CN107276113A - 太阳能面板断开和重新激活系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了太阳能面板断开和重新激活系统。其中公开一种光伏系统(10)，其具有逆变器(12)、用于提供电力的至少一个太阳能面板(SP1)、以及用于将来自至少一个太阳能面板的电力耦接到逆变器的电线。该光伏系统还包括用于沿电线发送消息协议的发射器(12T)，其中该协议包括多位有线信号。该光伏系统还包括用于响应于消息协议将来自至少一个太阳能面板的电力沿电线选择性地连接到逆变器的电路。

Description

太阳能面板断开和重新激活系统
技术领域
优选实施例涉及太阳能面板系统，并且更具体地涉及例如与安全考虑有关的这种面板到电网的断开的或重新激活的连接性。
背景技术
太阳能面板电气技术追溯到几十年前的光伏(PV)(即太阳能)电池的发现，但是经济和生态因素目前推动这种技术的大规模使用的优点。作为结果，太阳能面板系统变得更加高效、更具成本效益并且更多产。在这种进步下，随着某些管理部门的要求或标准的发展，不断地考虑和改善太阳能面板系统的方面。在这方面，国家电气规程(NEC)是各种电气装备的安全安装的可地域化采用的标准，其通常在美国的州或市内被采用。NTC已经发布对PV系统被安装的环境中的安全考虑的要求，从而降低对可能需要工作在PV系统附近的应急人员(诸如第一反应人员和其他人)的触电和能量危害。例如，针对PVRSE(PV快速关闭装备)和PVRSS(PV快速关闭系统)提供NEC要求，其中PVRSS用来在某些情况下出于安全的目的减小或关闭PVRSE中某个(某些)位置处的能量(即，电压/电流)。作为另一个示例，包含触电或电气能量-高电流水平的风险的未绝缘带电部分应该被定位、保护或封闭以便当PV装备通电时保护可能被要求激活该致动设备的人员免于无意识的接触。作为又一个示例，要求说明在致动器信号的30秒内，PVRSS应该将受控的导体保持在不超过30VDC或15VAC，8A的限度内，并且不可以超过240伏安。
考虑前述内容，这产生了用来解决PV系统的激增中的某些安全问题的需求，并且如下面进一步探索的，优选实施例定向于这种需求。
发明内容
在优选实施例中，存在一种光伏系统。该系统包含逆变器、用于提供电力的至少一个太阳能面板，以及用于将来自至少一个太阳能面板的电力耦接到逆变器的电线。该系统还包含用于沿电线发送消息协议的发射器，其中该协议包括多位有线信号(multibitwireline signal)。该系统还包含用于响应于消息协议将来自至少一个太阳能面板的电力沿电线选择性地连接到逆变器的电路。
许多其他创新性方面和优选实施例也被公开并且被要求保护。
附图说明
图1根据优选实施例说明PV系统的电气框图。
图2说明用于控制全部太阳能面板的连接性的具有单个消息的消息协议。
图3说明来自图2的单个保活信号(Keep-Alive signal)KASx的示例性视图。
图4说明每个接收器RCx的操作以对电网GR上的信号进行采样从而检测保活信号流的存在或其缺乏并且适当地进行响应的优选实施例方法20的流程图。
图5说明用于检测最佳连续的保活信号的存在和重新激活太阳能面板SPx与电网GR之间的连接的适当响应的优选实施例方法的流程图。
图6说明用于检测保活信号以及根据大多数解码方法启用或禁用太阳能面板SPx到电网GR的连接性的可替代方法。
图7说明保活信号持续流的可替代消息协议，其具有S个15位保活信号的群组，并且每个信号的二进制值与该组中的其他信号不同。
具体实施方式
