CN117751500A - 一种光伏功率转换装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于通过输电线将多个PV面板连接到电网网络的光伏(photo‑voltaic，PV)功率转换装置，包括多个串联的PV转换器模块。每个PV转换器模块包括多个并联的DC‑DC转换器单元。每个DC‑DC转换器单元包括：用于将所述DC‑DC转换器单元连接到与所述DC‑DC转换器单元相关联的相应PV面板的第一端子，所述第一端子用于提供第一DC电压；用于将所述DC‑DC转换器单元连接到所述输电线的第二端子，所述第二端子用于提供第二DC电压；用于将所述第一DC电压转换为中间DC电压的第一DC‑DC转换器级，其中，由所述第一DC‑DC转换器级转换的功率对应于由所述相应的PV面板提供的部分功率处理；以及用于根据所述第一DC电压和所述中间DC电压的转换提供所述第二DC电压的第二DC‑DC转换器级。所述第二DC‑DC转换器级用于将所述第一端子与所述第二端子电隔离。

Description

一种光伏功率转换装置
技术领域
本发明涉及光伏(photovoltaics，PV)领域，例如PV电站，用于连接到中压(mediumvoltage，MV)/高压(high voltage，HV)电网。本发明尤其涉及一种光伏功率转换装置和一种用于将光伏装置的多个光伏面板连接到电网网络(例如，MV/HV电网)的相应方法。具体而言，本发明涉及具有隔离型部分功率处理最大功率点***(Maximum Power-PointTracker，MPPT)的PV电站架构，用于与MV/HV AC和DC电网互连。
背景技术
随着光伏(photovoltaic，PV)技术的出现，PV电站的装机容量正迅速增加。大型太阳能PV电站通常连接到MV/HV电网。需与MV电网互连，以实现更大距离的有效能量输配。互连架构必须高效，提供电隔离，具有成本效益，并确保PV面板/电站的最大能量收益。
发明内容
本发明提供了一种用于将PV电站与电网网络(尤其是中压电网)进行互连的高效和具有成本效益的方案。该方案提供电隔离，并确保PV电源面板的高效能量收益。
上述和其它目的通过独立权利要求的特征实现。在从属权利要求、说明书和附图中清楚地表明了其它实施方式。
本发明涉及上述基本问题。本发明提供了一种使用部分功率MPPT***将太阳能电站连接到MV/HV电网的概念。本发明还提供了用于防止过电压的控制的概念。
本发明介绍了多个PV架构及其相应的控制策略。这些架构依赖于使用部分功率DC/DC拓扑和专用控制策略，从而实现更高的整体效率。下文结合图1说明了主架构，然后描述了两种替代配置，请参见下文结合图5和图6的描述。
下文介绍了不同的互连架构。介绍了一种级联H桥(Cascaded H-bridge，CHB)架构及其控制策略，用于将PV电站连接到MV/HV电网。介绍了一种模块化多电平(Modular-multilevel，MMC)架构及其控制策略，用于将PV电站连接到MV/HV电网。
为详细描述本发明，使用以下术语、缩略语和符号：
PV 光伏
HV 高压，在本发明中，例如在100kV及以上
MV 中压，在本发明中，例如在1500V和100kV之间
LV 低压，在本发明中，例如低于1500V
MPPT 最大功率点跟踪(算法、机械MPPT中的硬件、或方案)
IMMPT 隔离型MPPT***
DC 直流
AC 交流
PWM 脉宽调制
SRC 串联谐振转换器
CHB 级联H桥
MMC 模块化多电平转换器
PCC 公共耦合点
在本发明中，描述了转换器，即功率转换器。功率转换器，也称为电力电子转换器，用于将电能从一种形式转换为另一种形式，例如在DC和DC之间转换，例如在低压DC和高压或中压DC之间或在AC和DC之间转换。功率转换器还可以改变电压或频率或者电压或频率的某种组合。电力电子转换器基于可通过应用ON/OFF逻辑(即PWM运行，通常由闭环控制算法命令)而主动控制的电力电子开关。
在本发明中，描述了全功率转换器和部分功率转换器。全功率和部分功率转换器拓扑可用于PV***与电网网络(或简称电网)的互连。
全功率转换器处理PV面板的全部功率。因此，预计功率损耗更高且效率更低。
在部分功率拓扑中，一部分功率直接从源(即PV面板)馈送到负载(Pdir)，而另一部分功率首先由中间转换器(Pdiff)处理。由部分功率转换器(Pdiff)处理的功率部分取决于总输入和输出电压(G＝Uout/Uin)之间的比率。由于只有一部分功率(Pdiff)由中间DC-DC转换器调节，因此功率损耗较低，从而产生更高的整体效率。
如果输入和输出电压匹配，则部分功率转换器不处理任何功率。然而，随着电压增益偏离1，功率会增加。由于只有一部分功率由中间DC-DC转换器调节，因此功率损耗较低，从而产生更高的整体效率。大多数部分功率拓扑都是非隔离型的。为进行隔离，可在转换器之后添加变压器，以降低输入/输出电压比，并符合安全法规(减少CM电流、接触电流等)。然而，这增加了***的复杂性以及组件数量和成本。在PV***中，首选隔离型拓扑，以符合与低压PV面板侧电气安全相关的接触电流和共模要求。
在本发明中，描述了级联H桥(Cascaded H-bridge，CHB)转换器拓扑和模块化多电平转换器(Modular-multilevel converter，MMC)拓扑。这些方案依赖于分离等效DC链路和使用具有简单电力电子设备的单元。这些方案使得MPPT的粒度更细，具有独立控制，可以直接连接到MV电网。
当PV***使用CHB时，可能有不同的配置，即星形连接、三角形连接和磁链连接。这些不同的配置均依赖于高频隔离型DC/DC转换器。在磁链连接的情况下，PV阵列之间的能量交换通过互耦变压器实现，以实现更平衡的运行。当PV***和与MV电网的公共耦合点(point of common coupling，PCC)接近时，CHB是最佳的。稍后可使用变压器将MV和HV电网互连。
模块化多电平转换器(modular multilevel converter，MMC)可通过三种方式使用：a)与非隔离型功率平衡器一起使用，b)与具有独立DC链路的隔离型DC/DC转换器(例如，反激式、双有源桥(dual active bridge，DAB)等)一起使用，或c)与来自公共DC链路的分离式DC链路(浮动电容器)一起使用。配置a)不提供隔离，因此需要在线路下游使用体积庞大的低频变压器。配置b)提供绝缘，理想的做法是将PV电站与相接近的MV电网互连。另一方面，配置c)用作后端拓扑，当PV***和PCC(MV电网)不接近时，配置c)很有用。在这种情况下，可使用HV线路将太阳能PV电站连接到该MMC。
