采用光伏逆变器将直流电转换成交流电的方法和系统的制作方法

文档序号:6283405阅读:539来源:国知局

专利名称::采用光伏逆变器将直流电转换成交流电的方法和系统的制作方法
技术领域
:本发明涉及采用光伏(PV)电池的发电,并且尤其涉及将光伏电池*流电(AC)
背景技术
:光伏电池被布置在例如平板阵列的阵列(称为"光伏阵列")中。阵列中由电池生成的直流电(DC)电力通过阵列的公共电源出口从阵列中放电。每个光伏阵列具有最大功率点(MPP)和在其处阵列产生最大功率的相应的电压点(Vmpp)。MPP和Vmpp随着阳光到达光伏阵列的量而变化。例如,由于日升和日落,MPP和Vmpp可能在一天中緩慢变化。当云使到达光伏阵列的阳光减少了,MPP和Vmpp可快速变化。以它们的MPP和Vmpp运行光伏阵列提高了阵列的运行效率并且保证了阵列的最大输出。然而,阵列的输出功率和输出电压必须^L定期调整以跟踪到达阵列的阳光变化引起的MPP和Vmpp的改变。采用包括光伏逆变器(PVinverter)和/或静态功率转换器(staticpowerconverter)的DC至AC(DC-AC)逆变器,将光伏阵列生成的DC电力转换成AC电力。光伏阵列电连接至DC-AC逆变器的光伏逆变器。每个光伏逆变器可从一个或多个独立光伏阵列中接收DC电力。开发了多输入光伏逆变器,容纳朝向不同方向的光伏阵列,例如,对于光伏阵列的东向和西向屋顶朝向二者来说。商业光伏逆变器可实现超过94%的DC至AC转换效率并且容纳多个光伏阵列。为了实现高的效率,光伏逆变器优选地以光伏阵列的Vmpp来运行光伏阵列。光伏逆变器跟踪它们各自光伏阵列的改变Vmpp并且将每个阵列的输出电压调节至优选为每个阵列的Vmpp。光伏逆变器还将源自光伏阵列的输入电压(incomingvoltage)升压至适合于生成预定AC电压所需要的逆变(inversion)的更高电压水平。将光伏阵列的电压升压导致功率损失和光伏逆变器效率降低。一直需要提高光伏阵列的DC-AC逆变器的效率并且尤其是使由对光伏阵列升压引起的效率损失最小化。
发明内容开发了一种方法以便通过禁用DC-DC升压(光伏输出电压到光伏逆变器DC链电压(LinkVoltage))来提高光伏逆变器效率。方法包括将光伏阵列生成的DC电力施加到光伏逆变器;将源自光伏阵列的DC电力从预定电压水平(Vmpp)升压至预定DC链电压(连接至AC电网所需要的电压),其中通过升压来调节光伏阵列以输出处于预定电压水平的电压;将经升压的DC电力转换成AC电力,并且在阵列具有至少与连接至AC电网所需要的DC链电压一样大的预定电压水平(Vmpp)之后,禁止光伏阵列生成的电力的升压。一种采用具有用于光伏阵列中的每一个的DC升压电路和DC至AC逆变器的光伏逆变器将由多个光伏(PV)阵列生成的直流(DC)电力转换成交流(AC)电力的方法,该方法包括将每个光伏阵列生成的DC电力施加到光伏逆变器的各自输入;以与阵列的最大功率输出相对应的最大功率电压运行光伏阵列以产生DC电力;确定每个光伏阵列输入的工作周期(dutycycle),该工作周期调节每个光伏阵列以输出阵列的最大功率电压并且将最大功率电压升压到至少最小DC链电压;将工从pi列^最大功率电压升压到至^最小DC链电压;将经升压的DC电力转换成AC电力,并且禁用连接至具有至少与最小DC链电压一样大的最大功率电压的光伏阵列的升压电路。开发了光伏逆变器,包括多个输入连接,每个都适合于从光伏阵列中接收直流(DC)电力;单独的DC升压电路,电连接至输入连接中的每一个,其中升压电路包括依照工作周期运行的至少一开关;DC链电路,电连接至源自DC升压电路中的每一个的DC输出,其中DC链电路包括DC至交流电(AC)逆变器和适合于将AC电力输送给AC电网的AC电力输出,执行过程的控制器,用于确定电压,在该电压处连接至输入连接的光伏阵列中的每一个产生最大功率输出;生成每个升压电路的工作周期以控制至少一开关以便使得光伏阵列产生最大功率以及升压电路输出预定DC链电压,并且禁用耦合至光伏阵列的升压电路中的一个,该光伏阵列生成等于或大于预定DC链电压的电压。