图1根据优选实施例说明光伏(PV)系统10的电气框图。系统10包括本领域已知的各种方面，这些已知方面在本文中首先被描述，随后在本文档的剩余部分描述附加的优选实施例方面。首先看前者，系统10包括数量为N的太阳能面板，在图1中以示例的方式示出为太阳能面板SP1、面板SP2……直到面板SPN。每个太阳能面板通常以并联电气连接被连接到各自的最大功率点追踪器(MPPT)MP1、MP2……MPN。如众所周知的，每个太阳能面板SPx可操作以将入射太阳能(即，来自太阳)转换为DC电压，并且每个这种MPPT MPx是DC到DC转换器，该DC到DC转换器优化每个太阳能面板SPx与将来自多个面板的能量连接在一起并连接到其他设备的电网GR的剩余部分之间的匹配，其他设备被连接到电网GR。进一步，电网GR以有线方式连接多个MPPT，如图1中的串联连接所示，并且由总体串联路径提供的总电势被连接到逆变器12。逆变器12将从太阳能面板/MPPT提供的DC电压转换为AC信号vAC，其中后者通常以一定水平(例如，110伏特AC)输出，从而适应将使用由系统10产生的电力的装备或设备的电压要求。最后，注意各种其他项目在本领域中是已知的并且可以被连接到图1的电力电网，包括电池；但是这种项目没有在图1中示出，以便集中于在下面描述的剩余优选实施例方面的讨论。
观看系统10的附加的优选实施例方面，其有线连接被进一步加强以包括用于有线网络通信的装置，以便实现对太阳能面板SP1到SPN中的每一个的电气连接性的快速切断和受控重新激活。在这方面，逆变器12包括安全致动器12SA，该安全致动器12SA可以是在被致动时将开始中断来自太阳能面板SPx或不止一个太阳能面板的电力到电网GR的供应的过程的电气、机械或图形化操作按钮或界面。进一步在这方面，安全致动器12SA可以是用户操作的控件，并且由诸如管理员或其他人员控制，其他人员指的是出于安全的目的(诸如当响应于涉及系统10的紧急情况或类似的情况)而期望移除从太阳能面板SPx到电网GR的电力供应的管理者或其他人员。作为另一个示例，安全致动器12SA可以是软件和/或硬件，该软件和/或硬件检测状况并且响应于没有用户干预而操作安全致动器12SA以便发起太阳能面板电气切断过程；例如，这种状况可以是检测到的电弧或电尖峰。此外，安全致动器12SA还可操作以控制从一个或多个太阳能面板到电网GR的电力供应的再连接或重新激活。因此，如下详细描述的，安全致动器12SA连同其他电路一起提供如太阳能面板能量和电网GR之间的选择性连接性，其中在一些实例中，这两者之间的连接被启用并且电力在这两者之间耦合，而在其他实例中，这两者之间的连接被中断使得电力没有在这两者之间被耦合。
进一步，在优选实施例中，发射器12T与逆变器12相关联，诸如被并入逆变器12的壳体内部或被连接到逆变器12的相同的有线连接，其中在图1出于示例，发射器12T被示为与被连接到逆变器12的导体并联连接。如下面进一步详细描述的，发射器12T可操作以沿电网GR发送信号，以便促进安全致动器12SA的功能，也就是说，当安全致动器12SA开始切断或重新激活到电网GR的太阳能面板连接时，则发射器12T传送适当的信号以获得这种结果。进一步，在这方面，太阳能面板SP1、SP2、……、SPN中的每一个并入或被连接到各自的接收器RC1、RC2、……、RCN。因此接收器RCx也可以被并入其各自的太阳能面板SPx的壳体内部或被连接到该面板的相同的有线连接，其中在图1中出于示例，每一个这种接收器RCx被示为与被连接到其各自的太阳能面板SPx的导体并联连接。通常，如本领域技术人员可确定的，发射器12T和接收器RC1、RC2、……、RCN中的每一个可以由各种硬件和软件构造，以便实现包括在本文档中描述的通信和协议的功能。
每个接收器RCx还被示为具有到各自MPPT MPx的控制连接(通过箭头的方式)；例如，接收器RC1具有到MPPT MP1、MP2的控制连接等等。通过这种控制，每个接收器可以向其各自的MPPT发送信号以电气隔离其各自的太阳能面板SPx避免向电网提供电力；例如，接收器RC1可以控制MPPT MP1，使得太阳能面板SP1不能向逆变器12提供电流。在这方面，因此，开关电路被包括在每个MPPT MPx中，由此从太阳能面板SPx经过MPPT MPx并且到逆变器12的连接性可以被中断，诸如通过开路电路(例如，继电器、开关或用于阻止电流流动的其他元件)。同样地，这种电路可以被控制以再连接或重新激活该开路电路，以便恢复由太阳能面板SPx到电网GR的电力供应。
用来控制太阳能面板连接性的逆变器12的安全致动器12SA的操作在优选实施例中通过逆变器12和太阳能面板或一些其他电路之间的消息协议来完成，其中在优选实施例中，这种电路是MPPT，其可以断开/闭合太阳能面板(或面板组)和电网GR之间的连接性。在一个优选实施例中，消息协议使用单一消息来控制全部太阳能面板，而在可替代的优选实施例中，根据协议，不同消息对应于相应的一个或多个面板的组，其中每个组将响应其各自的信号。这些可替代方案中的每一个在下面进行描述。
