光伏系统和风光互补电站的制作方法

1.本发明涉及光伏系统技术领域，具体涉及一种光伏系统和风光互补电站。


背景技术：

2.光伏系统是典型的电源串并联系统，串并联失配是影响其电量的一个非常重要的因素。光伏系统为获得较大的电压，一般将20-30个光伏组串联在一起形成光伏组串，再将组串进行并联，多组件串联的失配在光伏系统中表现为“木桶效应”，即系统中少量组件的故障，会造成系统总发电量较大幅度的降低。遮挡对光伏系统的影响尤为严重，因为即便是单个组件少量的遮挡即可引起整串光伏组串的整体功率，同时由遮挡产生的热斑效应会对光伏系统带来安全隐患。消除遮挡对光伏系统的影响，对提升系统效率及安全性尤为重要。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本发明的实施例提出一种光伏系统和风光互补电站。
5.根据本发明实施例的光伏系统，包括：
6.多组光伏组串，每组所述光伏组串均包括依次串联的多个光伏组件，所述光伏组串中的每个所述光伏组件与相邻组所述光伏组串中的每个所述光伏组件并联；和
7.多个mppt控制器，多组所述光伏组串中的每组光伏组串为一个单元与所述mppt控制器相连。
8.根据本发明实施例的光伏系统具有发电量高、抗遮挡能力强、系统稳定性高及寿命长的优点。
9.在一些实施例中，多个所述mppt控制器的输出端与汇流箱相连，所述汇流箱与逆变器相连。
10.在一些实施例中，汇入同一所述汇流器的多个所述mppt控制器相互通讯连接。
11.在一些实施例中，所述mppt控制器上安装有无线通讯设备，汇入同一所述汇流器的多个所述mppt控制器通过所述无线通讯设备通讯连接；
12.或者，汇入同一所述汇流器的多个所述mppt控制器通过导线通讯连接。
13.在一些实施例中，与每个所述mppt控制器相连的所述光伏组件的数量相同。
14.在一些实施例中，所述mppt控制器的数量与所述光伏组串的数量相等并一一对应。
15.在一些实施例中，每个所述mppt控制器对应的所述光伏组串中所述光伏组件的数量为2-50个。
16.在一些实施例中，每个所述mppt控制器对应的所述光伏组串中所述光伏组件的数量为25个。
17.在一些实施例中，每组所述光伏组串中的任意相邻两个所述光伏组件通过第一导线电连接，所述光伏组串中的所述第一导线通过第二导线与相邻所述光伏组串中的相应所
述第一导线相连。
18.在一些实施例中，所述光伏组件的接线盒的正极或负极引出有第一导线和第二导线，所述光伏组件通过所述第一导线与同一所述光伏组串中的相邻所述光伏组件串联，所述光伏组件通过所述第二导线与相邻所述光伏组串中的相应所述光伏组件并列。
19.本发明还提出了一种风光互补电站，包括风机系统和如权利要求1-8任一项所述的光伏系统，所述风机系统包括多个离散设置的多个风机，多个所述风机在地面上的阴影经过的区域构成遮挡区域，所述光伏系统设置于所述遮挡区域。
20.在一些实施例中，每个所述风机构成的所述遮挡区域的形状为弓形。
附图说明
21.图1是根据本发明实施例的光伏系统的示意图。
22.图2是根据本发明实施例的光伏系统接线盒的示意图。
23.图3是根据本发明实施例的光伏系统中相邻光伏组件的连接示意图。
24.图4是根据本发明实施例的光伏系统中相邻光伏组件的另一连接示意图。
25.图5是根据本发明实施例的光伏系统中多个mppt控制器之间的连接示意图。
26.图6是根据本发明实施例的风光互补电站的示意图。
27.图7是根据本发明实施例的遮挡区域的示意图。
28.附图标记：
29.光伏系统100；
30.光伏组串1，光伏组件11，接线盒111；
31.mppt控制器2；
32.汇流箱3；
33.逆变器4；
34.第一导线电51，第二导线52；
35.风机6；
36.遮挡区域7。
具体实施方式
37.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
38.下面参考附图描述根据本发明实施例的光伏系统100，如图1-图5所示，根据本发明实施例的光伏系统100包括多组光伏组串1和多个mppt控制器2(功率优化器)。
39.每组光伏组串1均包括依次串联的多个光伏组件11，即多个光伏组件11串联形成光伏组串1。光伏组串1中的每个光伏组件11与相邻组光伏组串1中的每个光伏组件11并联，即光伏组串1中的每个光伏组件11具有与相邻组光伏组串1的并联通道。由此，光伏组串1中的任一光伏组件11损坏或被遮挡时，该光伏组串1的电流可分散到相邻的组光伏组串1内。
40.多组光伏组串1中的每组光伏组串1为一个单元与mppt控制器2相连。也就是说，每个光伏组串1均具有与其配合的mppt控制器2。光伏组串1的电流分散到相邻的组光伏组串1内使得相邻的光伏组串1输出的电流不同，mppt控制器2可改善光伏组串1的输出的功率，保
持较高的光伏组串1发电量。且每组光伏组串1为一个单元与mppt控制器2相连，即一个mppt控制器2与多个光伏组件11配合。由此，在光伏系统100中，多个均匀分布的mppt控制器2可以调节每支路电压、电流及功率均匀输出，提高光伏系统100稳定性及寿命。而且，在提高光伏系统100的发电量的基础上还可降低光伏系统100的成本(减少mppt控制器2的数量)。
41.因此，根据本发明实施例的光伏系统100具有发电量高、抗遮挡能力强、系统稳定性高及寿命长的优点。