在正进行的基础上,开发一种方法以确定光伏阵列的最大功率点,该方法包括跨阵列电压的运行范围改变光伏阵列的电压输出;当对运行的阵列改变电压输出时,测量输出自光伏阵列的电流;对于运行范围中的各种电压中的每一个来说,采用经测量的电流和与经测量的电流相对应的电压以确定阵列的功率输出;从运行范围内的功率输出中选择最大功率输出并且将相应电压指定为在阵列的最大功率点(Vmpp)处的电压;周期性地重复先前步骤以更新Vmpp;以Vmpp运4亍光伏阵列;通过将阵列的电压从Vmpp略微移开来抖动(dither)Vmpp,并且如果在经移动的电压处的阵列的功率输出高于在Vmpp处的功率输出,将经移动的电压指定为Vmpp。图l是光伏(PV)逆变器的示意图。图2至5是光伏逆变器的运行流程图。具体实施例方式图1是也可称为静态功率转换器的光伏(PV)逆变器IO的示意图。通过光伏逆变器将光伏(PV)阵列12生成的直流电(DC)电力转换成交流电(AC)电力。光伏逆变器接收由一个或多个光伏阵列12生成的直流电(DC)电力。光伏逆变器IO将DC电力转换成输出至市电(AC电网14)并且局部用于具有逆变器和阵列的家庭中的电力设备的交流电(AC)电力。孤岛是指只为局部生成电力并且不把电力提供给AC电网。从DC到AC电力的转换由包括计算机系统和用于执行各种算法和处理程序的软件的控制器16监测和控制。光伏逆变器通过以下实现DC到AC电力的高效转换(i)定期更新Vmpp并用经更新的Vmpp运行光伏阵列;(ii)通过计算DC-AC逆变器所需要的最小DC链电压(DClinkvoltage)以生成AC电网的AC电力并且调整DC链电压来使光伏阵列电压的升压最小化,以及(iii)禁用一阵列的升压电路(所提供的Vmpp等于或大于所需要的最小经计算的DC链电压)。光伏逆变器10可以从每个都耦合至逆变器的DC输入部18的一个或多个独立光伏阵列12中接收DC电力。逆变器的DC输入部18确定与光伏阵列中的每一个的最大功率输出对应的电压(Vmpp),在Vmpp处从每个阵列中吸收(draw)电力并且当需要时,将源自每个光伏阵列的输入电压(incomingvoltage)升压至对于适合于AC电网14的AC电压的逆变来说所需要的更高电压。通过将AC电力输出给AC电网14的DC链电路19将DC电力转换成AC电力。DC输入部18可包括用于光伏阵列12的每个连接的输入连接开关20。连接开关20受控于光伏逆变器的系统控制器16。由每个光伏阵列输出至光伏逆变器的DC电力被测量跨每个连接开关的电压差的测量系统44监测。采用了接地故障(GF)传感器24的测量系统还可以监测在光伏阵列和连接开关中的接地故障。在DC输入部中提供了例如一组晶体管开关28的每个光伏阵列的单独升压电路26。光伏逆变器可被连接至多个(N)光伏阵列。N个光伏阵列中的每一个都被连接至独立升压电路。用于光伏阵列的升压电路允许阵列以其MPP和Vmpp被操作。升压电路将DC输出电压提高至光伏阵列提供的电压水平以上。当DC链电路19需要的DC电压比源自光伏阵列的DC输出电压高时,使用升压电路。当光伏阵列以处于或高于DC链电路需要的DC输入电压的电压水平产生DC电力时,禁用升压电路。当Vmpp(最大功率电压点)比最小允许DC链电压小时,将阵列输入升压至最小DC链电压。当提供足以使DC-AC逆变器能生成分配给AC电网的AC电力的DC链电路电压时,这允许以Vmpp设置升压电路输入以从光伏阵列中获得最大功率。升压电路26可被配置成包括晶体管开关28的降压-升压(升压)电路,该晶体管开关28基于脉冲发生器30提供的脉冲工作周期(dutycycle)从每个光伏阵列中接通-断开DC电力。工作周期由系统控制器16中的升压控制软件程序31确定。