图2说明用于控制全部太阳能面板的连接性的具有单个消息的消息协议。如图2所示，发射器12T优选地沿图1的有线连接传送作为在本文中将被称为保活信号的持续流的消息协议。作为有线通信，可以避免与无线通信的可替代方案相关联的各种复杂性和成本。无论如何，保活信号的连续流在图2中被示出，其在时间上彼此按顺序跟随，其中每个这种信号是相似的，也就是说，每个这种信号包含与其他这种信号相同的信息。如稍后进一步详细描述的，每个接收器RCx评估沿连接到该接收器的信号，以便检测这种保活信号，并且只要随时间的推移该检测充分发生，则到其各自的MPPTx的接收器RCx控制就使得相应的太阳能面板SPx继续向电网GR供应电流。然而，如果接收器RCx未能在给定的时间段期间检测足到够数量的这种保活信号，则接收器RCx控制器其各自的MPPTx，以便断开其各自的太阳能面板SPx，避免供应电流到电网GR。因此，在后者的情况下，安全考虑事项(诸如来源于NEC的那些安全考虑事项)可以通过快速、有效并且可靠地切断电网GR对来自太阳能面板SPx的电力的接收来实现。
图3说明来自图2的单个保活信号KASx的展开图。在优选实施例中，每个保活信号KASx是15位信号(被示为位b0到b14)，其中每个位跨越5毫秒(ms)的持续时间被传送，使得整个保活信号KASx传输周期是75ms。此外，每个位优选地由发射器12T使用频移键控(FSK)调制来发送。如在FSK领域中已知的，二进制值中的每一个以不同频率被发送，其中1被称为标记频率fM并且0被称为空频fS，其中如果该频率中的一种频率更容易受到不良信道质量的影响则这种频率分化改善适当的信号检测。此外，当信道受到随机附加噪声的限制时，通过将保活信号编码成如图3所示的15位序列获得10log10(15)＝11.8dB的SNR改善，其中优选地该序列是关于任意随机序列伪正交的。再进一步，注意每个保活信号仅包含数据位，其中不需要开销来限制数据包或帧的不同部分，诸如单独的数据头、负荷和可能的准确性校验(例如CRC)或其他帧终止字段。因此并且如下详细描述的，接收器中的每一个RCx评估电网GR在频率fM和fS中的任一者的信号以便由此检测到来的保活信号。此外，在其中在连续信号之间没有停顿或时间间隔并且在连续相变的情况下传输保活信号的一个优选实施例中，则相关器可以被实施在每个接收器RCx中。因此，通过保活信号的位模式的知识，则保活信号应该在75ms的时间窗内到达，当自相关高时，峰值将被相关器检测，由此确定保活信号存在。如下面进一步详细描述的，这种信号检测将保持太阳能面板SPx或一组太阳能面板到电网GR的连接性。此外，通过连续相变，注意这种检测可以在发射器12T和接收器RC1到RCN之间没有任何附加同步或消息开销的情况下发生。
图4说明每个接收器RCx的操作以对电网GR上的信号进行采样从而检测保活信号流的存在或其缺乏并且适当地进行响应的优选实施例方法20的流程图。方法20开始于系统起始步骤22，其说明根据本领域已知的原理的系统10的启动。因此，假设适当的操作，然后在步骤22中，每个太阳能面板SPx将电能提供给其相应的MMPT MPx，并且通过本领域同样已知的太阳能面板提供能量所需的任何电力转换，每个对应的MPPT MPx向电网GR提供对应的电信号。同时，假设安全致动器12SA没有激活，则逆变器12向电网GR提供如图2所示的反复性的保活信号的持续序列(ongoing sequence)。接下来，方法20从步骤22继续到步骤24。
在步骤24中，每个接收器RCx将被示为FAIL COUNT的参数起始为零。如其名字所建议的，参数FAIL COUNT表示每个接收器RCx的计数器，指示接收器RCx未能检测到保活信号的存在的次数的计数。在步骤24之后，方法20继续到步骤26。