在本发明中，描述了最大功率点跟踪(Maximum power point tracking，MPPT)方案和算法。MPPT是一种与可变功率源一起使用的技术，以在所有条件下最大限度地提高能量提取。这项技术最常用于光伏(photovoltaic，PV)太阳能***。
针对PV太阳能***与逆变器***、外部电网、电池组或其他电气负载的关系，PV太阳能***存在许多不同的配置。不管太阳能的最终目的地如何，MPPT解决的核心问题是：太阳能电池的功率传输效率取决于落在太阳能面板上的日光量、太阳能面板的温度和负载的电气特性。随着这些条件的变化，提供最高功率传输效率的负载特性也会发生变化。当负载特性发生变化时，***的效率得到优化，以保持功率传输处于最高效率。这种负载特性称为最大功率点(maximum power point，MPP)。MPPT是找到这个点并将负载特性保持在该点的过程。电路可以设计成向光伏电池提供任意负载，然后转换电压、电流或频率，以适应其他设备或***。MPPT解决了选择提供给电池的最佳负载以获得理想的功率输出的问题。
根据第一方面，本发明涉及一种光伏功率转换装置，用于通过输电线将光伏装置的多个光伏面板连接到电网网络。所述光伏功率转换装置包括多个串联的光伏转换器模块。每个光伏转换器模块包括多个并联的DC-DC转换器单元。每个DC-DC转换器单元包括：第一端子，用于将所述DC-DC转换器单元连接到与所述DC-DC转换器单元相关联的所述光伏装置的相应光伏面板，所述第一端子用于提供第一DC电压；用于将所述DC-DC转换器单元连接到所述输电线的第二端子，所述第二端子用于提供第二DC电压；用于将所述第一DC电压转换为中间DC电压的第一DC-DC转换器级，其中，由所述第一DC-DC转换器级转换的功率对应于由所述相应的光伏面板提供的部分功率；用于根据所述第一DC电压和所述中间DC电压的转换提供所述第二DC电压的第二DC-DC转换器级，其中，所述第二DC-DC转换器级用于将所述第一端子与所述第二端子电隔离。
这种光伏功率转换装置可以有利地应用于PV应用，例如太阳能屋顶应用。光伏功率转换装置提供MPPT跟踪选项、大电压转换比和电隔离，同时确保高转换效率。
光伏功率转换装置提供部分功率处理。因此，可以提高***的效率。更高的效率与更高的功率密度和更低的热管理要求直接相关。可以提高半导体器件的利用率，从而降低成本。
该方案可理想地应用于将PV面板连接到需要隔离且输入(PV面板)和输出(电网网络)电压之间存在较大电压差的电网网络。即使对于长输电线，例如在公里范围内，光伏功率转换装置也提供了高效率。
光伏功率转换装置使得可以进行MPPT调节。可以采用不同的控制策略有利地实现MPPT调节。对于每种情况，PV面板的最佳功率都可以随时提取，并输送到电网网络。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，每个光伏转换器模块用于提供相应的DC链路电压，并且由光伏转换器模块提供的DC链路电压的总和对应于平均DC链路电压。
这提供了一项优势，即通过将所有单个DC链路电压添加到总和DC电压中，可以高效收集单个PV面板的太阳能，使这种光伏功率转换装置的整体效率高。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，光伏功率转换装置包括主控制器。所述主控制器用于通过调节单个所述DC-DC转换器单元的运行来控制所述多个光伏转换器模块的所述运行模式。其中，所述光伏转换器模块的所述运行模式是同步的或交错的。
这提供了一项优势，即通过主控制器，可以高效考虑单个PV面板的不同条件，例如面板的不同遮挡。不同的条件使单个面板提供的辐射和功率不同。主控制器可以优化光伏功率转换装置的整体***效率。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，在所述同步运行模式中，所述主控制器用于控制相应的光伏转换器模块的所述DC-DC转换器单元同步向所述第二端子处的所述第二DC电压提供功率；在所述交错运行模式中，所述主控制器用于控制相应的光伏转换器模块的所述DC-DC转换器单元以交错的方式向所述第二端子处的所述第二DC电压提供功率。
这提供了一项优势，即DC-DC转换器单元可以根据具体要求灵活运行。
DC-DC转换器单元，即IMPPT***，确保从面板中提取最大功率。第二端子处的电压由整体DC链路电压产生，并根据从每个模块提取的功率，在Udc1、Udc2等中划分。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述主控制器用于控制所述多个光伏转换器模块在相同电压范围内向所述第二端子处的所述第二DC电压提供所述功率。
这提供了一项优势，即DC链路可以在相同的电压范围内运行。每个DC-DC转换器单元(即IMPPT)的输出端的电压是相同的，不由控制器控制。此电压仅取决于整体DC链路，并根据每个模块的功率进行分配。如果DC-DC转换器单元提供的功率相同，则电压相同。如果DC-DC转换器单元提供的功率不同，则电压不同。DC-DC转换器单元，例如MPPT***，更多的是作为电流源运行，向输出端提供面板可提供的尽可能多的功率。
只有当电压Udc1、Udc2或Udc3由于面板部分遮挡产生的功率差异而增加太多时，主控制器才需要作出反应。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，每个DC-DC转换器单元包括单元特定控制器，所述单元特定控制器用于提供用以控制所述第一DC-DC转换器级和所述第二DC-DC转换器级的相应控制信号。
这提供了一项优势，即单元特定控制器可以根据具体要求灵活实现所需的所有控制策略。例如，不同的MPPT算法可以在软件中实现，并由单元特定控制器执行。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述单元特定控制器用于根据最大功率点跟踪方案控制所述第一DC-DC转换器级。
这提供了一项优势，即每个DC-DC转换器单元都可以用作MPPT***，从PV面板中提取最大功率，以进行功率转换。这样的方案提供了高效MPPT跟踪能力和大电压转换比。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述主控制器用于在所述第二DC电压超过阈值电压的情况下控制DC-DC转换器单元的所述单元特定控制器偏离所述最大功率点跟踪方案，以便控制由于部分遮挡、不规则辐照度等产生的不平衡而引起的模块之间的电压不匹配。
这提供了一项优势，即主控制器可以控制由于部分遮挡、不规则辐照度等产生的不平衡而引起的模块之间的电压不匹配。因此，可以提高整个***的效率。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，光伏功率转换装置包括：耦合在所述多个光伏转换器模块和所述电网网络之间的DC-AC功率转换器。所述DC-AC功率转换器用于将所述平均DC链路电压转换为所述电网网络的AC电压。