在工作周期的OFF部分期间,通过在电感器32中积累能量来增大电流(boostcurrent)并且在周期的ON部分期间,将能量从光伏阵列和电感器二者施加到光伏逆变器的剩余部分。当开关28闭合时(与工作周期的OFF部分相对应),源自光伏阵列的能量在电感器32中积累^E没有施加到DC链电路19。当开关断开时(与工作周期的ON部分相对应),源自光伏阵列和电感器的DC电力被施加至'l电容器34和DC链电路19。二极管33阻止源自电容器34的电流的反向流动。源自升压电路26的结杲输出DC电压水平(跨电路点36)比源自光伏阵列的DC电压高。升压电路26输出的DC电压水平和输入到升压电路26的DC电压水平的比值与整个工作周期除以周期的ON部分的比值成比例。通常,电压的最大有效升压采用在其中开关断开半个周期(50-50周期)的工作周期来实现。由于在工作周期期间DC电压的ON和OFF的切换,源自光伏阵列输出的光伏电压水平的上升降低了DC功率。功率降低使光伏逆变器10的效率下降。升压控制系统31通过以P阵列的Vmpp来运行P阵列并路来使功率和效率损失最小化。禁用升压电路而不将光伏阵列的运行点(operationpoint)从阵列的Vmpp移开。禁用升压电路中的一个或多个减少了否则由升压电路引起的切换损失并且从而改善了逆变器的总效率。DC链电路19包括使源自升压电路的DC电力"骤变(chop)"以形成AC电力的逆变器电路37。逆变器电路37可以被布置成具有每个都用与二极管并联来布置的晶体管开关38的"H-Bridge"逆变器电路。脉冲发生器30依照工作周期调谐开关38。工作周期由基于源自升压电路的DC电力配置工作周期以产生AC电网14的充足电压和电流的AC电力的逆变器控制软件程序40来确定。逆变器电路的工作周期通常交替地将四个开关30中的一对闭合并且将开关中的其它对断开。在四个开关的H模式中,开关对相互成对角线。通过交替地将开关对接通和断开,DC链电路19将由DC输入部18输出给光伏逆变器的DC电压的极性逆变。DC电压的顺序逆变产生作为AC电力输出的AC电压。DC链电路包括AC线路滤波器42以在由DC链电路输出的AC电力中去除噪声和其它外部信号。AC电力还与采用PLL和反孤岛(anti-islanding)程序56的电网14中的AC电力同步。同步可以通过将逆变器的工作周期同步到电网中的AC电力来实现。测量系统44监测AC输出功率、光伏逆变器10是否被连接至AC公用市电网(utilitygrid)14和由光伏阵列输入的DC电力。系统控制50操作将光伏逆变器10连接至AC电网14的继电器43和将光伏阵列耦合至光伏逆变器的连接开关20中的继电器。DC总线控制算法54对光伏阵列至光伏逆变器的连接进行调节。此外,测量系统44生成输入给故障检测系统46的状态信号,该故障检测系统46也监测接地故障中断电路24。故障检测器46生成被引导至保护和系统功能监测软件程序48的输出信号。在某些实例中,保护和系统功能监测软件可生成至系统控制装置50的命令以将光伏逆变器与光伏阵列12和AC电网14中的一个或光伏阵列12和AC电网14二者断开。控制系统16优选地以其最大功率点(MPP)运行光伏逆变器。为了确定光伏阵列的MPP,控制系统16执行最大功率点跟踪(MPPT)软件程序52以周期性地识别连接至光伏逆变器的每个光伏阵列12的Vmpp。控制系统采用经识别的Vmpp调节例如升压电路和DC-AC逆变器的光伏逆变器以将每个光伏阵列保持在其Vmpp。对于每个光伏阵列来说,在一天期间,Vmpp改变。在日照时数期间,每个光伏阵列的最大功率点和相应的Vmpp随着阵列接收的阳光的量的改变而变化。由于日升和日落,Vmpp在白天期间緩慢变化并且当云经过太阳前时快速变化。采用优化过程周期性地更新每个光伏阵列的Vmpp,该优化过程几乎连续地微调Vmpp,例如每0.1秒,并且周期性地检查Vmpp的大的改变,例如,每30分钟。