本技術(shù)涉及新能源發(fā)電領域，尤其涉及一種光伏系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源領域的快速發(fā)展，光伏發(fā)電系統(tǒng)得到了越來越多的應用。光伏逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心設備，用于將來自光伏組件的直流電轉(zhuǎn)化為交流電并將交流電傳輸給電網(wǎng)。目前，業(yè)界包括兩種主流的光伏逆變器，即集中式光伏逆變器和組串式光伏逆變器。其中，集中式光伏逆變器具有功率大（1wm以上）和綜合成本低等優(yōu)點，但是集中式光伏逆變器的最大功率點跟蹤（maximum?power?point?tracking,?mppt）的電壓范圍較窄，不能監(jiān)控到每一路光伏組串的運行情況，因此不能讓每一路光伏組串均運行在最大功率點，降低了發(fā)電量，另外，為了保證接線安全，一方面，需要在光伏組件和集中式光伏逆變器之間配備匯流箱，另一方面，還需要在匯流箱和集中式逆變器中配備大電流斷路器和熔絲等配電器件，顯著增加了光伏發(fā)電系統(tǒng)的硬件成本和維護難度。與之對比，組串式光伏逆變器mppt電壓范圍寬，配置靈活，但是組串式光伏逆變器能連接的光伏組串數(shù)量有限，功率提升難度大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供一種光伏系統(tǒng)，該光伏系統(tǒng)不僅具有較大的功率等級，還具有占地面積小、安裝運輸方便、硬件成本低、安全性能高等優(yōu)勢。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種光伏系統(tǒng)，包括多個匯流裝置、一個光伏逆變器。其中，匯流裝置包括多對輸入端子、脫扣開關、一對或多對輸出端子和控制器，其中，輸入端子用于連接光伏組串，輸出端子連接光伏逆變器，脫扣開關包括層疊設置的多個子開關，多個子開關連接于多對輸入端子與輸出端子之間。光伏逆變器包括多對直流輸入端，多個直流/直流dc/dc變換單元以及一個或多個dc/ac變換單元，其中，直流輸入端用于連接匯流裝置的輸出端子，dc/dc變換單元的一端用于依次通過直流輸入端和輸出端子連接一個或多個匯流裝置中的至少部分子開關，多個dc/dc變換單元的另一端并聯(lián)后用于連接dc/ac變換單元?？刂破饔糜?，當光伏組串出現(xiàn)反接或者短路故障，控制與故障的光伏組串對應的脫扣開關脫扣并帶動其包括的多個子開關斷開，以斷開故障的光伏組串與對應的dc/dc變換單元的電連接，并使與脫扣的脫扣開關對應的光伏組串至多存在三路并聯(lián)。

3、上述光伏系統(tǒng)通過在匯流裝置內(nèi)設置由多個子開關層疊設置的脫扣開關，來連接多路光伏組串和dc/dc變換單元，能夠在多個光伏組串中某一路或多路光伏組串出現(xiàn)故障的情況下主動驅(qū)動多個子開關同時斷開，進而及時切斷包含故障光伏組串在內(nèi)的多個光伏組串與對應的dc/dc變換單元之間的電連接，有效切斷反向電流或過流路徑，防止了反接或短路故障的蔓延至dc/dc變換單元，提高了光伏系統(tǒng)的安全性，其中，脫扣開關中多個子開關的緊湊設置還能夠節(jié)省匯流裝置的空間，進而極大地縮小了匯流裝置的體積。上述光伏系統(tǒng)通過在光伏逆變器內(nèi)設置多個dc/dc變換單元，每個dc/dc變換單元用于連接至少一個匯流裝置，可以使dc/dc變換單元針對性地對與之相連的光伏組串進行mppt，進而提高光伏系統(tǒng)的整體發(fā)電量。

