CN109149777A - 一种关断控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种关断控制系统和方法，以提高具有触电保护的分布式发电系统的可用性。该关断控制系统的主电路是将多个关断电路的输出端串联在一起构成的串联电路，或者是将多个所述串联电路的输出端并联在一起构成的串并联电路；每个关断电路的输入端分别连接至少一个直流电源。该关断控制系统的控制电路包括：系统控制单元SCU，以及与关断电路对应设置的电源控制单元PCU。SCU和PCU分别在满足各自条件时发送模式控制指令，PCU依据外部下发的每一路模式控制指令都得到一条判据，基于多判据判断本PCU对应的关断电路要运行的工作模式，并根据判断结果控制关断电路运行在相应的工作模式，所述外部设备是指SCU和其他PCU。

Description

一种关断控制系统和方法

技术领域

本发明涉及触电保护技术领域，更具体地说，涉及一种关断控制系统和方法。

背景技术

在分布式发电系统中，单个直流电源输出往往不足以提供实际需求的电压、功率，因此需要将多个直流电源串并联在一起以满足设计要求。但是，多个直流电源串并联后的整体输出电压可达数百伏甚至上千伏，当有人员接近时，可能引发严重的触电事故。

一种现有的触电保护方案是在每个直流电源上分别安装一个关断电路，当有人员接近时通过人工触发主机装置，发送关断指令控制所有的关断电路断开直流电源，使直流电源串并联后的整体输出电压落在安全电压以内。但该方案实施过程中可能出现通信信号被吸收或被遮挡等通信链路异常情况，导致某些关断电路无法接收到关断指令而关断失败，因此又对其进行了如下改进：主机装置还向各个关断电路发送心跳信号，关断电路一旦丢失主机装置的心跳信号，就知晓通信链路已中断，此时直接断开直流电源。

该改进方案能够在通信链路中断情况下，保证直流电源断开连接。但是该改进方案存在的问题是：通信链路多次出现临时性或随机性的异常时，会造成直流电源频繁断开连接，这严重影响分布式发电系统的可用性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种关断控制系统和方法，以提高具有触电保护功能的分布式发电系统的可用性。

一种关断控制系统，包括主电路和控制电路；

所述主电路是将多个关断电路的输出端串联在一起构成的串联电路，或者是将多个所述串联电路的输出端并联在一起构成的串并联电路；每个关断电路的输入端分别连接分布式发电系统中的至少一个直流电源；

所述控制电路包括：系统控制单元SCU，以及与所述关断电路对应设置的电源控制单元PCU；SCU和PCU分别在满足各自条件时发送模式控制指令，PCU还用于依据外部下发的每一路模式控制指令都得到一条判据，基于多判据判断本PCU对应的关断电路要运行的工作模式，并根据判断结果控制关断电路运行在相应的工作模式，其中，所述外部设备是指SCU和其他PCU；

所述工作模式包括安全模式和正常工作模式；所述安全模式，是指限制关断电路的输出电压，以使得所述串联电路的输出电压落在安全电压以内；所述正常工作模式，是指除所述安全模式之外的模式。

可选的，SCU用于周期性地对外发送包含任一PCU的ID的第一通信信号，直至接收到第一用户命令时，才停止发送所述第一通信信号；或者，SCU用于轮询多个PCU的ID，对外发送包含当前ID的第一通信信号，直至接收到第一用户命令时，才停止发送所述第一通信信号；

PCU用于在每次接收到SCU发送的包含本PCU的ID的第一通信信号时，都对外发送第二通信信号；所述第一、第二通信信号均为所述模式控制指令；

每个PCU还用于判断在预设时间内是否接收到SCU发送的包含任一PCU的ID的第一通信信号或其他任意一个PCU发送的第二通信信号，若是，控制本PCU对应的关断电路运行于正常工作模式，若否，控制本PCU对应的关断电路运行于安全模式。

可选的，SCU用于周期性地对外发送第一通信信号和包含任一PCU的ID的第三通信信号，直至接收到第一用户命令时，才停止发送所述第一、第三通信信号；或者，SCU用于轮询多个PCU的ID，对外发送第一通信信号和包含当前ID的第三通信信号，直至接收到第一用户命令时，才停止发送所述第一、第三通信信号；

