵的首 端Ua、Ub和Uc与星角型并网平衡控制器连接，该星型三相交流串联式光伏方阵的首端Ua、 Ub、Uc相对其尾端连接点Vo的输出相电压值分别为Va、Vb、Vc。
[0091] 星角型并网平衡控制器由并网交流接触器Jabc、断路器Kabc、电流/电压传感器 Dabc及PLC控制器组成。并网点三相电源通过断路器Kabc的输入端与A~C三相交流串 联式光伏方阵的输出端连接；断路器Kabc的输出端与电流传感器串联Dabc，并与电压传感 器Dabc、并网交流接触器输入Jabc并联；并网交流接触器Jabc的输出端与星型A~C三 相交流串联式光伏方阵输出Ua、Ub、Uc、连接，Uo与并网点零线连接，最终星型A~C三相 交流串联式光伏方阵输出Ua、Ub、Uc、Uo通过并网交流接触器Jabc、电流传感器Dabc、断路 器Kabc与并网点电网三相电源连接；并网交流接触器输出Jabc与角形A~C三相交流串 联式光伏方阵输出Uab、Ubc、Uca连接，最终角形A~C三相交流串联式光伏方阵输出Uab、 Ubc、Uca通过并网交流接触器Jabc、电流传感器Dabc、断路器Kabc与并网点电网三相电源 连接。
[0092] 所述的PLC控制器包括逻辑分析控制模块，时序控制模块、模拟控制模块、多机通 讯模块、输入控制模块和输出控制模块。
[0093] 多机通信模块输入输出端TDA、TDB、TDC分别对应与A~C三相交流串联式光伏方 阵每相中的串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置双向通讯端口 TD_X连接，实时交 互数据，PLC控制器依据控制策略计算分析，并提供相位、同步时间及输出功率数据。其中 TD_X中的X依据所在A~C三相交流串联式光伏方阵代表或A或B或C ;
[0094] 时序控制模块同步输出端口 TBA、TBB、TBC分别对应与A~C三相交流串联式光伏 方阵每相中的串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置控制器的同步输入TB_X连接， PLC控制器通过时序控制模块同步输出端口实时为A~C三相交流串联式光伏方阵每相中 的串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置提供同步过零点脉冲。其中TB_X中的X依 据所在A~C三相交流串联式光伏方阵代表或A或B或C。
[0095] 输入控制模块与电流/电压传感器Dabc的数据输出端连接，实时监控电网电压、 电流和频率变化，并将检测并网点三相电源的数据信息进行分析计算，通过多机通信模块 输入输出端TDA、TDB、TDC分别给出A~C每相交流串联式光伏方阵的相位及数据信息，通 过时序控制模块同步输出TBA、TBB、TBC端口输出A~C每相交流串联式光伏方阵的过零 点同步信号；输出控制模块与并网交流接触器Jabc控制端连接，控制并网交流接触器Jabc 的通断。
[0096] 如图4所示，组成单相交流串联式光伏方阵的串联式光伏方阵高压隔离交流功率 调节装置由η个最大功率跟踪模块、DC/AC转换模块U1、控制器模块U2、电源模块U6和交 流隔离输出模块U7组成，η为多1的整数。
[0097] 所述的光伏组串的输出端与串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置中最大 功率跟踪模块的输入端Pv_in连接，经该最大功率跟踪模块对光伏组串MPPT最大功率跟踪 输出功率；η个最大功率跟踪模块的输出端Pm_out并联，并联后的η个最大功率跟踪模块 输出端Pm_out再分别与DC/AC转换模块Ul输入端、电源模块U6输入端Uin并联；η个最 大功率跟踪模块提供DC/AC转换模块Ul、电源模块U6电源。其中电源模块U6的输出Uout 与控制器模块U2的电源输入端Vdc连接，提供控制器模块U2的工作电源；控制器模块U2 的A/D采样输入端U4和控制输出端U5光隔电路分别与η个最大功率跟踪模块以及DC/AC 转换模块Ul连接；DC/AC转换模块Ul的输出端Po与交流隔离输出模块U7输入L2连接， 交流隔离输出模块U7的输出m_l、m_2与相邻的串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装 置输出串联。