为改善DC输入部18的效率,当阵列的电压水平(Vm卯)至少处于DC链电路19需要的最小DC电压水平时,禁用光伏阵列的升压电路26。禁用升压电路中的一个或多个减少了当运行升压电路时内在发生的效率损失。当升压电路被禁用时,相应的光伏阵列的电压输出被DC-AC逆变器调节。此外,周期性地重计算DC链电压以确定是否可以从缺省DC链电压中减小电压。将DC链电压最小化减小了从光伏阵列中需要的DV电压的水平。通过减小所需要的DC链电压,光伏阵列中的一个或多个的Vmpp更可能处于或高于所需要的最小DC链电压。如果阵列的Vmpp处于或高于最小DC链电压,可禁用光伏阵列的升压电路。周期性地确定最小DC链电压允许更经常地禁用升压电路。图2至5是示出光伏逆变器10的一些运行步骤的流程图。步骤100仅发生在当没有或最少的阳光照射在光伏阵列上时的黎明前。DC链电路断开并且DC链电压被设置成零。当太阳开始升起,在步骤102中,光伏阵列开始生成DC电力。源自光伏阵列的初始DC电力是最小的。随着更多的阳光到达阵列,DC电力的增加被测量系统44监测。控制器16可以处于重置、休眠或其它待机才莫式直到光伏阵列开始生成DC电力或比电力的最小量要大。在步骤104中,当光伏阵列生成的DC电力增加到超过例如180伏特的阈值电压或电力水平时,测量电路44可促使控制器16变得活跃并从待机模式中出来。阈值电压或电力水平可以是最小DC链电压的初始设置。当光伏逆变器IO被加电并且准备好产生电网14的AC电力时,4吏用这种初始DC电力i殳置。初始i殳置处于比DC链电路提供AC电力给AC电网所需的DC电压水平低的DC电压水平。在步骤106中,源自光伏阵列的现在高于阈值的DC电力被施加到DC输入电路18并且尤其施加到升压电路26。在步骤108中,控制器16中的升压控制程序31调整升压电路,例如工作周期,以从光伏阵列中吸收(draw)电力并且将源自光伏阵列的DC电力提升至更高的DC电压水平。在这个启动阶段期间,不控制光伏阵列以最大功率输出运行。在步骤110中,当经升压的DC电压水平达到例如425伏特的预定义DC链电压时,通过系统控制50来闭合继电器43以将光伏逆变器10连接至AC电网14。一旦继电器43被闭合,进行检查以确定光伏逆变器被电连接到AC电网并且逆变器没有仅提供电力给例如孤岛的局部区域。在步骤112中,受锁相环(PLL)和反孤岛程序56支配的反孤岛定时器的到期确定光伏逆变器^f皮连接到AC电网。同样在步骤112中,升压电路被完全启动并且DC输入电路开始执行MPPT程序52以确定光伏阵列的最大电压输出。不以光伏阵列的Vmpp初始运行光伏阵列而是以它们的最大输出电压运行光伏阵列。在步骤116中,通过升压控制程序31减少升压电路的工作周期以达到输出自升压电路的最大DC电压。最大DC电压用于快速达到生成AC电网的AC电力所需的DC链电压。最大DC电压不必然与光伏阵列的最大功率输出或Vmpp对应。随着太阳的上升,达到光伏阵列的阳光量增加并且光伏阵列增加了它们的DC输出电力。在步骤118中,升压电路继续提升DC电压直到经升压的DC电压达到例如500伏特的阈值DC链电压。在步骤120中,当升压电路输出给DC链电路的DC电压达到阈值水平时,启动AC逆变器。在步骤122中,由于AC逆变器^L启动,逆变器将DC链输入电压转换成例如在220到240AC伏特之间和15安培的适合电网的AC电力。在步骤124中,AC逆变器还使经生成AC电力和电网中的AC电力同步。在步骤126中,由于升压电路,光伏逆变器的效率被降低。为优化效率,当一个或多个光伏阵列的Vmpp达到最小DC链电压时,光伏逆变器禁用升压电路中的一个或多个。禁用升压电路消除了当启动升压电路和切换损失发生时发生的低效率。改善光伏逆变器的效率的另一技术是减小DC链电压。逆变器的切换损失与DC链电压的大小直接相关。对于一组给定运行条件来说,DC链电压的最小化减少了切换损失并且提高了逆变器的效率。