PCU在每次接收到SCU发送的包含本PCU的ID的第三通信信号时，都对外发送第二通信信号；所述第一、第二通信信号均为所述模式控制指令；

每个PCU还用于判断在预设时间内是否接收到SCU发送的第一通信信号或其他任意一个PCU发送的第二通信信号，若是，控制本PCU对应的关断电路运行于正常工作模式，若否，控制本PCU对应的关断电路运行于安全模式。

可选的，PCU对外发送的第二通信信号中还包含SCU请求本PCU回复的采样数据或运行状态数据；当SCU用于轮询多个PCU的ID时，PCU发送的所述第二通信信号中还包含本PCU的ID。

可选的，所述第一通信信号和所述第二通信信号中还包含正常工作模式指令；

SCU在接收到第一用户命令后，还用于对外发送同时包含当前ID以及安全模式指令的第四通信信号；

PCU还用于在每次接收到SCU发送的包含本PCU的ID以及安全模式指令的第四通信信号时，都对外发送包含安全模式指令的第五通信信号；

PCU对外发送的所述第五通信信号中还包含SCU请求本PCU回复的采样数据或运行状态数据；当SCU用于轮询多个PCU的ID时，PCU发送的所述第五通信信号中还包含本PCU的ID。

可选的，SCU用于在接收到第二用户命令时，对外发送同时包含任一PCU的ID以及正常工作模式指令的第六通信信号，在接收到第一用户命令时，对外发送同时包含所述ID以及安全模式指令的第七通信信号；或者，SCU用于轮询多个PCU的ID，在接收到第二用户命令时，对外发送同时包含当前ID以及正常工作模式指令的第六通信信号，在接收到第一用户命令时，对外发送同时包含当前ID以及安全模式指令的第七通信信号；

PCU用于在每次接收到SCU发送的同时包含本PCU的ID以及正常工作模式指令的第六通信信号时，都对外发送包含正常工作模式指令的第八通信信号；在每次接收到SCU发送的同时包含本PCU的ID以及安全模式指令的第七通信信号时，都对外发送包含安全模式指令的第九通信信号；所述第六、第七、第八、第九通信信号均为所述模式控制指令；

每个PCU还用于在接收到SCU发送的包含任一PCU的ID的第六通信信号或其他任意一个PCU发送的第八通信信号时，控制本PCU对应的关断电路运行于正常工作模式，在接收到SCU发送的包含任一PCU的ID的第七通信信号或其他任意一个PCU发送的第九通信信号时，控制本PCU对应的关断电路运行于安全模式。

可选的，PCU对外发送的所述第八、第九通信信号中还包含SCU请求本PCU回复的采样数据或运行状态数据，当SCU用于轮询多个PCU的ID时，PCU发送的所述第八、第九通信信号中还包含本PCU的ID。

可选的，PCU控制关断电路运行于安全模式，具体是指：

控制关断电路输入端的电压等于本关断电路输入端所连接的直流电源的开路电压；

或者，控制关断电路输入端的电流等于本关断电路输入端所连接的直流电源的短路电流；

或者，直接切断本关断电路的输入端与输出端之间的连接；

或者，直接控制本关断电路停机；

或者，控制关断电路输入端或输出端的电压保持在一不为零的定值；

或者，控制关断电路输入端或输出端的电压在设定的范围内周期性变化。

可选的，所述关断电路包括开关和二极管，其中：所述二极管反并联在本关断电路的输出端；所述开关连接在本关断电路的输入端与输出端之间，或者所述开关并联在所述关断电路的输入端或者输出端上；

或者，所述关断电路为DC/DC变换器。

一种关断控制方法，应用于关断控制系统，所述关断控制系统包括主电路和控制电路；所述主电路是将多个关断电路的输出端串联在一起构成的串联电路，或者是将多个所述串联电路的输出端并联在一起构成的串并联电路；每个关断电路的输入端分别连接分布式发电系统的至少一个直流电源；

所述控制电路包括：SCU，以及与所述关断电路对应设置的电源控制单元PCU；

所述关断控制方法包括：

SCU和PCU分别在满足各自条件时发送模式控制指令；

PCU依据外部下发的每一路模式控制指令都得到一条判据，基于多判据判断本PCU对应的关断电路要运行的工作模式，并根据判断结果控制关断电路运行在相应的工作模式，其中，所述外部设备是指SCU和其他PCU；