这提供了一项优势，即DC-AC功率转换器使得可以将基于DC的光伏装置连接到基于AC的电网。通过使用平均DC链路进行转换，可以避免或至少减少电网中的功率波动。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述DC-AC功率转换器包括任何类型的DC-AC转换器，例如模块化多电平转换器拓扑或级联H桥拓扑。
这提供了灵活性更高的优势。根据具体要求，可以使用最佳拓扑。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述DC-AC功率转换器用于将所述光伏功率转换装置连接到所述电网网络的单相或三相。
这提供了一项优势，即光伏功率转换装置可以灵活连接到不同的电网架构。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述第一端子用于相对于第一参考端子提供所述第一DC电压；所述第二端子用于相对于第二参考端子提供所述第二DC电压。所述第二参考端子与所述第一参考端子电隔离。
这提供了一项优势，即利用这种光伏功率转换装置，可以通过使用单个变压器和较少的组件有利地实现电隔离、电压调节和功率传输。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述第一DC-DC转换器级包括：连接到所述第一端子的第一转换器端子和第二转换器端子。所述第一DC-DC转换器级用于在所述第二转换器端子处相对于所述第一参考端子提供所述中间DC电压。
这提供了一项优势，即光伏功率转换装置可以分为两级，其中第一DC-DC转换器级不需要电隔离，而第二DC-DC转换器级提供电隔离。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，第二DC-DC转换器级包括：连接到所述第一端子的第一转换器端子；第二转换器端子，连接到所述第一DC-DC转换器级的所述第二转换器端子；连接到所述第二端子的第三转换器端子；连接到所述第一参考端子的第四转换器端子；连接到所述第二参考端子的第五转换器端子。其中，所述第二DC-DC转换器级用于在所述第三转换器端子和所述第二参考端子之间提供所述第二DC电压。
这提供了一项优势，即可以实现各种不同的设计，以实现第二DC-DC转换器级，即隔离转换器，从而提高设计灵活性。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述第二DC-DC转换器级包括：全桥逆变器以及连接到所述第二端子和所述第二参考端子的整流器。所述全桥逆变器包括：连接在所述第一转换器端子和所述第四转换器端子之间的第一逆变器支路，以及连接在所述第二转换器端子和所述第四转换器端子之间的第二逆变器支路。
这提供了一项优势，即由第一DC-DC转换器级(即非隔离型转换器级)执行的MPPT调节使得第二DC-DC转换器级(即谐振转换器级)能够以恒定的频率和占空比运行。因此，可以放宽全桥逆变器的精度要求。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，光伏功率转换装置还可以包括：耦合在第一端子和第二DC-DC转换器级之间的低通滤波器。低通滤波器用于抑制光伏面板的电流谐波。
这提供了一项优势，即可以有利地抑制PV面板的电流谐波，而不会降低光伏功率转换装置的功能。即，光伏功率转换装置可以耦合到非理想的PV面板，而不会显著降低性能。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述第二DC-DC转换器级用于组合所述第一DC电压和所述中间DC电压，以转换为所述第二DC电压。
这提供了一项优势，即第一DC-DC转换器级可以有利地处理由光伏面板提供的部分功率，而第二DC-DC转换器级可以处理全部功率，以便进行功率转换和连接到电网。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述第一DC-DC转换器级包括：用于转换所述第一DC电压的任何系列的至少一个DC-DC转换器，尤其是降压转换器、升压转换器或降压-升压转换器。
这提供了设计灵活性的优势，根据具体设计要求，可以实现各种不同的DC-DC转换器设计。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述第二DC-DC转换器级包括：包括原边和副边的变压器，其中，所述变压器的所述原边耦合到所述全桥逆变器，所述变压器的所述副边耦合到所述整流器。
这提供了一项优势，即变压器可用作电解耦的基本组件。因此，高压侧可以与低压侧解耦。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述第二DC-DC转换器级包括谐振转换器。
通过这种谐振转换器，***的运行可以优化效率和功率密度，因为功率级可以在其最佳条件下运行。例如，以恒定频率和恒定占空比运行的串联谐振转换器(SeriesResonant Converter，SRC)可以有利地用作谐振转换器。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述第二DC-DC转换器级包括：耦合在所述全桥逆变器和所述变压器的所述原边之间的初级谐振槽。
这使得DC-DC转换器装置可以灵活设计，因为第二DC-DC转换器级只需要初级谐振槽，而不需要次级谐振槽。或者，可以实现初级谐振槽和次级谐振槽，但这是可选的：可选地，第二DC-DC转换器级可以包括：耦合在变压器的副边和整流器之间的次级谐振槽。
在光伏功率转换装置的示例性实施方式中，所述全桥逆变器用于以固定占空比和对应于所述初级谐振槽的谐振频率的固定频率运行。
这提供了一项优势，即全桥逆变器易于构造，该逆变器的设计要求放宽，尤其是在光伏功率转换装置只有初级谐振槽而没有次级谐振槽的情况下。
根据第二方面，本发明涉及一种方法。所述方法通过光伏功率转换装置将光伏装置的多个光伏面板通过输电线连接到电网网络。所述光伏功率转换装置包括多个串联的光伏转换器模块。每个光伏转换器模块包括多个并联的DC-DC转换器单元。每个DC-DC转换器单元包括：用于提供第一DC电压的第一端子、用于提供第二DC电压的第二端子、第一DC-DC转换器级和第二DC-DC转换器级。所述方法包括：通过所述第一端子将所述DC-DC转换器单元连接到与所述DC-DC转换器单元相关联的所述光伏装置的相应光伏面板；通过所述第二端子将所述DC-DC转换器单元连接到所述输电线；通过所述第一DC-DC转换器级将所述第一DC电压转换为中间DC电压，其中，由所述第一DC-DC转换器级转换的功率对应于由所述相应的光伏面板提供的部分功率；根据所述第一DC电压和所述中间DC电压的转换，通过所述第二DC-DC转换器级提供所述第二DC电压，其中，所述第一端子与所述第二端子电隔离。