在步骤26中，每个接收器RCx试图对电网GR进行采样以检测保活信号的存在。在优选实施例中，步骤26的采样周期等于保活信号的传输周期，该周期在图3的示例是75ms。因此，步骤26确定是否在75ms内检测到保活信号，并且如前面所介绍的，这种检测的一种方法是通过使用保活信号的已知的15位序列与在fM或fS频率处检测到的FSK位在接收器中执行相关。接下来，方法20从步骤26继续到步骤28。
在步骤28中，每个接收器RCx确定其之前的步骤26解码操作是否在监控传输周期期间检测到有效的保活信号。如果相关在采样传输周期内定位足够的峰(adequate peak)，由此指示这种检测，则该方法流从步骤28返回到步骤24。因此，当接收器检测到单个有效保活信号时，FAIL COUNT再次被重置为零，并且重复接下来的解码步骤。然而，如果步骤28确定步骤26解码步骤未能在监控传输周期期间检测到有效的保活信号，则方法20从步骤28继续到步骤30。
在步骤30中，每个接收器RCx将其FAIL COUNT参数增加一。例如，因此，如果FAILCOUNT之前是零值，诸如针对步骤26和28的第一实例，则下面的步骤30FAIL COUNT将等于一。因此，如之前所介绍的，在没有检测到有效保活信号的情况下，参数FAIL COUNT继续保持数个连续的传输周期的计数。然而，如上所示，当FAIL COUNT为非零并且有效保活信号被检测到时，则这种事件产生步骤28中的肯定性的寻找并且导致FAIL COUNT重置为零。相反，每次增加FAIL COUNT，接下来步骤32被执行，以确定FAIL COUNT是否超过某一整数阈值THR1，其中可以由本领域技术人员例如在系统10的实证测试之后选择THR1的值。如果步骤32确定FAIL COUNT未超出THR1，则方法20从步骤32返回到步骤26，其中FAIL COUNT因此大于零。相反，如果步骤32确定FAIL COUNT等于(或超过)THR1，则方法20从步骤32继续到步骤34。
根据前述内容，本领域的一个技术人员应该认识到仅在等于THR1的连续数量的传输周期(例如，75ms间隔)被接收器RCx采样并且对于每个这种周期未检测到有效保活信号时到达步骤34。在这种情况下，在步骤34中，接收器RC向其各自的MPPT MPx发送信号，以禁用其各自的太阳能面板SPx和电网GR之间的连接性。因此，总之，方法20表示在一个优选实施例中，每个接收器RCx采样在电网GR上的信号，并且如果数量等于THR1的相继传输周期发生而接收器未能检测到有效的保活信号，则对应于该接收器的太阳能面板SPx因此被阻止向电网GR提供能量。通过这种理解，并且返回到图1，因此注意当期望系统10的正常完全发电时，则发射器12T连续传输如图2所示的保活信号，但是当安全致动器12SA被激活以断开到电网GR的电力时，则发射器12T终止保活信号的传输；作为响应，一旦逝去等于THR1的数个传输周期而在该整个持续时间期间没有传输保活信号，每个MPPT MPx就被发送信号以阻止其相应的太阳能面板SPx向电网GR提供能量。因此，以这种方式激活安全致动器12SA将及时地并且有效地导致仅在检测几倍于保活信号传输周期的THR1的整个持续时间内从一个或多个太阳能面板到电网GR的电力的中断。
作为优选实施例的另一个方面，包括结构和功能以便在来自步骤34发生的断开之后，重新激活太阳能面板和电网GR之间的连接。在这方面，通过逆变器12及其相关联的发射器12T控制重新激活，其中例如安全致动器12SA可以包括附加控件、按钮、接口或事件，因此这些属性发射器12T中任意发射器的激活将重新开始沿电网GR发送保活信号，并且在预定时间段内接收到充分数量的这些信号之后，之前从电网GR断开的太阳能面板能量被重建。在这方面，图5说明与上述一致的一个优选实施例方法40，其现在将被讨论。
图5说明每个接收器RCx的操作的优选实施例方法40的流程图，其与图4的方法20可在许多方面相比，由于假设读者熟悉之前的讨论，因此图5不那么详细地讨论。在方法40中，每个接收器RCx同样对电网GR上的信号进行采样以检测存在或缺乏保活信号流。然而，在方法40中，最佳地连续的保活信号的存在将被检测并且将实现重新激活太阳能面板SPx和电网GR之间的连接的适当的响应。