所述工作模式包括安全模式和正常工作模式；所述安全模式，是指限制关断电路的输出电压，以使得所述串联电路的输出电压落在安全电压以内；所述正常工作模式，是指除所述安全模式之外的模式。

从上述的技术方案可以看出，本发明中的PCU既能根据SCU发送的模式控制指令又能根据其他任意一个PCU发送的模式控制指令来判断关断电路应当运行的工作模式，并根据判断结果控制关断电路运行；即便某一通信链路出现问题，导致本PCU无法接收到该通信链路上发来的模式控制指令时，PCU仍可以根据另一路模式控制指令做出正确的判断，而不会因为接收不到某一路模式控制指令而导致关断电路运行于错误的模式下，从而避免了接收单一模式控制指令失败情况下对分布式发电系统的可用性造成不利影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种关断控制系统结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种关断电路结构示意图；

图3为本发明实施例公开的一种关断控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例公开了一种关断控制系统，其主电路是将多个关断电路的输出端串联在一起构成的串联电路，或者是将多个所述串联电路的输出端并联在一起构成的串并联电路；每个关断电路的输入端分别连接分布式发电系统中的至少一个直流电源，当任意一个关断电路的输入端同时连接多个直流电源时，这多个直流电源之间可以采用串联、并联或混联的方式连接。可见，本发明实施例为分布式发电系统中的每个直流电源都配置了一个关断电路，可以是一对一配置，也可以是多个直流电源共用一个关断电路。

所述关断控制系统可以应用于以光伏组件作为直流电源的分布式发电系统(以下简称光伏系统)，也可以应用于以蓄电池、超级电容或燃料电池等作为直流电源的分布式发电系统，并不局限。图1仅以“应用于光伏系统，为每个光伏组件都单独配置一个关断电路，共有2个所述串联电路”作为示例。

仍参见图1，所述关断控制系统的控制电路包括：SCU(System Control Unit，系统控制单元)，以及与所述关断电路对应设置的PCU(Power sourceControl Unit，电源控制单元)，可以是关断电路与PCU一对一设置，也可以是将所有关断电路分成多组，每组对应一个PCU。SCU和PCU分别在满足各自条件时发送模式控制指令，PCU还用于依据外部下发的每一路模式控制指令都得到一条判据，基于多判据判断本PCU对应的关断电路要运行的工作模式，并根据判断结果控制关断电路运行在相应的工作模式，其中，所述外部设备是指SCU和其他PCU。

其中，关断电路的工作模式包括安全模式和正常工作模式。这两种工作模式是根据关断电路是否进行触电保护而划分的，所述正常工作模式就是除所述安全模式之外的模式。

更为具体的，所述正常工作模式，是指不影响分布式发电系统正常工作，也即在不考虑触电风险的前提下，控制分布式发电系统根据实际工况正常工作，例如根据实际工况进行最大功率运行、限功率运行或待机等。

所述安全模式，是指限制关断电路的输出电压，以使得所述串联电路的输出电压(以下简称组串电压)落在安全电压以内，防止有人员接近时发生触电危险。关断电路的输出电压的限制值根据实际情况而定，举例说明，美国NEC2017要求安装在建筑物上的光伏系统应具备快速关断功能，在关断后，光伏系统0.3m以外的区域导体电压不超过30V，针对这一场景，假设1个串联电路有22个关断电路串联，则关断电路可进入限制自身输出电压不超过1V的安全模式，那么组串电压不超过22V，满足30V的安规要求。

由以上描述可知，本发明实施例中的PCU既能根据SCU发送的模式控制指令又能根据其他任意一个PCU发送的模式控制指令来判断关断电路应当运行的工作模式，并根据判断结果控制关断电路运行；即便某一通信链路出现问题，导致本PCU无法接收到该通信链路上发来的模式控制指令时，PCU仍可以根据另一路模式控制指令做出正确的判断，而不会因为接收不到某一路模式控制指令而导致关断电路运行于错误的模式下，从而避免了接收单一模式控制指令失败情况下对分布式发电系统的可用性造成不利影响。

本发明实施例中，PCU控制关断电路运行于安全模式，可以是控制关断电路运行于输出电压为零的安全模式，也可以是控制关断电路运行于输出电压不为零的安全模式，不同情况下的实现方式具体描述如下：

