[发明专利]一种模块化全直流光伏系统及其控制方法

权利要求书

1.一种模块化全直流光伏系统，其特征在于：包括光伏电池组、n个DC-DC变换器模块，以及模块化级联多电平逆变器，所述每一个光伏电池为一个光伏阵列，每一个光伏阵列与一个DC-DC变换器模块的输入端相连，所述DC-DC变换器的输出端依次串联，所述多个DC-DC变换器输出端串联构建直流母线，所述模块化级联多电平逆变器直流侧为直流母线，通过开关控制将能量从直流形式逆变为交流形式。

2.根据权利要求1所述的一种模块化全直流光伏系统，其特征在于：所述的n个DC-DC变换器模块之间无信号线互联，n个DC-DC变换器模块与模块化级联多电平逆变器之间无信号线互连。

3.根据权利要求1所述的一种模块化全直流光伏系统，其特征在于：所以各个DC-DC变换器模块的输出端口电流值完全相同，其端口电压值的比例关系等于流过各个DC-DC变换器模块的功率值的比值。

4.根据权利要求1所述的一种模块化全直流光伏系统，其特征在于：所述的DC-DC变换器模块的输出电压值取决于母线电压值和端口电压值的比例。

5.根据权利要求1所述的一种模块化全直流光伏系统，其特征在于：所述的每一个DC-DC变换器连接有各自的控制回路，以控制光伏阵列的输入，保证DC-DC输入端工作在光伏阵列当前的最大功率点。

6.一种基于权利要求1所述的一种模块化全直流光伏系统的控制方法，其特征在于：所述模块化级联多电平逆变器对直流母线的给定信号Vref的平方求工频周期平均，然后与直流母线的实际电压信号的平方的工频周期平均值作差后反相经PI调节后除以网侧电压的D轴前馈信号，最后对齐限幅后作为网侧电流D轴给定信号I_dref，以控制模块化级联多电平逆变器输出有功功率。

7.根据权利要求6所述的一种模块化全直流光伏系统的控制方法，其特征在于：所述网侧电流D轴给定信号和模块化级联多电平逆变器无功功率的网侧电流Q轴给定信号分别于网侧电流D轴和Q轴的反馈信号最差后经PI调节生成模块化级联多电平逆变器输出电压D轴和Q轴给定信号，最后经坐标转换并限幅后得到模块化级联多电平逆变器三相控制信号。

8.根据权利要求6或7所述的一种模块化全直流光伏系统的控制方法，其特征在于：所述DC-DC变换器检测到光伏阵列的输出电压和输出电流后，经DC-DC变换器自身的MPPT计算单元调节后得到最大功率点处的电压信号值，通过闭环控制，保证DC-DC输入端工作在光伏阵列当前的最大功率点。