方法40开始于系统起始步骤42，其示出在根据图4的方法20断开太阳能面板SPx以避免供应能量到电网GR之后系统10的启动。此后，在步骤44中，对应于断开的太阳能面板SPx的接收器RCx将被示为SUCCESS COUNT的参数启动为零。如其名字所建议的，参数SUCCESSCOUNT表示每个接收器RCx的计数器，指示接收器RCx成功检测到保活信号的存在的次数的计数。在步骤44之后，方法40继续到步骤46。
步骤46及其随后的步骤48执行与图4的步骤26和28相同的功能。因此，在步骤46中，接收器RCx对电网GR进行采样以在该信号的传输周期内检测保活信号的存在，并且在步骤48中，接收器RCx确定其之前的步骤46解码步骤是否在监控传输周期期间检测到有效的保活信号。然而，在步骤48中，基于步骤48条件的否定或肯定的确定，流的方向相对于步骤28被反转。换句话说，如果在步骤48中，在之前的步骤46中没有检测到保活信号，则方法40返回到步骤44并且SUCCESS COUNT被重置为(或维持在)0，并且重复解码步骤46。然而，如果步骤48确定步骤46解码步骤在监控传输周期期间确实检测到有效的保活信号，则方法40从步骤48继续到步骤50。
在步骤50中，接收器RCx将其SUCCESS COUNT参数增加1。因此，参数SUCCESS COUNT保持其中在对应于接收器RCx的太阳能面板SPx从电网GR断开的时间之后有效的保活信号被检测的数个连续传输周期的计数。每次SUCCESS COUNT被步骤50增加，下一步骤52就被执行，以确定SUCCESS COUNT是否超过某一整数阈值THR2，其中THR2的值可以由一个本领域的技术人员同样例如在系统10的实证测试之后选择，但是其中优选地，步骤52的THR2大于来自图4的步骤32的THR1。如果步骤52确定SUCCESS COUNT未超过THR2，则方法40从步骤52返回到步骤46，其中随后因此SUCCESS COUNT大于0。相反，如果步骤52确定SUCCESS COUNT等于(或超过)THR2，则方法40从步骤52继续到步骤54。
根据前述内容，一个本领域的技术人员应该认识到步骤54仅在等于THR2的连续数个传输周期(例如，75ms间隔)被接收器RCx采样并且对于每个这种周期有效保活信号被检测到时到达。在这种情况下，在步骤54中，接收器RCx向其各自的MPPT MPx发送信号，以启用或重新激活在其各自的太阳能面板SPx和电网GR之间的连接性。因此，总之，方法40说明在一个优选实施例中，在太阳能面板SPx从电网GR断开之后，然后其对应的接收器RCx对电网GR上的信号进行采样，并且如果检测到等于THR2的连续数量的保活信号，则对应于该接收器RCx的太阳能面板SPx由此被重新连接以便向电网GR提供能量。因此，回顾安全致动器12SA可操作以在面板从电网断开之后重新开始沿电网GR发送保活信号，因此，方法40将在预定的时间段内接收到充足数量的这些信号之后，重新连接太阳能面板以向电网GR提供能量，其中该连接之前被断开。
图6说明用于检测保活信号并且启用或禁用太阳能面板SPx到电网GR的连接性的可替代优选实施例方法，即分别作为图4和图5的方法20和方法40的可替代方案。然而作为简介，方法20和40响应于每个连续的保活信号传输周期而操作并且控制可以基于单个保活信号(例如，在步骤26中接收或在步骤46中未接收)被改变，方法60在奇数Z个保活信号传输周期内执行大多数解码过程，其中在Z时间段期间，大多数检测信号或其缺失导致相对于电网GR将太阳能面板SPx连接或断开的合成控制。下面描述实现这种功能的具体步骤的示例。
方法60开始于系统起始步骤62，图示说明系统10的初始默认状态，其可以被建立使得全部太阳能面板被连接(通过各自的MPPT)到电网GR，或可替代地对于安全模式其可以是使得全部太阳能面板从电网GR断开。接下来，在步骤64中，每个接收器启动将被示为Z的指标参数启用归0，并且方法60继续到步骤66。在步骤66中，以与之前描述的用于步骤26(或步骤46)相同的方式，每个接收器RCx试图对电网GR进行采样以检测保活信号的存在。随后，在步骤68中，指标参数Z被增加，在其之后方法60继续到步骤70。