为提高光伏逆变器的效率,MPPT程序周期性地确定每个阵列的最大功率点和Vmpp。为确定Vmpp,MPPT程序使得源自阵列的电压输出从低值扫描(sweep)到高值并且监测源自阵列的结果电流。由电压和电流的乘积来确定功率。MPPT程序确定阵列的大电压范围内的最大功率点(MPP)。与最大功率相对应的阵列电压是Vmpp并且被设置成阵列的运4亍点。一般,最大功率点由周期性地扫描光伏阵列的完整电压范围和识别与阵列的最大功率点相对应的电压(Vmpp)来确定。在通过对电压水平进行扫描的Vmpp的周期性确定中,通过抖动(dithering),例如通过将阵列电压从Vm卯移动例如0.1伏特来调整Vmpp,并且将由电压移动导致的结果功率与在Vmpp处的阵列功率相比较。如果在经移动的电压处的光伏阵列产生了比在Vmpp处更高的功率,经移动的电压水平被设置为Vmpp并且阵列以新的Vmpp运行。可以经常执行Vmpp的抖动,例如每O.l秒。步骤128。具体讲,MPP和升压控制逻辑控制脉冲生成器以通过运行电压的扫描来改变每个光伏阵列的电压。在步骤130中,为初始化扫描操作,例如升压电路的输出电压的DC链电压被设置成例如500伏特的常量。在步骤132中,控制器随后停止应用到升压电路的工作周期以便施加光伏阵列输出电压而不对DC链电压输出升压。光伏阵列的功率输出由测量源自光伏阵列的电流来确定。如步骤134所示,功率是光伏阵列的经测量电流和电压输出的乘积。在步骤136中,为了跨电压的运行范围扫描光伏阵列的电压输出,控制器使得脉冲生成器跨工作周期的范围改变被升压电路应用的工作周期,例如从在其中晶体管一直是OFF的周期到在其中晶体管每个接通了每个周期的一半(50-50工作周期)的周期。在步骤138中,随着工作周期从一直OFF变化到50-50周期,测量系统44和控制器16监测光伏阵列输出的电流和电压。由于工作周期增加了光伏阵列被最小DC链电路加载(load)的时间量,光伏阵列的输出电压下降。通过增加工作周期,可以贯穿光伏阵列的电压运行范围扫描光伏阵列的电压输出。在步骤138中,随着对光伏阵列的电压输出进行扫描,测量单元测量电流并且控制器确定作为输出单元和相应电流的乘积的光伏阵列功率输出。基于光伏阵列的其电压运行范围的经确定功率输出,控制器确定阵列的最大功率输出(MPP)和相应电压(Vmpp)。此外,在步骤140中,控制器确定与MPP和Vmpp相对应的升压电路的工作周期。在步骤142中,上述确定MPP的过程,例如每30分钟周期性地重:电路并且最小化DC链4压。除了周期性地扫描光伏电压的整个范围以确定MPP和Vmpp之外,控制器可以在几乎连续的基础上微调Vmpp。通过给光伏阵列电压制造小的改变并且检查阵列功率是否增加来微调Vmpp。具体讲,在步骤144中,在Vmpp附近抖动光伏电压,例如通过加和减(+/-)0.1到0.05伏特围绕Vmpp移动阵列电压。在制造小的电压改变之后,控制器监测输出自光伏阵列的功率。将在经移动的电压处的光伏阵列功率与在Vmpp处的阵列功率相比较。在步骤146中,如果在经移动的电压处的光伏阵列的功率比在Vmpp处更高,经移动的电压水平就被设置为Vmpp并且阵列以新的Vmpp运行。在步骤128中,可以经常执行Vmpp的抖动,例如每0.1或0.05秒。当光伏阵列的Vmpp比最小允许DC链电压小时,通过应用与Vmpp相应的经确定的工作周期来对阵列的电压输出升压。在步骤142中,将电压输出升压至DC链电压。在步骤142中,通过设置与Vmpp和最小DC链电压相应的阵列工作周期,升压电路可以从光伏阵列中吸收最大功率(MPP)并且提供对于DC链电路来说足够的经升压的DC电压。通过连续更新每个阵列的Vmpp(通过周期性地扫描光伏阵列的电压范围以及连续抖动Vmpp),可以以光伏阵列的当前Vmpp运行光伏阵列。通过以光伏阵列的当前Vmpp运行光伏阵列来提高光伏逆变器的效率。