4、在一種可能的實施方式中，光伏逆變器還包括多個直流開關，直流開關連接于直流輸入端與dc/dc變換單元之間，一個直流開關與一對直流輸入端對應連接，直流開關與dc/dc變換單元一一對應連接，或者，多個直流開關與一個dc/dc變換單元對應連接。通過設置直流開關，可以方便光伏逆變器的維護，比如，當光伏逆變器因故障而需要檢修時，可以通過斷開直流開關來斷開光伏逆變器與相應匯流裝置的電連接，也就是說，無需拔下匯流裝置與光伏逆變器之間的線纜，進而避免了維修后重新接線時誤操作帶來的安全風險。

5、在一種可能的實施方式中，光伏逆變器還包括控制單元，當光伏逆變器出現(xiàn)短路或者過流故障，控制單元用于控制多個直流開關斷開。如此設置，可以避免光伏逆變器的內(nèi)部故障蔓延至多個匯流裝置，進而提高了光伏系統(tǒng)的安全性。

6、在一種可能的實施方式中，當匯流裝置包括一對輸出端子，多個子開關的全部通過一對輸出端子與一對直流輸入端相連。如此設置，一方面可以簡化匯流裝置內(nèi)部的接線，另一方面，也可以簡化匯流裝置與光伏逆變器之間的接線，進而降低因接線錯誤而帶來的安全風險。

7、在一種可能的實施方式中，匯流裝置還包括一對直流母線和母線開關，其中，直流母線連接于多個子開關與輸出端子之間，一對直流母線包括第一母線和第二母線，母線開關連接于第一母線與第二母線的至少之一。通過設置母線開關可以進一步提高匯流裝置的可靠性和可維護性，例如，當光伏組串出現(xiàn)故障，控制器還可以進一步斷開母線開關，進而避免因脫扣開關斷開不充分而帶來的安全風險。同理，當需要維護匯流裝置的且光伏組串仍然與匯流裝置相連的情況下，維護人員除了手動斷開脫扣開關，還可以進一步手動斷開母線開關，進而避免觸電危險。

8、在一種可能的實施方式中，每對輸入端子用于連接一路光伏組串，每對輸入端子包括第一輸入端子和第二輸入端子，其中，第一輸入端子用于與光伏組串的第一極相連，第二輸入端子用于與光伏組串的第二極相連，第一極為正極或負極，第二極為與第一極極性相反的另一極。一對輸出端子包括一個第一輸出端子和一個第二輸出端子。多個子開關包括一個或多個第一子開關以及多個第二子開關，其中，第一子開關的通流能力大于第二子開關的通流能力。一個或多個第一子開關用于連接多對輸入端子的第一輸入端子與第一輸出端子。多個第二子開關用于連接多對輸入端子的第二輸入端子與第二輸出端子，其中，一個第二子開關至多與三個第二輸入端子連接。也就是說，多個第一輸入端子共用了同一個第一子開關。如此設置，既可以在光伏組串出現(xiàn)反接故障或者過流故障的情況下及時排除故障，同時還能夠節(jié)省開關的數(shù)量，進而減小匯流裝置的體積，簡化第一輸入端子與第一子開關之間的接線。

9、在一種可能的實施方式中，當匯流裝置包括n對輸出端子，n大于或等于2，多個子開關分為n組，每組子開關通過一對輸出端子與一對直流輸入端相連。通過將子開關分組，每個第一子開關在匯流裝置正常工作時所承受的電流值也會下降，因此，可以降低對第一子開關選型的要求。

10、在一種可能的實施方式中，匯流裝置還包括n對直流母線和母線開關，其中，每對直流母線連接于一組子開關與一對輸出端子之間，每對直流母線包括第一母線和第二母線，母線開關連接于第一母線與第二母線的至少之一。如上所述，通過設置母線開關可以進一步提高匯流裝置的可靠性和可維護性。