步骤70是条件步骤，以便总体方法60将分析等于被示为THR3的奇数值的采样周期(即，传输周期)的总数量。因此，步骤70确定步骤66是否被重复THR3次的总数，其中如果总数未达到，方法60向后循环以解码另一传输周期并且再次增加指标Z，并且一旦达到总数THR3，则方法60继续到步骤72。
在步骤72中，每个接收器RCx在已经被步骤66的重复实例解码的THR3个采样周期上执行大多数解码，从而确定这些周期中的大多数是否被检测有有效的保活信号。换句话说，由于THR3是奇数，则步骤72确定是否THR3个传输周期中的大多数传输周期被有效的保活信号占据。例如，如果THR3是9个周期，则步骤72确定是否这些周期中的至少5个周期(即，ROUNDUP(THR3/2)＝ROUNDUP(9/2)＝5)存在有有效的保活信号。如果THR3个周期中的大多数被检测到有效的保活信号，则方法60继续步骤74，该步骤74类似于图5中的步骤54，控制MPPT MPx以启用相应的太阳能面板SPx到电网GR的连接性。以相反的方式，如果THR3个周期中的大多数未检测到有效的保活信号，则方法60继续到步骤76，其类似于图4中的步骤44，控制MPPT MPx以禁用相应的太阳能面板SPx从电网GR的连接性。在步骤74或步骤76之后，方法60继续到步骤78，其提供附加的故障安全评估。具体地，步骤78确定来自步骤74和76的交替发生的多个接通/切断(on/off)转换是否在不到某一时间段阈值内发生；如果这已经发生，这种转换可以引起关注，并且作为结果，方法60从步骤78继续到步骤80，该步骤80类似于步骤76由于相当频繁的接通/切断转换(其中一个本领域的技术人员可以为步骤78选择合适的数量和时间段阈值)而禁用相应的太阳能面板SPx从电网GR的连接性。相反，如果步骤78未检测到这种重复的转换，方法60返回到步骤64，因此，下一组THR3个传输周期可以以与如上所述可比较的方式来分析。
对于方法60，本领域的一个技术人员可以选择给出权衡的Z的值，因为Z的值越大，在到达步骤72之前所需的时间量就越长，也就是说，Z的值越大，在安全致动器12SA的致动和步骤74或步骤76的响应动作之间流逝的时间的量就越大。具体地，这种时间量至少等于保活信号传输周期(例如，75ms)的Z倍。根据优选实施例，因此，Z等于七或九，因为测试表明针对这些数字的误差产生应该是足够的。具体地，这种测试考虑操作中的潜在误差，诸如其中在保活信号的传输停止之后太阳能面板SPx非期望地仍然连接的第一误差，或者诸如其中即使没有足够数量的保活信号被传输太阳能面板SPx也被重新连接到电网GR的第二误差。然而，应认为预测对于Z＝9这种误差的可能性(chance)在操作的多个世纪(如果不更长的话)期间仅为百分之一。
以上描述了每个接收器RCx如何响应于相同的单个15位代码(例如，图3)以促使各自的太阳能面板SPx到电网GR的连接或断开，但是回顾之前提及的是可替代的优选实施例提供太阳能面板的群组的控制。在这方面，图7说明可替代的消息协议，由此保持太阳能面板到电网GR的连接性，发射器12T再次沿图1的有线连接传送保活信号持续流，但是在图7中，该流包括S个15位保活信号的群组，其中群组中的S个信号中的每一个优选地具有相同的传输持续时间(例如，同样地，75ms)，但其二进制值与群组中的其他信号不同，优选地从一组伪正交信号中选择，并且其中每个这种信号用于控制单独的一组一个或多个MPPT(以及其相应的太阳能面板的电网连接性)。例如，假设S＝4，则图7旨在说明在S个传输周期的第一传输周期中，第一保活信号KAS1.1被传输，第二保活信号KAS1.2以连续相变跟随，第三等直到第S个(即，第四个)保活信号跟随，用于S乘以单独的保活信号传输时间周期的总持续时间(即，4*75ms＝300ms)。此后，只要期望太阳能面板的群组和电网GR之间的连接性，S个保活信号的全部序列就被重新传输等等。
考虑到图7的序列，可替代的优选实施例修改图4、图5和图6中的任意一个，由此每个接收器仅关于分配到该特定接收器的15位序列执行其解码步骤。例如，假设系统10包括总共八个太阳能面板SP1到SP8，其中太阳能面板关于控制保活信号成对，因此，作为示例，面板SP1和SP2及其各自的接收器RC1和RC2响应于第一保活信号KAS1.1，而面板SP3和SP4及其各自的接收器RC3和RC4响应于第二保活信号KAS1.2等等，如下面的表1所示：