控制关断电路运行于输出电压为零的安全模式的实现方式至少有以下几种：1)控制关断电路输入端的电压等于本关断电路输入端所连接的直流电源的开路电压，这种情况下本关断电路输入端所连接的直流电源的输出电流为0，没有能量传递到本关断电路的输出端，能够避免发生触电危险；2)控制关断电路输入端的电流等于本关断电路输入端所连接的直流电源的短路电流，这种情况下关断电路输入端的电压为0，没有能量传递到本关断电路的输出端，能够避免发生触电危险；3)直接切断本关断电路的输入端与输出端之间的连接、或者直接控制本关断电路停机。

控制关断电路运行于输出电压不为零的安全模式的实现方式至少有以下几种：1)控制关断电路输入端(或输出端)的电压保持在一设定的阈值，该阈值不为零；2)控制关断电路输入端(或输出端)的电压在设定的范围内周期性变化。

这里需要说明的是，同一关断控制系统中可以同时存在多种实现安全模式的方式，也可以仅存在一种实现安全模式的方式，并不局限。另外，PCU的供电一般取自关断电路前端的直流电源，当无法从直流电源取电时(例如控制关断电路输入端的电流等于本关断电路输入端所连接的直流电源的短路电流时)，PCU可以从其他没有短路的直流电源上取电，或者额外配置储能电池。

下面，对关断电路的拓扑结构进行描述：关断电路内部包含开关装置，通过开关装置来调整其工作模式。

例如，如图2所示拓扑结构，关断电路包括开关S和二极管D，开关S连接在本关断电路的输入端与输出端之间，二极管D反并联在本关断电路的输出端。其工作原理为：将开关S闭合，连通输入端和输出端，使关断电路运行于正常工作模式；将开关S断开，切断输入端和输出端的电流环路，使关断电路运行于输出电压为零的安全模式；或者，有规律地断开和闭合开关S(例如采用固定占空比的PWM方式或采用滞环比较的PWM方式)，反复将输入端与输出端连通和断开，配合系统中的电感、电容(或者寄生电感、寄生电容)实现波形的平滑输出，使输出端的电压维持在一设定的阈值。二极管D用于在开关S断开后，为串联电路提供电流旁路流通的路径。

或者，开关S也可以改为并联在关断电路的输入端或者输出端上，开关S断开时，关断电路运行于正常工作模式；开关S闭合时，输出端的电压降低为零；或者，有规律地断开和闭合开关S，使输出端的电压维持在一设定的阈值。

或者，关断电路也可以是DC/DC变换器，例如buck变换器、boost变换器或buck-boost变换器等，通过控制DC/DC变换器内部开关管的开关状态，该DC/DC变换器可以运行在正常工作模式，也可以运行在安全模式。

其中，SCU可以是物理上独立存在的设备，例如图1所示。或者，为了提高系统集成度、降低系统成本，SCU也可以集成在分布式发电系统的现有设备内部，例如将SCU集成在光伏逆变器内部。

其中，PCU包括接收器、发送器和控制器。接收器用于接收SCU和其他PCU发送的信号，并传送给控制器，控制器对接收到的信号进行解析和处理，例如对接收到的各路模式控制指令进行解析，判断关断电路是要运行于正常工作模式还是安全模式，并生成对应的控制信号控制关断电路执行相应的动作。控制器通过发送器来发送信号，在这种情况下，PCU通常具有一个特定的设备ID，在接收器接收的模式控制指令中，若控制器识别到包含PCU自身ID、且需要进行通信回复的模式控制指令时，则由所述发送器回复通信信号，通常回复的通信信号也包含PCU自身的ID。为提高系统集成度以及降低成本，同一PCU中的发送器和接收器可以共享一部分电路，多个关断电路也可以共享一个PCU。

在上述公开的任一种实施例中，所述控制电路内部程序具体的控制逻辑至少有以下3种：

控制逻辑1：

SCU用于周期性地对外发送包含任一PCU的ID的第一通信信号，直至接收到第一用户命令时，才停止发送所述第一通信信号；或者，SCU用于轮询多个PCU的ID，对外发送包含当前ID的第一通信信号，直至接收到所述第一用户命令时，才停止发送所述第一通信信号；所述第一用户命令是所述关断控制系统进行触电保护的启动命令，即指示关断电路运行在安全模式的命令(下同)；