还可以通过禁用升压电路来提高光伏逆变器的效率。在步骤144中,如果光伏阵列的Vmpp比最小允许DC链电压大,则禁用该光伏阵列的升压电路。控制器通过将晶体管开关28保持在断开位置来禁用升压电路以便将源自光伏阵列的DC电力直接施加到DC链电路并且有效地绕过了升压电路。在步骤146中,当升压电路被禁用时,通过DC链电路的DC-AC逆变器37来调节光伏阵列的Vmpp。逆变器调整作为逆变器DC输入的DC链电压以匹配光伏阵列的Vmpp。对于具有比经减小的DC链电压小的Vmpp的那些光伏阵列来说,它们各自的升压电路继续增大电压。如果不止一个光伏阵列具有比最小DC链电压大的Vmpp,逆变器电路将DC链电压设置成最大Vmpp值。对于具有最大Vmpp的光伏阵列来说,升压电路被禁用。启用其它光伏阵列的升压电路并且将它们各自阵列的电压升压至最大Vmpp值。此外,调整应用到DC-AC逆变器的工作周期以适应作为新的DC链电压的最大Vmpp。如果需要,为了限制源自具有比DC链电压高的Vmpp和具有经禁用的升压电路的光伏阵列的输入功率,MPPT可以将该阵列的电压输出升高或降低至大于或小于Vmpp的基准电压(Vref)。如果Vref大于最小允许DC链电压,由光伏阵列输出的Vref被施加为直流链电压。MPPT可调整被逆变器应用的工作周期以限制将光伏阵列调节至Vref。改善光伏逆变器效率的另一技术是减小DC链电压。逆变器的切换损失与DC链电压的大小直接相关。对于一组给定运行条件来说,DC链电压的最小化减少了切换损失并且提高了效率。在步骤148中,在减小DC链电压之前,控制器确定电网中AC电力的例如50赫兹(Hz)或60Hz的每个周期的最小允许DC链电压。为确定最小允许DC链电压,采用矢量分析,光伏逆变器的AC输出电压被测量并被加到跨滤波电感器42的电压的输出上。矢量分析的结果除以DC-AC逆变器的最大切换工作周期。逆变器中的切换装置具有最小OFF时间规范(timespecification)。基于切换频率以及最小OFF时间,可以计算出最大工作周期。矢量分析和最大切换工作周期的除的结果产生经计算的最小DC链电压。对于每个AC周期,最大测量AC电压被控制器记录并且测量和记录DC-AC逆变器的最大监测开通(firing)工作周期。从这两个记录值,计算并连续调整最小DC链电压。在步骤150中,最小DC链电压随后用于确定阵列中的任何阵列是否具有足够高的Vmpp以禁用其升压电路。在此公开的光伏逆变器被认为对于光伏阵列生成的DC电力到适合于电力并网的AC电力的转换提供了几个技术效果优点(效果)。一技术效果优点是在所有输入上维持MPPT能力的同时N输入光伏静止功率变换器(SPC)的功率损失减少。另一技术效果优点是在使用逆变器的N输入SPC中提供MPPT以便在一输入上提供MPPT并在使用输入升压或转换阶段的其它输入上提供MPPT。进一步的技术效果优点是基于运行条件通过连续调整DC链电压来提高DC至AC的转换效率。尽管连同目前认为是最实际和优选的实施例一起来描述本发明,应当理解本发明并不局限于所公开的实施例,并且相反,本发明意在覆盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效电路结构。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>138当扫描工作周期时,控制器监测电流和电压并确定与源自升压电路的最高功率输出相对应的工作周期(随工作周期上升,电压将下降)140控制器通过应用相应的工作周期来操作升压电路以便维持处于最高功率输出的光伏阵列(电压最大功率点Vmpp)142周期性地重复步骤130-140144在MPP步骤之间的时期,控制器抖动光伏电压(通过例如每0.10秒+/-0.05伏特来调节所期望的电压)(通过工作周期的小的改变来调节电压)146控制器监测由小的电压调整引起的功率输出并且如果得到了更高的功率点则重置Vmpp148为了以最高功率输出维持光伏阵列,控制器通过调整升压电路工作周期来调整光伏阵列输出电压150如果光伏阵列的Vmpp超过了(经计算的最小)DC链电压,控制器禁用升压电路152AC逆变器通过将电力从DC链传送到AC电网来调节DC链电压以匹配Vmpp154每个线周期控制器计算最小DC链电压156如果所需要的最小DC链电压小于Vmpp,则禁用升压权利要求1.