表1
考虑表1中示出的控制信号，然后在等于S乘以单个信号传输周期的持续时间(例如，300ms)内每个接收器RCx执行其解码步骤(即，步骤26、步骤46或步骤66)，以便确定其单个75ms信号是否在该相同的时间期间被检测。因为优选实施例在一组S个保活信号中实施伪正交位序列，因此应该针对不同信号中的每一个提供满意的相关检测。除了这种变化，还可以遵循方法20、方法40或方法60中的任意一个，从而应用关于接收器及其对应的保活信号的剩余步骤。例如，在表1的实例中，如果执行方法60，则接收器RC1将试图在第一个300ms间隔期间内定位保活消息KAS1.1，在其之后Z指标增加并且重复该过程，直到THR3个这种300ms间隔被采样；之后，如果Z个采样周期中的大多数解码有效的保活消息KAS1.1，那么接收器RC1将控制MPPT MP1以将太阳能面板SP1连接到电网GR，或者如果Z采样周期中的大多数未能在该间隔期间定位有效的保活信号KAS1.1，那么接收器RC1将控制MPPT MP1将太阳能面板SP1从电网GR断开。同时，在该相同的时间间隔期间，其他接收器将关于其各自的保活信号同样地操作。例如，当同样执行方法60时，接收器RC8将试图在相同的第一个300ms间隔期间定位保活消息KAS1.4，其中在第一个300ms间隔期间，接收器RC1针对保活消息KAS1.1采样，在其之后Z指标增加并且重复该过程直到THR3个这种300ms间隔被采样；之后，如果对于该间隔Z个采样周期中的大多数被解码有效的保活消息KAS1.4，那么接收器RC8将控制MPPT MP8将太阳能面板SP8连接到电网GR，或者如果对于该间隔Z个采样周期中的大多数未能在该周期期间定位有效的保活信号KAS1.4，那么接收器RC8将控制MPPT MP8将太阳能面板SP8从电网GR断开。在实施方法20、方法40或方法60中的任意一个时，本领域的一个技术人员应该容易地认识到剩余接收器及各自的MMPT/面板的可比较的操作。
考虑上述内容，优选实施例提供改善的PV(太阳能面板)系统，其可操作以断开或重新激活这种面板到电力电网的连接性，例如，结合安全注意事项。虽然描述了各种方面，但是可以对以上阐述的描述进行替换、修改或改变而不脱离发明范围。例如，虽然系统10中每个太阳能面板/MPPT对包括一个接收器，但是在可替代的优选实施例中，单个接收器可以用于控制多个MPPT以及太阳能面板到这些MPPT的连接性。作为另一个示例，虽然消息协议被示为提供用于启用太阳能面板到电网的连接性的位，这种位或可替代的一组位也可以用于提供附加命令。作为又一个示例，虽然方法60结合Z乘以保活信号传输周期的采样连续时间段进行描述，但是在可替代的优选实施例中，可以使用滑动的时间窗使得大部分最近的THR3采样周期结合大多数解码决策进行分析。作为又一个示例，各种流程图步骤可以被重新排序或进一步修改(包括增加附加的步骤)，并且参数的大小可以被调整，诸如改变信号位大小、传输周期、THR1、THR2、THR3、N、Z等中的任意一个。本领域的一个技术人员可确定还有其他示例，并且这些示例不旨在限制发明范围，相反，发明范围由所附的权利要求限定。

Claims (20)

1.一种光伏系统，其包含：
逆变器；
用于提供电力的至少一个太阳能面板；
用于将来自所述至少一个太阳能面板的电力耦接到所述逆变器的电线；
用于沿所述电线发送消息协议的发射器，所述消息协议包含多位有线信号；
用于响应于所述消息协议将来自所述至少一个太阳能面板的所述电力沿所述电线选择性地连接到所述逆变器的电路。
2.根据权利要求1所述的光伏系统，其中用于选择性地连接的所述电路包含与所述至少一个太阳能面板相关联的接收器。
3.根据权利要求2所述的光伏系统，其中用于选择性地连接的所述电路进一步包含与所述至少一个太阳能面板相关联的最大功率点跟踪器，其中所述接收器能够操作以将控制信号传送给所述最大功率点跟踪器，以便断开从所述至少一个太阳能面板到所述逆变器的所述电力。
4.根据权利要求1所述的光伏系统：
其中所述消息协议包含多个相似的多位信号；以及