这种方法可以有利地应用于PV功率转换应用。所述方法提供MPPT跟踪选项、大电压转换比和电隔离，同时确保高转换效率。
根据第三方面，本发明涉及一种计算机程序产品。所述计算机程序产品包括计算机可执行代码或计算机可执行指令。当计算机可执行代码或计算机可执行指令执行时，使得至少一台计算机执行根据上述第二方面所述的方法。
计算机程序产品可以在用于控制上述光伏功率转换装置的控制器或处理器上运行。
根据第四方面，本发明涉及一种计算机可读介质。所述计算机可读介质存储指令，当指令由计算机执行时，使得计算机执行根据上述第二方面所述的方法。此类计算机可读介质可以是非瞬态可读存储介质。存储在计算机可读介质上的指令可以由控制器或处理器执行。
附图说明
本发明的其它实施例将结合以下附图进行描述，在附图中：
图1示出了具有根据本发明的光伏功率转换装置200的光伏***10的电路图；
图2示出了当PV阵列的辐照度不均匀时PV***10的自然电压平衡机制的示例性性能图301、302、303、304；
图3示出了根据本发明的DC-DC转换器单元100的电路框图；
图4示出了根据实施例的示例性DC-DC转换器单元100的电路框图；
图5示出了具有根据第一个实施例的光伏功率转换装置200的光伏***20的电路图；
图6示出了具有根据第二个实施例的光伏功率转换装置200的光伏***30的电路图；
图7示出了根据本发明的用于将多个PV面板连接到电网网络的方法700的示意图。
具体实施方式
在以下详细描述中，参考构成本说明书一部分的附图，其中通过图示示出可以实践的本发明的具体方面。应当理解，可以利用其他方面，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下进行结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不应以限制性的意义来理解，并且本发明的范围由所附权利要求书限定。
应当理解，与所描述的方法有关的注释对用于执行所述方法的对应设备或***也可适用，反之亦然。例如，如果描述了一个具体的方法步骤，则对应的设备可以包括用于执行所描述的方法步骤的单元，即使此类单元未在图中详细阐述或说明。此外，应当理解，除非另外明确说明，本文中所描述的各个示例性方面的特征可以相互组合。
本发明涉及多个PV架构及其相应的控制策略。这些架构依赖于使用部分功率DC/DC拓扑和专用控制策略，从而实现更高的整体效率。主架构如图1所示，结合图2至图4和图7进一步详细说明。图5和图6示出了两种替代配置。
图1示出了具有根据本发明的光伏功率转换装置200的光伏***10的电路图。
图1示出了光伏***的主架构。对于与MV/HV电网的公共耦合点(point-of-common-coupling，PCC)距离较远的PV***，所述主架构特别有吸引力。这里，一个或一组面板/阵列/组串110通过这里称为“隔离型部分功率MPPT***”的隔离型DC-DC转换器或DC-DC转换器单元100连接到中间DC链路。这些单元100中的几个可以并联到公共DC链路(UDC,1…n)211、221、231。这些单元可以同步或交错模式运行，以降低谐波含量和DC链路电容。在运行期间，该转换器100提供电隔离，并通过本地专用控制器160(见图3)实现MPPT功能。下文结合图3讨论该转换器100的详细结构。
模块串联布置形成可用于输电/配电270的MV DC链路。然后，后端MV逆变器，下文也称为DC-AC功率转换器280，例如MMC(见图6)可用于电网290互连。该DC链路270可以有几公里长。因此，通信延迟固有地存在于前端100和后端280控制器之间。因此，必须采用分布式控制策略。DC链路电压271的振幅Udc,avg仅由后端转换器280(例如MMC)调节，而不需要前端100和后端280转换器之间快速通信。本地控制器160(见图3)使每个单个非隔离型DC-DC***100运行，调节PV面板/阵列110的电流/电压，以确保MPPT运行。主前端控制器250可以调节整个前端***。
光伏***10包括一种光伏功率转换装置200。所述光伏功率转换装置200用于通过输电线270将光伏装置101的多个光伏面板110连接到电网网络290。
光伏功率转换装置200包括多个串联的光伏转换器模块210、220、230。每个光伏转换器模块210、220、230包括多个并联的DC-DC转换器单元100。
每个DC-DC转换器单元100包括：第一端子111、第二端子121、第一DC-DC转换器级130和第二DC-DC转换器级150，如图3所示。
第一端子111将DC-DC转换器单元100连接到与DC-DC转换器单元100相关联的光伏装置101的相应光伏面板110。第一端子111用于提供第一DC电压113。
第二端子121将DC-DC转换器单元100连接到输电线270。第二端子121用于提供第二DC电压123。
第一DC-DC转换器级130将第一DC电压113转换为中间DC电压135。由第一DC-DC转换器级130转换的功率对应于由相应的光伏面板110提供的部分功率。
第二DC-DC转换器级150根据第一DC电压113和中间DC电压135的转换提供第二DC电压123。
第二DC-DC转换器级150用于将第一端子111和第二端子121电隔离。
每个光伏转换器模块210、220、230用于提供相应的DC链路电压211、221、231。由光伏转换器模块210、220、230提供的DC链路电压211、221、231的总和可以对应于平均DC链路电压271。
光伏功率转换装置200包括主控制器250。主控制器250用于通过调节单个DC-DC转换器单元100的运行来控制多个光伏转换器模块210、220、230的运行模式。光伏转换器模块210、220、230的运行模式可以是同步的或交错的。
在同步运行模式中，主控制器250控制相应的光伏转换器模块210、220、230的DC-DC转换器单元100同步向第二端子121处的第二DC电压123提供功率。
在交错运行模式中，主控制器250控制相应的光伏转换器模块210、220、230的DC-DC转换器单元100以交错的方式向第二端子121处的第二DC电压123提供功率。
DC-DC转换器单元100(即IMPPT***)确保从面板中提取最大功率。第二端子121(见图3)处的电压由整体DC链路电压产生，并根据从每个模块提取的功率，在Udc1、Udc2等中划分。