一种通过禁用DC-DC升压来提高光伏逆变器(10)效率的方法,包括将光伏阵列(12)生成的DC电力施加到光伏逆变器;将源自光伏阵列的DC电力从预定电压水平升压(26,118)至预定DC链电压,其中通过升压来调节光伏阵列以输出处于预定电压水平的电压;将经升压的DC电力转换(122)成AC电力,并且在阵列具有至少与DC链电压一样大的预定电压水平之后,禁止(150)光伏阵列生成的电力的升压。2.如权利要求1所述的方法,其中AC电力与公用电力网中的AC电力兼容。3.如权利要求1所述的方法,其中光伏阵列的预定电压水平与光伏阵列的最大功率输出相对应并且方法还包括周期性地确定(142)光伏阵列的最大功率输出。4.如权利要求1所述的方法,其中通过具有至少一开关晶体管的DC升压电路(26)来升压并且该开关晶体管(28)受控于工作周期,5.如权利要求l所述的方法,其中经升压的DC电力到AC电力的转换包括调节(152)具有经禁用的升压的阵列以输出与阵列的最大功率相对应的最大功率电压。6.如权利要求1所述的方法,其中阵列是第一光伏阵列并且将源自附加光伏阵列的电力输入到光伏逆变器并且当通过第一光伏阵列来禁用(150,156)升压时单独对源自每个附加光伏阵列的电力进行升压,其中预定DC链电压是第一光伏阵列的最大功率电压。7.—种采用具有用于光伏阵列中的每一个的DC升压电路(26)和DC至AC逆变器(37)的光伏逆变器(10)将由多个光伏(PV)阵列(12)生成的直流电力转换成交流电力的方法,该方法包括将每个光伏阵列生成的DC电力施加U06)到光伏逆变器的各自输入;以与阵列的最大功率输出相对应的最大功率电压运行(140)每个光伏阵列以产生DC电力;确定(136,138,148)每个光伏阵列的工作周期,该工作周期调节光伏阵列以输出阵列的最大功率电压并且将最大功率电压升压到至少最小DC链电压;将工作周期应用(140)到每个升压电路以将源自连接至升压电路的阵列的DC电力从阵列的最大功率电压升压到至少最小DC链电压;将经升压的DC电力转换(122,152)成AC电力,并且禁用(156)连接至具有至少与最小DC链电压一样大的最大功率电压的光伏阵列的升压电路。8.如权利要求7所述的方法,其中AC电力与公用电力网中的AC电力兼容。9.如权利要求8所迷的方法,还基于公用电力网中的AC电力周期性地计算(152,154)最小DC链。10.如权利要求7所迷的方法,还包括周期性地更新(128)最大功率电压并且确定经更新的最大功率电压的工作周期。全文摘要本方法涉及采用光伏逆变器将直流电转换成交流电的方法和系统。一种通过禁用DC-DC升压来提高光伏(PV)逆变器(10)效率的方法,包括将光伏阵列(12)生成的DC电力施加到光伏逆变器;将源自光伏阵列的DC电力从预定电压水平升压(26,118)至预定DC链电压,其中通过升压来调节光伏阵列以输出处于预定电压水平的电压;将经升压的DC电力转换(122)成AC电力,并且在阵列具有至少与DC链电压一样大的预定电压水平之后,禁止(150)光伏阵列生成的电力的升压。文档编号G05F1/67GK101436833SQ20081017619公开日2009年5月20日申请日期2008年11月14日优先权日2007年11月14日发明者J·A·伦纳德申请人:通用电气公司
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