PCU用于在每次接收到SCU发送的包含本PCU的ID的第一通信信号时，都对外发送第二通信信号；SCU发送的第一通信信号和PCU发送的第二通信信号均为所述模式控制指令；

每个PCU还用于判断在预设时间T1内是否接收到SCU发送的包含任一PCU的ID的第一通信信号或任意一个PCU发送的第二通信信号，若是，控制本PCU对应的关断电路运行于正常工作模式，若在预设时间T1内既未接收到SCU发送的包含任一PCU的ID的第一通信信号又未接收到任意一个PCU发送的第二通信信号，则控制本PCU对应的关断电路运行于安全模式。

具体的，在逻辑控制1下，SCU发送的第一通信信号既作为模式控制指令，还用于指示若干个PCU发送第二通信信号。若关断控制系统内通信良好，则SCU发出的包含任一PCU的ID的第一通信信号都能够被所有PCU接收到，PCU发出的第二通信信号也都能够被其余所有PCU接收到，此时任意一个PCU既能根据SCU发送的第一通信信号又能根据其他PCU发送的第二通信信号做出正确的模式判断。若由于通信质量较差，导致某PCU在T1时间内只能接收到个别通信信号，例如只能接收到一路第二通信信号，则PCU仍可以控制本PCU对应的关断电路运行于正确的工作模式，而不会因为接收不到SCU发送的第一通信信号而错误地进入安全模式，系统可用性得以提高。对外发第二通信信号的PCU个数越多，关断控制系统的可靠性越高。

所述控制电路中的SCU与各个PCU均处于同一通信区间，例如：SCU、和各个PCU都耦合在直流电力线上(图1中SCU连接在直流电力线正负极的方式仅是示意图，实际可能采用电流变压器耦合在直流电力线上)，通过PLC(Power Line Carrier Communication，电力线载波通信)方式进行交互。此时，为避免多个PCU在SCU的触发下同时对外发第二通信信号造成通信冲突，或者避免两个PCU在SCU的触发下同时向对方发第二通信信号造成通信冲突，本实施例采取了如下防冲突机制：SCU中预存有若干个PCU的ID列表，各个PCU的ID各不相同(PCU的ID可以是出厂时预存在PCU内存中的出厂编号，例如包含日期和流水号的编码1706031234；或者，PCU的ID也可以是在现场应用中由人工设置的编码，例如在现场应用中通过PCU上的拨码开关、按键、触摸屏或通信交互的上位机录入的编码；或者，PCU的ID也可以是基于通信组网动态分配的通信地址，例如基于modbus协议动态分配的001～255中的一个通信地址)，SCU轮询ID列表给所有的PCU发送包含指定ID的所述第一通信信号，每个PCU在接收到该第一通信信号后解析其中的ID信息，与自身的ID比对，如果一致，就对外发送第二通信信号。从而，将不同PCU发送所述第二通信信号的时间错开，保证同一时间只有一个PCU对外发信号，避免发生通信冲突。

控制逻辑2：

SCU用于周期性地对外发送第一通信信号和包含任一PCU的ID的第三通信信号，直至接收到第一用户命令时，才停止发送所述第一、第三通信信号；或者，SCU用于轮询多个PCU的ID，对外发送第一通信信号和包含当前ID的第三通信信号，直至接收到第一用户命令时，才停止发送所述第一、第三通信信号；

PCU用于在每次接收到SCU发送的包含本PCU的ID的第三通信信号时，都对外发送第二通信信号；SCU发送的第一通信信号和PCU发送的第二通信信号均为所述模式控制指令；

每个PCU还用于判断在预设时间内是否接收到SCU发送的第一通信信号或其他任意一个PCU发送的第二通信信号，若是，控制本PCU对应的关断电路运行于正常工作模式，若否，控制本PCU对应的关断电路运行于安全模式。

控制逻辑2与控制逻辑1的区别之处在于：SCU发送的第一通信信号仅作为模式控制指令，SCU利用第三通信信号来专门指示若干个PCU发送第二通信信号。控制逻辑2的工作原理参考控制逻辑1的相关描述即可，此处不再赘述。