主控制器250可以控制多个光伏转换器模块210、220、230在相同电压范围内向第二端子121处的第二DC电压123提供功率。
每个DC-DC转换器单元(IMPPT)的输出端的电压是相同的，不由控制器控制。此电压仅取决于整体DC链路，并根据每个模块210、220、230的功率进行分配。如果DC-DC转换器单元提供的功率相同，则电压相同。如果DC-DC转换器单元提供的功率不同，则电压不同。DC-DC转换器单元100，例如MPPT***，更多的是作为电流源运行，向输出端提供面板可提供的尽可能多的功率。
只有当电压Udc1、UDC2或UDC3由于面板部分遮挡产生的功率差异而增加太多时，主控制器才需要作出反应。
每个DC-DC转换器单元100可以包括单元特定控制器160(见图3)。所述单元特定控制器160用于提供用以控制第一DC-DC转换器级130和第二DC-DC转换器级150的相应控制信号161、162。
所述单元特定控制器160可用于根据最大功率点跟踪方案控制第一DC-DC转换器级130。
所述主控制器250可用于在第二DC电压123超过阈值电压的情况下控制DC-DC转换器单元100的单元特定控制器160偏离所述最大功率点跟踪方案，以便控制由于部分遮挡、不规则辐照度等产生的不平衡而引起的PV转换器模块210、220、230之间的电压不匹配。
光伏功率转换装置200可以包括：耦合在多个光伏转换器模块210、220、230和电网网络290之间的DC-AC功率转换器280。DC-AC功率转换器280用于将平均DC链路电压271转换为电网网络290的AC电压。
DC-AC功率转换器280可以包括任何类型的DC-AC转换器，例如模块化多电平转换器拓扑(见图6)或级联H桥拓扑(见图5)。
DC-AC功率转换器280可以将光伏功率转换装置200连接到电网网络290的单相或三相290a、290b、290c。
图2示出了当PV阵列的辐照度不均匀时PV***10的自然电压平衡机制的示例性性能图301、302、303、304。
示出了一个示例，其中第二PV阵列的辐照度在t＝50ms，310处相对于第一PV阵列翻倍，如左侧图301、302所示。第一PV阵列的输出功率311和第二PV阵列的输出功率312如图301所示，而第一PV阵列的输出电压321和第二PV阵列的输出电压322如图302所示。第一PV阵列的功率电压特性如图303所示，第二PV阵列的功率电压特性如图304所示。
由于辐照度不均匀和部分遮挡，图1中所示的每个面板/阵列/组串110的输出功率将不同。功率不平衡导致每个DC链路的电压输出UDC,x211、221、231不平衡。每个DC链路x的输出电压通过功率守恒自然调节，如图2所示。
x段的输出电压由下式给出：
式中，Po,x是每个DC链路的功率输出，且/>显然，功率不平衡与电压不平衡成正比。只要每个DC链路上的电压UDC,x不超过隔离型部分功率MPPT***100的限值，这种不平衡就不是问题。
主前端控制器250可确保这一点。该控制器250对每个单个转换器100的MPPT施加限制，以防止过电压。这是通过迫使面板110以不同于MPPT点的运行来实现的，以便平衡功率共享，从而平衡电压共享。一般来说，只有在功率不平衡很大的极端情况下，才有必要这样做，因为整个***应设计有过压容限。如果需要，可以扩展此容限，以考虑到较大的功率不平衡。
图3示出了根据本发明的DC-DC转换器单元100的电路框图。DC-DC转换器单元100对应于上文结合图1描述的以及下文结合图4、图5和图6描述的DC-DC转换器单元100。
DC-DC转换器单元100包括：非隔离型DC-DC MPPT***130(也称为第一DC-DC转换器级130)和谐振转换器150(也称为第二DC-DC转换器级150)。所述谐振转换器150包括：全桥逆变器154、初级谐振槽157a、变压器155，次级谐振槽157b(如果需要)和全/半桥整流器156。谐振转换器150可以为任何类型(串联、串并联、并联等)；但是，串联谐振转换器(series resonant converter，SRC)是最推荐的选项。谐振转换器150可以以谐振槽157a、157b(即SRC的Lr和Cr)确定的固定频率开环运行。谐振转换器150可以设计为低品质因子，因为运行频率是恒定的。变压器155也可以优化为在恒定频率下运行。在恒定频率和固定占空比下运行是SRC转换器的最佳选择，因为这可确保开关损耗最小、ZVS和变压器尺寸减小。此外，由于频率是恒定的，SRC可以以低品质因子(Q)运行。这提高了***的功率密度和效率。
全桥在谐振槽157a、157b和变压器155上施加方形电压波形。电压波形的等效峰值幅度由下式给出：
udc,eq＝(upv+umid)/2
式中，umid是非隔离型DC-DC级130的输出电压。因此，整流级156之后的输出电压由以下公式给出：
式中，Np和Ns分别是原边155a和副边155b的匝数。值得注意的是，SRC开环运行，且不执行任何调节功能。MPPT调节由非隔离型部分功率转换器130执行。
全桥转换器154的一个支路连接到PV面板110。可选地，滤波器170可以放置在中间，以减少***输入端处的谐波含量。全桥转换器154的另一支路连接到任何类型的非隔离型转换器(降压、升压、降压-升压等)。一般来说，建议使用降压转换器(见图4)，因为调节的功率部分始终低于50％。此百分比与umid和upv之间的比率成正比，如下所示：
下文详细说明DC-DC转换器单元100的结构。
DC-DC转换器单元100包括：第一端子111、第二端子121、第一DC-DC转换器级130和第二DC-DC转换器级150。
第一端子111将DC-DC转换器单元100连接到与DC-DC转换器单元100相关联的光伏装置101的相应光伏面板110。第一端子111用于提供第一DC电压113。
第二端子121将DC-DC转换器单元100连接到输电线270，如图1所示。第二端子121用于提供第二DC电压123。
第一DC-DC转换器级130将第一DC电压113转换为中间DC电压135。由第一DC-DC转换器级130转换的功率对应于由相应的光伏面板110提供的部分功率。
第二DC-DC转换器级150根据第一DC电压113和中间DC电压135的转换提供第二DC电压123。
第二DC-DC转换器级150用于将第一端子111和第二端子121电隔离。
第一端子111可用于相对于第一参考端子112提供第一DC电压113。第二端子121可用于相对于第二参考端子122提供第二DC电压123。第二参考端子122与第一参考端子112电隔离。
第一DC-DC转换器级130包括：连接到第一端子111的第一转换器端子131，以及第二转换器端子132。第一DC-DC转换器级130可用于在第二转换器端子132处相对于第一参考端子112提供中间DC电压135。