[0098] 所述的最大功率跟踪模块由储能电感LU储能电容CU功率开关Ql、续流二极管 Dl、电流传感器Al和汇流母排H+、-组成；
[0099] 每一串光伏组串的正负输出端与最大功率跟踪模块的正输入端Pv_in+、负输入端 Pv_in-连接，最大功率跟踪模块的正输入端Pv_in+与储能电感Ll的一端连接，储能电感 Ll的另一端分别与功率开关Ql的正端Q+和续流二极管Dl正极连接，续流二极管Dl的负 极分别与储能电容Cl正极、电流传感器A的正输入端连接；电流传感器A的负输入端与汇 流母排正H+端连接，光伏组串的负输入端分别与功率开关Ql的负端Q-、储能电容Cl负极、 汇流母排H-负端连接，汇流母排的正端H+、负端H-也为最大功率跟踪模块的正输出端Pm_ out+、负输出端Pm_out-;功率开关Ql的控制端gl与控制器U2中的光隔电路U5对应输出 端连接；
[0100] 所述的DC/AC转换模块Ul是由H桥功率驱动电路、汇流母排电压传感器V2、相位 监测电压传感器Vl和保护继电器Jl组成。H桥功率驱动电路的输入端UH、UH-与汇流母 排电压传感器V2在汇流母排H+、H-上并联；H桥功率驱动电路输出端Pol、Po2分别与保护 继电器Jl开关接点Jl_l两端、相位监测电压传感器VI、交流隔离输出模块U7的输入端绕 组L2并联。
[0101] 在A~C三相交流串联式光伏方阵正常工作时，当某串联式光伏方阵高压隔离交 流功率调节装置没有功率输出或出现故障时，为保证A~C三相交流串联式光伏方阵正常 工作，H桥功率驱动电路输出端Pol、P 〇2经保护继电器常闭接点Jl_l短路，使变压器输入 内阻r = 0 Ω，依据变压器原理，输出阻抗R = B2r，其中B为变压器变比，r为变压器输入阻 抗，由此输出阻抗R = 〇 Ω，不会影响A~C三相交流串联式光伏方阵正常工作。
[0102] 所述的H电桥率驱动电路由相位监测电压传感器Vl、4只功率开关管Q2~Q5和 4只续流二极管D2~D5组成；每只功率开关管有一个控制输入端、一个功率输入端和一个 功率输出端。如图5所示每只功率开关管的输入端和输出端反向并联一只续流二极管；每2 只功率开关管串联，即D2与D3、D4与D5串联，，组成2组H桥臂电路；每组H桥臂电路中， 一只功率开关管功率输入端与另一只功率开关管的输出端串联，连接点为H桥臂电路的功 率输出端Pol、P〇2 ;2组H桥臂电路的两端分别为H桥臂电路的正输入端和负输入端；2组 H桥臂电路并联组成H桥功率驱动电路，并联后的H桥臂电路的正端UH+和负端UH-也是H 桥功率驱动电路的正端UH+和负端UH-，2组H桥臂电路的功率输出端Pol、Po2也为H桥率 驱动电路的2个功率输出端Pol、P 〇2,4只功率开关管的控制输入端g2~g5也是H桥功率 驱动电路的4个控制输入端g2~g5。
[0103] 当星角型并网平衡控制器判断允许m个串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节 装置接入电网时，星角型并网平衡控制器控制并网交流接触器Jabc工作，电网通过断路器 Kabc、电流/电压传感器Dabc及并网交流接触器Jabc接点Ja、Jb、Jc与星型或角型A~C 三相交流串联式光伏方阵连接，与星形A~C三相交流串联式光伏方阵Ua、Ub、Uc连接，与 角形A~C三相交流串联式光伏方阵Uab、Ubc、Uca连接。A~C三相交流串联式光伏方阵 中每个单相交流串联式光伏方阵的m个串联式光伏方阵高压隔离交流功率调节装置输出 端：A 相 A1_1、A1_2 ~Am_l、Am_2 ;B 相 B1_1、B1_2 ~Bm_l、Bm_2 ;C 相 C1_1、C1_2 ~Cm_l、 Cm_2将电网电压分压，并通过图4中所示交流隔离输出模块U7高压隔离变压器T反向将对 应的A~C三相交流串联式光伏方阵每相交流串联式光伏方阵的相位、频率、电压耦合到交 流隔离输