可选的，在控制逻辑1和2下，PCU发送的第二通信信号，也能够同时被SCU接收到，该第二通信信号中可以包含PCU的采样数据或自身运行状态数据，所述采样数据例如是自身输入输出数据，所述运行状态数据例如是自身持续运行时间、是否运行异常等。当有多个PCU都向SCU回复第二通信信号时，该第二通信信号还应当包含本PCU的ID，以方便SCU区别来自不同PCU的第二通信信号。当然，仅有一个PCU向SCU回复第二通信信号时，该第二通信信号也可以包含本PCU的ID。

此外需要说明的是，控制逻辑1和2下，SCU停止发送第一通信信号、PCU停止发送第二通信信号后，并不是禁止SCU和PCU再发送其他通信信号，只要能够和原来的通信信号区别开就可以，区别方式可以以通信信号中包含的指令进行区分，例如：第一通信信号和第二通信信号还包含正常工作模式指令；SCU在接收到第一用户命令后，对外发送同时包含当前ID以及安全模式指令的第四通信信号；PCU还用于在每次接收到SCU发送的包含本PCU的ID以及安全模式指令的第四通信信号时，都对外发送包含安全模式指令的第五通信信号。这样即便是在PCU停止发送第二通信信号后，也可以在第五通信信号中携带需要回复给SCU的数据。当有多个PCU都向SCU回复第二通信信号时，该第五通信信号还应当包含本PCU的ID，以方便SCU区别来自不同PCU的第五通信信号。

控制逻辑3：

SCU用于在接收到第二用户命令时，对外发送同时包含任一PCU的ID以及正常工作模式指令的第六通信信号，在接收到第一用户命令时，对外发送同时包含所述ID以及安全模式指令的第七通信信号；或者，SCU用于轮询多个PCU的ID，在接收到第二用户命令时，对外发送同时包含当前ID以及正常工作模式指令的第六通信信号，在接收到第一用户命令时，对外发送同时包含当前ID以及安全模式指令的第七通信信号；

PCU用于在每次接收到SCU发送的同时包含本PCU的ID以及正常工作模式指令的第六通信信号时，都对外发送包含正常工作模式指令的第八通信信号；在每次接收到SCU发送的同时包含本PCU的ID以及安全模式指令的第七通信信号时，都对外发送包含安全模式指令的第九通信信号；所述第六、第七、第八、第九通信信号为所述模式控制指令；

每个PCU还用于在接收到SCU发送的包含任一PCU的ID的第六通信信号或其他任意一个PCU发送的第八通信信号时，控制本PCU对应的关断电路运行于正常工作模式，在接收到SCU发送的包含任一PCU的ID的第七通信信号或其他任意一个PCU发送的第九通信信号时，控制本PCU对应的关断电路运行于安全模式。

控制逻辑3与逻辑控制1的区别之处在于：逻辑控制1是利用一个信号的发送和停止来下发指示关断电路是要运行在正常工作模式还是安全模式，而控制逻辑3是利用包含不同指令的两个信号来直接指示关断电路是要运行在正常工作模式还是安全模式。

可选的，控制逻辑3下，第八、第九通信信号中可以包含PCU的采样数据或自身运行状态数据，回复给SCU。当有多个PCU都向SCU回复第八、第九通信信号时，该第八、第九通信信号还应当包含本PCU的ID。

与上述产品实施例行对应的，本发明实施例还公开了一种关断控制方法，应用于关断控制系统，所述关断控制系统包括主电路和控制电路；所述主电路是将多个关断电路的输出端串联在一起构成的串联电路，或者是将多个所述串联电路的输出端并联在一起构成的串并联电路；每个关断电路的输入端分别连接分布式发电系统的至少一个直流电源；

所述控制电路包括：SCU，以及与所述关断电路对应设置的PCU；

参见图3，所述关断控制方法，包括：

步骤S01：SCU和PCU分别在满足各自条件时发送模式控制指令；

步骤S02：PCU依据外部下发的每一路模式控制指令都得到一条判据，基于多判据判断本PCU对应的关断电路要运行的工作模式，并根据判断结果控制关断电路运行在相应的工作模式，其中，所述外部设备是指SCU和其他PCU；