第二DC-DC转换器级150包括：连接到第一端子111的第一转换器端子151；连接到第一DC-DC转换器级130的第二转换器端子132的第二转换器端子152；连接到第二端子121的第三转换器端子153；连接到第一参考端子112的第四转换器端子158；以及连接到第二参考端子122的第五转换器端子159。第二DC-DC转换器级150可用于在第三转换器端子153和第二参考端子122之间提供第二DC电压123。
如上所述，第二DC-DC转换器级150可以包括全桥逆变器154。所述全桥逆变器154可以包括连接在第一转换器端子151和第四转换器端子158之间的第一逆变器支路251，以及连接在第二转换器端子152和第四转换器端子158之间的第二逆变器支路252，如图4所示。
如上所述，第二DC-DC转换器级150可以包括：连接到第二端子121和第二参考端子122的整流器156。
第二DC-DC转换器级150可用于组合第一DC电压113和中间DC电压135，以转换为第二DC电压123。
第一DC-DC转换器级130可以包括：用于转换第一DC电压113的任何系列的至少一个DC-DC转换器，尤其是降压转换器(如图4所示)、升压转换器或降压-升压转换器。
如上所述，第二DC-DC转换器级150可以包括变压器155。变压器155包括：原边155a和副边155b。变压器155的原边155a可以耦合到全桥逆变器154，变压器155的副边155b可以耦合到整流器156。
如上所述，第二DC-DC转换器级150可以包括谐振转换器。
如上所述，第二DC-DC转换器级150可以包括：耦合在全桥逆变器154和变压器155的原边155a之间的初级谐振槽157a。
全桥逆变器154可用于以固定占空比和对应于初级谐振槽157a的谐振频率的固定频率运行。
对于该***可以设计不同的MPPT策略。关于MPPT算法本身，没有特殊要求。因此，MPPT算法可以是文献中可用的任何算法，如爬山、增量电导等。MPPT策略可以作用于***的不同参数，如PV面板参数或非隔离型DC-DC转换器的变量。
图4示出了根据实施例的示例性DC-DC转换器单元100的电路框图。DC-DC转换器单元100是具有降压转换器的DC-DC转换器单元的示例。
DC-DC转换器单元100对应于上文结合图3描述的DC-DC转换器单元100，但在图4中示出了DC-DC转换器单元100的更多细节。并且，在本实施例中，第一DC-DC转换器级130作为降压转换器实现。
第一DC-DC转换器级130，即非隔离型转换器130，包括：电感器Lb、二极管和形成降压转换器的晶体管。晶体管由控制信号S*控制。控制信号S*可以由如上文结合图3所述的控制器160控制，例如由MPPT方案控制。
能量存储器140由耦合到第一DC-DC转换器级130的电容器Cb实现。电容器Cb连接在第二转换器端子152和第四转换器端子158之间。
能量存储器140用于根据中间DC电压umid 135存储能量。存储在能量存储器140中的能量对应于由光伏面板110提供的部分功率。
第二DC-DC转换器级150包括全桥逆变器154。全桥逆变器154包括：连接在第一转换器端子151和第四转换器端子158之间的第一逆变器支路251，以及连接在第二转换器端子152和第四转换器端子158之间的第二逆变器支路252。
如上文结合图3所述，DC-DC转换器单元100包括：具有滤波器电感170a和滤波器电容170b的可选低通滤波器170。低通滤波器电感Lf 170a耦合在第一端子111和第二DC-DC转换器级150的第一转换器端子151之间。低通滤波器电容Cf 170b耦合在第二DC-DC转换器级150的第一转换器端子151和第四转换器端子158之间。低通滤波器170a、170b用于抑制光伏面板110的电流谐波。
第一端子111和第一参考端子112通过电容Cpv耦合。
图5示出了具有根据第一个实施例的光伏功率转换装置200的光伏***20的电路图。光伏***20基于具有部分功率MPPT***的级联H桥(Cascaded H-bridge，CHB)架构。
光伏功率转换装置200是上文结合图1描述的光伏功率转换装置200的具体实施方式，其中，DC-AC功率转换器280根据CHB拓扑实现。
该架构如图5中所示。该架构对于位置接近具有MV/HV电网的公共耦合点(pointof common coupling，PCC)的PV***特别有用。类似于上文结合图1描述的***10，每个PV阵列/面板/组串110通过隔离型部分功率MPPT***100(在本发明中称为DC-DC转换器单元100)连接到DC链路211、221、231。每个DC链路211、221、231之后连接到全桥281、282、283。对于每个相位290a、290b、290c(a、b和c)，可以使用n个模块210、220、230。每个模块都具有相应的H桥281、282、283。相位290a、290b、290c可以通过线路滤波器和彼此之间的互连520以星形(如图5中所示)或三角形配置连接到电网290。
主控制器250用于运行***20。主控制器250具有两个主要功能：1)控制每个相位290a、290b、290c的全桥281、282、283(1……n)，以将有功功率和无功功率注入电网290。2)控制模块210、220、230之间在一个相位中以及相位290a、290b、290c之间的不平衡。这种不平衡是由于面板110中的辐照度不均匀而产生的。可以采用不同的策略来控制这种不平衡。
图6示出了具有根据第二个实施例的光伏功率转换装置200的光伏***30的电路图。光伏***30基于具有部分功率MPPT***的模块化多电平转换器(ModularMultilevel converter，MMC)架构。
光伏功率转换装置200是上文结合图1描述的光伏功率转换装置200的具体实施方式，其中，DC-AC功率转换器280根据MMC拓扑实现。
类似于上文结合图5描述的***20，MMC拓扑也可以与隔离型部分功率MPPT***100，即DC-DC转换器单元100结合使用。此架构如图6所示。***组件和行为类似于上文结合图5描述的CHB情况。类似地，主控制器250负责整个***30的运行，而如上文结合图3所示和描述的单个本地MPPT控制器160确保每个面板/阵列/组串110在MPPT处运行。MMC拓扑与CHB拓扑的主要区别在于存在CHB拓扑中不存在的公共dc链路和臂式电感630。
图7示出了根据本发明的用于将多个PV面板连接到电网网络的方法700的示意图。
所述方法700用于通过使用上文结合图1至图6所述的光伏功率转换装置200，通过输电线270将光伏装置101的多个光伏面板110连接到电网网络290。该光伏功率转换装置200包括多个串联的光伏转换器模块210、220、230。每个光伏转换器模块210、220、230包括多个并联的DC-DC转换器单元100。每个DC-DC转换器单元100包括：用于提供第一DC电压的第一端子111；用于提供第二DC电压的第二端子121；第一DC-DC转换器级130；以及如上文结合图1和图3所述的第二DC-DC转换器级150。