11、在一種可能的實施方式中，每對輸入端子用于連接一路光伏組串，輸入端子包括第一輸入端子和第二輸入端子，其中，第一輸入端子用于與光伏組串的第一極相連，第二輸入端子用于與光伏組串的第二極相連，第一極為正極或負極，第二極為與第一極極性相反的另一極。輸出端子包括第一輸出端子和第二輸出端子。每組子開關包括一個或多個第一子開關以及m個第二子開關，其中，m大于或等于2，第一子開關的通流能力大于第二子開關的通流能力。每組子開關的一個或多個第一子開關用于連接多對輸入端子中部分對輸入端子的第一輸入端子與一個第一輸出端子。每組子開關的m個第二子開關用于連接多對輸入端子中部分對輸入端子的第二輸入端子與一個第二輸出端子，其中，一個第二子開關至多與三個第二輸入端子連接。由于第一子開關的大于通流能力第二子開關的通流能力，因此，可以減少第一子開關的使用數(shù)量，進而縮小脫扣開關的尺寸，有利于匯流裝置的小型化。

12、在一種可能的實施方式中，光伏逆變器還包括交流開關、交流輸出端以及控制單元，交流開關連接于dc/ac變換單元與交流輸出端之間，交流輸出端用于連接電網(wǎng)，當電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，控制單元用于控制交流開關斷開。如此設置，當電網(wǎng)故障或者光伏逆變器內(nèi)部出現(xiàn)故障時，控制單元用于控制交流開關斷開，進而避免故障的電網(wǎng)影響光伏逆變器，或者，避免光伏逆變器將故障蔓延至電網(wǎng)側(cè)，提高了光伏系統(tǒng)的安全性能。

13、在一種可能的實施方式中，光伏逆變器還包括儲能輸入端和雙向dc/dc變換單元，其中，儲能輸入端用于連接儲能單元，雙向dc/dc變換單元的一端用于通過儲能輸入端連接儲能單元，雙向dc/dc變換單元的另一端用于連接dc/ac變換單元。值得一提的是，很多國家在建設光伏電站時會強制要求為光伏系統(tǒng)配備一定比例的儲能電池，進而在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，主動為電網(wǎng)進行支撐?；诖?，通過在光伏逆變器內(nèi)設置雙向dc/dc變換單元，可以免于為光伏系統(tǒng)額外設置儲能變流器，簡化了光伏電站的安裝難度，提高了光伏電站的集成度。

14、在一種可能的實施方式中，多個子開關中第一子開關的數(shù)量少于第二子開關的數(shù)量，第一子開關用于連接的光伏組串的數(shù)量大于第二子開關用于連接的光伏組串數(shù)量。如此設置，可以減少脫扣開關中子開關的數(shù)量，因此可以減小脫扣開關和匯流裝置的體積。

15、在一種可能的實施方式中，第一子開關的通流能力大于第二子開關的通流能力。同理，如此設置，也可以減少脫扣開關中子開關的數(shù)量，減小脫扣開關和匯流裝置的體積。

16、在一種可能的實施方式中，沿第一子開關和第二子開關的層疊方向，第一子開關的厚度大于第二子開關的厚度，和/或,第一子開關的投影面積大于第二子開關的投影面積。同理，如此設置，也可以減少脫扣開關中子開關的數(shù)量，減小脫扣開關和匯流裝置的體積。

17、在一種可能的實施方式中，多子開關中每個子開關均包括殼體，動觸頭，第一靜觸頭、第二靜觸頭以及接線部，動觸頭、第一靜觸頭和第二靜觸頭收容于殼體內(nèi)，接線部露出并固定于殼體，第一靜觸頭和第二靜觸頭相對且均設置在動觸頭的旋轉(zhuǎn)路徑上，接線部與第一靜觸頭電連接，第一子開關對應的接線部的表面積大于第二子開關對應的接線部的表面積。同理，如此設置，也可以減少脫扣開關中子開關的數(shù)量，減小脫扣開關和匯流裝置的體積。

18、總的來說，本技術(shù)提供的光伏系統(tǒng)極大地簡化了匯流裝置以及光伏逆變器的結(jié)構(gòu)，既方便了設備的運輸和安裝，也保證了光伏系統(tǒng)較高的安全性能。與此同時，由于匯流裝置免于設置保險絲，光伏逆變器免于設置保險絲，因此，光伏電站的建設成本和后期維護難度均顯著降低。