其中用于选择性地连接的所述电路用于响应于在一时间段期间没有检测到相似的多位信号而断开所述电力。
5.根据权利要求1所述的光伏系统：
其中所述消息协议包含多个相似的多位信号；
其中所述相似的多位信号中的每一个在预定时间段内被传送；以及
其中用于选择性地连接的所述电路用于响应于在所述预定时间段期间没有检测到相似的多位信号而断开所述电力。
6.根据权利要求1所述的光伏系统：
其中所述消息协议包含多个相似的多位信号；
其中所述相似的多位信号中的每一个在各自的预定时间段内被传送，以便多个信号在多个预定时间段内被传送；以及
其中用于选择性地连接的所述电路用于响应于在单个所述预定时间段期间没有检测到相似的多位信号而断开所述电力。
7.根据权利要求1所述的光伏系统：
其中所述消息协议包含多个相似的多位信号；
其中所述相似的多位信号中的每一个在各自的预定时间段内被传送，以便多个信号在多个预定时间段内被传送；以及
其中用于选择性地连接的所述电路用于响应于在所述多个预定时间段中的大多数预定时间段内没有检测到相似的多位信号而断开所述电力。
8.根据权利要求7所述的光伏系统，其中所述相似的多位信号中的每一个选自一组伪正交信号。
9.根据权利要求7所述的光伏系统，其中所述多个预定时间段包含至少七个预定时间段。
10.根据权利要求7所述的光伏系统，其中所述多个预定时间段包含至少九个预定时间段。
11.根据权利要求1所述的光伏系统：
其中所述消息协议包含多个相似的多位信号；
其中所述相似的多位信号中的每一个在预定时间段内被传送；以及
其中用于选择性地连接的所述电路用于响应于在所述预定时间段期间检测到相似的多位信号而连接所述电力。
12.根据权利要求1所述的光伏系统：
其中所述消息协议包含多个相似的多位信号；
其中所述相似的多位信号中的每一个在各自的预定时间段内被传送，以便多个信号在多个预定时间段内被传送；以及
其中用于选择性地连接的所述电路用于响应于在单个所述预定时间段期间检测到相似的多位信号而连接所述电力。
13.根据权利要求1所述的光伏系统：
其中所述消息协议包含多个相似的多位信号；
其中所述相似的多位信号中的每一个在各自的预定时间段内被传送，以便多个信号在多个预定时间段内被传送；以及
其中用于选择性地连接的所述电路用于响应于在所述多个预定时间段中的大多数预定时间段内检测到相似的多位信号而连接所述电力。
14.根据权利要求1所述的光伏系统，其中所述逆变器进一步包含用于选择性地连接的所述电路的一部分，该部分包含致动器。
15.根据权利要求14所述的光伏系统，其中所述致动器是用户操作的。
16.根据权利要求14所述的光伏系统，其中所述致动器能够操作以响应于检测到电尖峰。
17.根据权利要求1所述的光伏系统，并且其进一步包含：
多个太阳能面板，所述多个太阳能面板包含用于提供电力的所述至少一个太阳能面板；
用于将来自所述多个太阳能面板的电力耦接到所述逆变器的电线；以及
用于响应于所述消息协议沿所述电线选择性地连接来自所述多个太阳能面板中的任意太阳能面板的电力的电路。
18.根据权利要求17所述的光伏系统，其中用于选择性地连接电力的所述电路能够操作以响应于所述消息协议将来自所述多个太阳能面板的第一子集的电力沿所述电线连接到所述逆变器，而同时响应于所述消息协议将所述多个太阳能面板的第二子集从所述电线断开。
19.根据权利要求17所述的光伏系统，其中用于选择性地连接电力的所述电路能够操作以响应于所述消息协议中的第一伪正交位序列将来自所述多个太阳能面板的第一子集的电力沿所述电线连接到所述逆变器，而同时响应于所述消息协议中的第二伪正交位序列将所述多个太阳能面板的第二子集从所述电线断开。
20.一种操作光伏系统的方法，所述系统包含逆变器、用于提供电力的至少一个太阳能面板，以及用于将来自所述至少一个太阳能面板的电力耦接到所述逆变器的电线，所述方法包括：
沿所述电线发送消息协议，所述消息协议包含多位有线信号；以及
响应于所述消息协议，将来自所述至少一个太阳能面板的电力沿所述电线选择性地连接到所述逆变器。
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