所述方法700包括：通过第一端子111将DC-DC转换器单元100连接701到与DC-DC转换器单元100相关联的光伏装置101的相应光伏面板110。
所述方法700包括：通过第二端子121将DC-DC转换单元100连接702到输电线270。
所述方法700包括：通过第一DC-DC转换器级将第一DC电压转换703为中间DC电压，其中，由第一DC-DC转换器级转换的功率对应于由相应的光伏面板提供的部分功率，例如，如上文结合图1至图6所述。
所述方法700包括：根据第一DC电压和中间DC电压的转换，通过第二DC-DC转换器级提供704第二DC电压，其中，第一端子与第二端子电隔离，例如，如上文结合图1至图6所述。
尽管本发明的特定特征或方面可能已经仅结合几种实施方式中的一种进行公开，但此类特征或方面可以和其它实施方式中的一个或多个特征或方面相结合，只要对于任何给定或特定的应用是有需要或有利的。此外，在一定程度上，术语“包括”、“有”、“具有”或这些词的其它变形在详细说明或权利要求书中使用，这类术语和术语“包括”是类似的，都是表示包括的含义。同样，术语“示例性的”、“例如”仅表示为示例，而不是最好或最优的。可能使用了术语“耦合”和“连接”以及衍生词。应当理解的是，可能使用了这些术语来指示两个元件彼此协作或交互，而不管它们是直接物理接触还是电接触，或者它们彼此不直接接触。
虽然在此已经说明和描述了具体方面，但本领域普通技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以用各种替代和/或等效的实施方式来取代所示和描述的具体方面。本申请旨在覆盖本文论述的具体方面的任何修改或变更。
虽然以下权利要求书中的元件是利用对应的标签按照特定顺序列举的，除非对权利要求书的阐述另有暗示用于实现部分或所有这些元件的特定顺序，否则这些元件不必限于以该特定顺序来实现。
根据以上指导，许多替代、修改和变更对于本领域技术人员是显而易见的。当然，本领域技术人员容易认识到，除本文中所述的应用之外，还存在本发明的众多其它应用。虽然已经参考一个或多个特定实施例描述了本发明，但本领域技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行许多改变。因此，应当理解，只要是在所附权利要求书及其等效物的范围内，可以用不同于本文具体描述的方式来实践本发明。

Claims (22)

1.一种光伏功率转换装置(200)，其特征在于，所述光伏功率转换装置(200)用于通过输电线(270)将光伏装置(101)的多个光伏面板(110)连接到电网网络(290)，所述光伏功率转换装置(200)包括：
多个串联的光伏转换器模块(210、220、230)，每个光伏转换器模块(210、220、230)包括多个并联的DC-DC转换器单元(100)，每个DC-DC转换器单元(100)包括：
第一端子(111)，用于将所述DC-DC转换器单元(100)连接到与所述DC-DC转换器单元(100)相关联的所述光伏装置(101)的相应光伏面板(110)，所述第一端子(111)用于提供第一DC电压(113)；
用于将所述DC-DC转换器单元(100)连接到所述输电线(270)的第二端子(121)，所述第二端子(121)用于提供第二DC电压(123)；
用于将所述第一DC电压(113)转换为中间DC电压(135)的第一DC-DC转换器级(130)，其中，由所述第一DC-DC转换器级(130)转换的功率对应于由所述相应的光伏面板(110)提供的部分功率；
用于根据所述第一DC电压(113)和所述中间DC电压(135)的转换提供所述第二DC电压(123)的第二DC-DC转换器级(150)，
其中，所述第二DC-DC转换器级(150)用于将所述第一端子(111)与所述第二端子(121)电隔离。
2.根据权利要求1所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，
每个光伏转换器模块(210、220、230)用于提供相应的DC链路电压(211、221、231)，
其中，由所述光伏转换器模块(210、220、230)提供的所述DC链路电压(211、221、231)的总和对应于平均DC链路电压(271)。
3.根据权利要求2所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，所述光伏功率转换装置(200)包括：
主控制器(250)，用于通过调节单个所述DC-DC转换器单元(100)的运行来控制所述多个光伏转换器模块(210、220、230)的所述运行模式，
其中，所述光伏转换器模块(210、220、230)的所述运行模式是同步的或交错的。
4.根据权利要求3所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，
在所述同步运行模式中，所述主控制器(250)用于控制相应的光伏转换器模块(210、220、230)的所述DC-DC转换器单元(100)同步向所述第二端子(121)处的所述第二DC电压(123)提供功率；
其中，在所述交错运行模式中，所述主控制器(250)用于控制相应的光伏转换器模块(210、220、230)的所述DC-DC转换器单元(100)以交错的方式向所述第二端子(121)处的所述第二DC电压(123)提供功率。
5.根据权利要求3或4所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，
所述主控制器(250)用于控制所述多个光伏转换器模块(210、220、230)在相同电压范围内向所述第二端子(121)处的所述第二DC电压(123)提供所述功率。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，每个DC-DC转换器单元(100)包括：
单元特定控制器(160)，用于提供用以控制所述第一DC-DC转换器级(130)和所述第二DC-DC转换器级(150)的相应控制信号(161、162)。
7.根据权利要求6所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，
所述单元特定控制器(160)用于根据最大功率点跟踪方案控制所述第一DC-DC转换器级(130)。
8.根据权利要求7所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，
