一种隔离型漂浮式光伏发电系统的制作方法

1.本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种隔离型漂浮式光伏发电系统。


背景技术：

2.水上漂浮式光伏发电系统是近几年兴起的一种新型发电模式，是指在水塘、小型湖泊、水库、采煤塌陷区、堰塞湖等水域环境建设的光伏电站，以解决传统光伏发电占地面积大的问题，水上漂浮式光伏电站较同区域的地面或屋顶电站多发11％的电能，其项目内部收益率高于地面或屋顶电站。水上漂浮式光伏电站摆脱了土地的限制，无需大面积占地，有效补充部分地区光伏发电缺口；成为目前光伏发电行业不可忽视的重要发展方向。
3.在光伏发电系统电压不断提升的今天，1500v系统逐渐普及，2000v甚至更高的系统电压也已经有人提出。
4.提高光伏系统直流电压等级有助于减少线损和降低系统成本。常规光伏系统通过组件串联能够获得较大的直流电压等级，但是在获得高电压的同时，要求组串中的光伏组件同时具有高电压绝缘耐压水平。但是，在光伏组件耐压等级达到高压要求的情况下，获得更好的直流母线电压意味着需要更多光伏组件串联，而更多的串联意味着更大的串联失配几率，如此则不利于系统电量的提高，限制了光伏系统往更高直流电压等级发展。


技术实现要素：

5.为了解决上述现有问题，本发明的目的在于提供一种隔离型漂浮式光伏发电系统，实现了更高的直流电压等级，同时避免了长组串带来的失配风险，提升漂浮式光伏发电系统效率的同时显著降低系统成本。
6.本发明通过以下技术方案来实现：
7.本发明公开了一种隔离型漂浮式光伏发电系统，若干光伏组件连接有一个隔离型光伏控制器，所有隔离型光伏控制器串联形成高压组串后与光伏逆变器连接，光伏逆变器接入电网；
8.隔离型光伏控制器包括最大功率点追踪模块和电气隔离模块，最大功率点追踪模块与电气隔离模块连接。
9.优选地，最大功率点追踪模块为mttp控制器。
10.优选地，电气隔离模块为隔离电路。
11.优选地，任一光伏组件的对地电压不高于与其连接的隔离型光伏控制器的输入电压。
12.优选地，光伏逆变器的输入电压＞2000v。
13.优选地，隔离型光伏控制器外部封装有密封外壳。
14.进一步优选地，密封外壳为透明材质。
15.进一步优选地，密封外壳的防护等级为ip65。
16.进一步优选地，密封外壳外表面设有疏水性涂层。
17.进一步优选地，密封外壳内部装有温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器均连接至光伏发电系统的控制中心。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
19.本发明公开的一种隔离型漂浮式光伏发电系统，光伏组件不直接串联形成组串，而是由一个或多个光伏组件先接入一个具有最大功率点追踪和电气隔离功能的隔离型光伏控制器，然后所有的隔离型光伏控制器再串联形成高压组串，高压组串接入相应电压等级的逆变器后，逆变为交流电并入电网。这样无论串联多少隔离型光伏控制器，每一隔离型光伏控制器输入侧的对地电压是不会累积的，因此可实现较高组串直流电压，因此无论组串中包含多少光伏组件，光伏组件间的电流失配也将被控制器消除；同时，使用隔离型光伏控制器，能够提高光伏系统效率并大幅降低电站bos成本。
20.进一步地，任一光伏组件的对地电压不高于与其连接的隔离型光伏控制器的输入电压，能够提高系统的安全性和稳定性。
21.进一步地，光伏逆变器的输入电压＞2000v，较高的组串直流电压，提高系统效率并大幅降低电站bos成本。
22.进一步地，隔离型光伏控制器外部封装有密封外壳，能够防止灰尘和水进入，提高在水面潮湿环境的使用寿命。
23.更进一步地，密封外壳为透明材质，便于巡检人员观察，可以及时发现问题。
24.更进一步地，密封外壳的防护等级为ip65，能够完全防止灰尘进入并有效防止一般不带压力的水进入，能够满足使用要求。
25.更进一步地，密封外壳外表面设有疏水性涂层，能够有效防止水滞留及进入使元件损坏。
26.更进一步地，密封外壳内部装有温度传感器和湿度传感器，能够对温度和湿度进行实时监控，当有异常时及时处理，排除安全隐患。
附图说明
27.图1为本发明的整体结构示意图。
28.图中：1为光伏组件，2为隔离型光伏控制器，3为光伏逆变器。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：
30.如图1，本发明的隔离型漂浮式光伏发电系统，若干光伏组件1连接有一个隔离型光伏控制器2，所有隔离型光伏控制器2串联形成高压组串后与光伏逆变器3连接，光伏逆变器3接入电网；隔离型光伏控制器2包括最大功率点追踪模块和电气隔离模块，最大功率点追踪模块与电气隔离模块连接。
31.最大功率点追踪模块为mttp控制器。电气隔离模块为隔离电路。
32.任一光伏组件1的对地电压不高于与其连接的隔离型光伏控制器2的输入电压。
33.在本发明的一个较优的实施例中，隔离型光伏控制器2外部封装有密封外壳。优选地，密封外壳可以采用透明材质。优选地，密封外壳的防护等级可以选择ip65，能够满足漂
浮式光伏发电系统的环境的防护要求。优选地，密封外壳外表面设有疏水性涂层。
34.在本发明的一个较优的实施例中，密封外壳内部装有温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器均连接至光伏发电系统的控制中心，能够对温度和湿度进行实时监控，当有异常时及时处理，排除安全隐患。
35.隔离型光伏控制器2既可以安装于全部光伏组件1之上工作，又可以安装在部分光伏组件1之上正常工作，且部分安装的情况下，同样可以实现对于光伏长组串适配损失的抑制。发电系统内的光伏逆变器3实现1500v甚至2000v及以上的输入电压的同时，发电系统所使用的光伏组件1无需具备1500v甚至2000v以上的高电压绝缘耐压水平。
36.实施例
37.某漂浮式光伏电站，每2个光伏组件1单独连接一台隔离型光伏控制器2。隔离型光伏控制器2间相互串联形成高电压，输入光伏逆变器3。该隔离型光伏控制器2具备最大功率点跟踪功能和输入侧与输出侧电压隔离能力。常规光伏组件开路电压一般为30～50v，常规光伏组串由于电压等级的限制，无法超过1500v电压限制，组串组件数一般最高为26～28个；由于本发明隔离电路的特性，每一个光伏组件的对地电压不累计，应用了本系统的光伏系统可以轻松串联至上百个甚至更多数量光伏组件，实现数千伏的组串电压而无需担心对低电压累积造成的绝缘风险。在这种系统架构下，无论串联多少隔离型光伏控制器2，每一隔离型光伏控制器2输入侧的对地电压是不会累积的，因此可实现较高组串直流电压的同时，保持较低的光伏组件1的耐压要求。同时由于隔离型光伏控制器2均具有独立的最大功率点跟踪功能，因此无论组串中包含多少光伏组件1，光伏组件1间的电流失配也将被隔离型光伏控制器2消除，避免长组串的串联失配问题。
38.需要说明的是，以上所述仅为本发明实施方式之一，根据本发明所描述的系统所做的等效变化，均包括在本发明的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本发明的保护范围。