42.如图1所示，在一些实施例中，多个mppt控制器2的输出端与汇流箱3相连，汇流箱3与逆变器4相连。即每个mppt控制器2对和其对应的光伏组串1优化后，由每个mppt控制器2的输出端将光伏组串1输出的直流电输送至汇流箱3内，汇流箱3将汇流后的直流电通入到逆变器4内，以便逆变器4将直流电转换成交流电。
43.在一些实施例中，汇入同一所述汇流器3的多个mppt控制器2相互通讯连接。由此多个mppt控制器2能够互相传达输入电流、电压及功率数据，mppt控制器2之间经过通讯计算，均匀分配系统电流、电压，达到输出端功率相同的目的，进而增加系统稳定性，延长系统寿命。
44.具体地，mppt控制器2输入至dc端(汇流器3)的电压等于所有光伏组串1的平均电压，mppt控制器2输入至dc端的电流等于所有光伏组串1的平均电流。由此确保系统稳定，mppt控制器2在此处起到均衡系统电流及电压并使系统输出功率最大的功效。
45.在一些实施例中，mppt控制器2上安装有无线通讯设备，汇入同一汇流器3的多个mppt控制器2通过无线通讯设备通讯连接。由此，mppt控制器2之间的通讯连接简单方便。
46.或者，汇入同一汇流器3的多个mppt控制器2通过导线通讯连接，以互相传递电流电压数据，如图1和图5所示，以某一个mppt控制器2为基准，分别与每个mppt控制器相连。
47.在一些实施例中，与每个mppt控制器2相连的光伏组件11的数量相同。每个mppt控制器2相连的光伏组串1的数量相同，即光伏组件11的数量相同，可保证每个mppt控制器2对光伏组件11的优化效果较好，且使得mppt控制器2对光伏组件11提高的发电量的效果较为均衡。
48.如图1所示，在一些实施例中，mppt控制器2的数量与光伏组串1的数量相等并一一对应。具体地，一个mppt控制器2与一组光伏组串1相连，每组光伏组串1均被一个mppt控制器2进行优化，从而提高每组光伏组串1的发电量。
49.在一些实施例中，每个mppt控制器2对应的光伏组件11的数量为2-50个。由此，在提高发电量的同时可降低光伏系统100的成本。例如，每个mppt控制器2对应的光伏组串1中串联的光伏组件11的数量为15个，可以较好的提高发电量；或每个mppt控制器2对应的光伏组件11的数量为50个，在提高发电量的同时成本较低。
50.在一些实施例中，每个mppt控制器2对应的光伏组件11的数量为25个。
51.如图3所示，在一些实施例中，每组光伏组串1中的任意相邻两个光伏组件11通过第一导线51电连接，光伏组串1中的第一导线51通过第二导线52与相邻光伏组串1中的相应第一导线51相连。由此，可使得光伏组串1中的每个光伏组件11与相邻组光伏组串1中的每个光伏组件11并联。光伏组串1中的任一光伏组件11损坏或被遮挡时，该光伏组串1的电流可通过第二导线52分散到相邻的组光伏组串1内。
52.或者，如图4所示，在一些实施例中，光伏组件11的接线盒111的正极或负极引出有
第一导线51和第二导线52，光伏组件11通过第一导线51与同一光伏组串1中的相邻光伏组件11串联，光伏组件11通过第二导线52与相邻光伏组串1中的相应光伏组件11并列。例如，光伏组件11的接线盒111的负极引出有第一导线51和第二导线52，该光伏组件11的第一导线51与同一光伏组串1中的相邻光伏组件11的接线盒111的正极连接，该光伏组件11的第二导线52与相邻光伏组串1中的相应光伏组件11的正极或负极连接。
53.如图6和图7所示，本发明还提出了一种风光互补电站，包括风机系统和根据本发明实施例的光伏系统100，风机系统包括多个离散设置的多个风机6，多个风机6在地面上的阴影经过的区域构成遮挡区域7，光伏系统100设置于遮挡区域7。
54.根据本发明实施例的风光互补电站通过设置风机6可利用风力进行发电，根据本发明实施例的风光互补电站通过设置根据本发明实施例的光伏系统100可利用太阳光进行发电，且根据本发明实施例的光伏系统100的光伏组串1中的任一光伏组件11损坏或被遮挡时，该光伏组串1的电流可分散到相邻组光伏组串1内；mppt控制器2可改善光伏组串1的输出的功率，保持较高的光伏组串1发电量。由此，根据本发明实施例的光伏系统100的设置于遮挡区域也可有较高的发电量。
55.因此，根据本发明实施例的风光互补电站具有发电量高的优点。
56.在一些实施例中，如图7所示，根据不同季节对每个风机6每天在地面的投影构成的区域进行纪录和分析，设置每个风机6构成的遮挡区域7的形状为弓形，即风机6在地面上的投影总位于该弓形区域内。根据本发明实施例的光伏系统100设置于弓形的遮挡区域7内，由此保证光伏系统100的发电效率。
57.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
58.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
59.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
60.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
61.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示
例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
62.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。