所述主控制器(250)用于在所述第二DC电压(123)超过阈值电压的情况下控制DC-DC转换器单元的所述单元特定控制器(160)偏离所述最大功率点跟踪方案，以便控制由于部分遮挡、不规则辐照度等产生的不平衡而引起的所述光伏转换器模块(210、220、230)之间的电压不匹配。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，所述光伏功率转换装置(200)包括：
耦合在所述多个光伏转换器模块(210、220、230)和所述电网网络(290)之间的DC-AC功率转换器(280)，所述DC-AC功率转换器(280)用于将所述平均DC链路电压(271)转换为所述电网网络(290)的AC电压。
10.根据权利要求9所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于：
其中，所述DC-AC功率转换器(280)包括任何类型的DC-AC转换器，例如模块化多电平转换器拓扑或级联H桥拓扑。
11.根据权利要求10所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，
所述DC-AC功率转换器(280)用于将所述光伏功率转换装置(200)连接到所述电网网络(290)的单相或三相(290a、290b、290c)。
12.如前述权利要求中任一项所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，
所述第一端子(111)用于相对于第一参考端子(112)提供所述第一DC电压(113)；
所述第二端子(121)用于相对于第二参考端子(122)提供所述第二DC电压(123)，所述第二参考端子(122)与所述第一参考端子(112)电隔离。
13.根据权利要求12所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，
所述第一DC-DC转换器级(130)包括连接到所述第一端子(111)的第一转换器端子(131)和第二转换器端子(132)，所述第一DC-DC转换器级(130)用于在所述第二转换器端子(132)处相对于所述第一参考端子(112)提供所述中间DC电压(135)。
14.根据权利要求13所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，所述第二DC-DC转换器级(150)包括：
连接到所述第一端子(111)的第一转换器端子(151)；
第二转换器端子(152)，连接到所述第一DC-DC转换器级(130)的所述第二转换器端子(132)；
连接到所述第二端子(121)的第三转换器端子(153)；
连接到所述第一参考端子(112)的第四转换器端子(158)；
连接到所述第二参考端子(122)的第五转换器端子(159)，
其中，所述第二DC-DC转换器级(150)用于在所述第三转换器端子(153)和所述第二参考端子(122)之间提供所述第二DC电压(123)。
15.根据权利要求14所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，所述第二DC-DC转换器级(150)包括：
全桥逆变器(154)，所述全桥逆变器包括连接在所述第一转换器端子(151)和所述第四转换器端子(158)之间的第一逆变器支路(251)，以及连接在所述第二转换器端子(152)和所述第四转换器端子(158)之间的第二逆变器支路(252)；
连接到所述第二端子(121)和所述第二参考端子(122)的整流器(156)。
16.如前述权利要求中任一项所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，
所述第二DC-DC转换器级(150)用于组合所述第一DC电压(113)和所述中间DC电压(135)，以转换为所述第二DC电压(123)。
17.如前述权利要求中任一项所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，
所述第一DC-DC转换器级(130)包括用于转换所述第一DC电压(113)的任何系列的至少一个DC-DC转换器，尤其是降压转换器、升压转换器或降压-升压转换器。
18.根据权利要求15所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，所述第二DC-DC转换器级(150)包括：
包括原边(155a)和副边(155b)的变压器(155)，
其中，所述变压器(155)的所述原边(155a)耦合到所述全桥逆变器(154)，所述变压器(155)的所述副边(155b)耦合到所述整流器(156)。
19.根据权利要求18所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，
所述第二DC-DC转换器级(150)包括谐振转换器。
20.根据权利要求18或19所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，所述第二DC-DC转换器级(150)包括：
耦合在所述全桥逆变器(154)和所述变压器(155)的所述原边(155a)之间的初级谐振槽(157a)。
21.根据权利要求20所述的光伏功率转换装置(200)，其特征在于，
所述全桥逆变器(154)用于以固定占空比和对应于所述初级谐振槽(157a)的谐振频率的固定频率运行。
22.一种方法(700)，其特征在于，所述方法(700)通过光伏功率转换装置(200)将光伏装置的多个光伏面板通过输电线连接到电网网络，所述光伏功率转换装置包括：多个串联的光伏转换器模块，每个光伏转换器模块包括多个并联的DC-DC转换器单元，每个DC-DC转换器单元包括：用于提供第一DC电压的第一端子、用于提供第二DC电压的第二端子、第一DC-DC转换器级和第二DC-DC转换器级，所述方法(700)包括：
通过所述第一端子将所述DC-DC转换器单元连接(701)到与所述DC-DC转换器单元相关联的所述光伏装置的相应光伏面板；
通过所述第二端子将所述DC-DC转换器单元连接(702)到所述输电线；
通过所述第一DC-DC转换器级将所述第一DC电压转换(703)为中间DC电压，其中，由所述第一DC-DC转换器级转换的功率对应于由所述相应的光伏面板提供的部分功率；
根据所述第一DC电压和所述中间DC电压的转换，通过所述第二DC-DC转换器级提供(704)所述第二DC电压，其中所述第一端子与所述第二端子电隔离。
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