所述工作模式包括安全模式和正常工作模式；所述安全模式，是指限制关断电路的输出电压，以使得所述串联电路的输出电压落在安全电压以内；所述正常工作模式，是指除所述安全模式之外的模式。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与产品实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，所述关断控制方法中涉及的具体控制逻辑，参见产品实施例部分相关说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种关断控制系统，其特征在于，包括主电路和控制电路；

所述主电路是将多个关断电路的输出端串联在一起构成的串联电路，或者是将多个所述串联电路的输出端并联在一起构成的串并联电路；每个关断电路的输入端分别连接分布式发电系统中的至少一个直流电源；

所述控制电路包括：系统控制单元SCU，以及与所述关断电路对应设置的电源控制单元PCU；SCU和PCU分别在满足各自条件时发送模式控制指令，PCU还用于依据外部下发的每一路模式控制指令都得到一条判据，基于多判据判断本PCU对应的关断电路要运行的工作模式，并根据判断结果控制关断电路运行在相应的工作模式，其中，所述外部设备是指SCU和其他PCU；

所述工作模式包括安全模式和正常工作模式；所述安全模式，是指限制关断电路的输出电压，以使得所述串联电路的输出电压落在安全电压以内；所述正常工作模式，是指除所述安全模式之外的模式。

2.根据权利要求1所述的关断控制系统，其特征在于：

SCU用于周期性地对外发送包含任一PCU的ID的第一通信信号，直至接收到第一用户命令时，才停止发送所述第一通信信号；或者，SCU用于轮询多个PCU的ID，对外发送包含当前ID的第一通信信号，直至接收到第一用户命令时，才停止发送所述第一通信信号；

PCU用于在每次接收到SCU发送的包含本PCU的ID的第一通信信号时，都对外发送第二通信信号；所述第一、第二通信信号均为所述模式控制指令；

每个PCU还用于判断在预设时间内是否接收到SCU发送的包含任一PCU的ID的第一通信信号或其他任意一个PCU发送的第二通信信号，若是，控制本PCU对应的关断电路运行于正常工作模式，若否，控制本PCU对应的关断电路运行于安全模式。

3.根据权利要求1所述的关断控制系统，其特征在于：

SCU用于周期性地对外发送第一通信信号和包含任一PCU的ID的第三通信信号，直至接收到第一用户命令时，才停止发送所述第一、第三通信信号；或者，SCU用于轮询多个PCU的ID，对外发送第一通信信号和包含当前ID的第三通信信号，直至接收到第一用户命令时，才停止发送所述第一、第三通信信号；

PCU在每次接收到SCU发送的包含本PCU的ID的第三通信信号时，都对外发送第二通信信号；所述第一、第二通信信号均为所述模式控制指令；

每个PCU还用于判断在预设时间内是否接收到SCU发送的第一通信信号或其他任意一个PCU发送的第二通信信号，若是，控制本PCU对应的关断电路运行于正常工作模式，若否，控制本PCU对应的关断电路运行于安全模式。

4.根据权利要求2或3所述的关断控制系统，其特征在于，PCU对外发送的第二通信信号中还包含SCU请求本PCU回复的采样数据或运行状态数据；当SCU用于轮询多个PCU的ID时，PCU发送的所述第二通信信号中还包含本PCU的ID。

5.根据权利要求4所述的关断控制系统，其特征在于，所述第一通信信号和所述第二通信信号中还包含正常工作模式指令；

SCU在接收到第一用户命令后，还用于对外发送同时包含当前ID以及安全模式指令的第四通信信号；

PCU还用于在每次接收到SCU发送的包含本PCU的ID以及安全模式指令的第四通信信号时，都对外发送包含安全模式指令的第五通信信号；

PCU对外发送的所述第五通信信号中还包含SCU请求本PCU回复的采样数据或运行状态数据；当SCU用于轮询多个PCU的ID时，PCU发送的所述第五通信信号中还包含本PCU的ID。

6.根据权利要求1所述的关断控制系统，其特征在于：

SCU用于在接收到第二用户命令时，对外发送同时包含任一PCU的ID以及正常工作模式指令的第六通信信号，在接收到第一用户命令时，对外发送同时包含所述ID以及安全模式指令的第七通信信号；或者，SCU用于轮询多个PCU的ID，在接收到第二用户命令时，对外发送同时包含当前ID以及正常工作模式指令的第六通信信号，在接收到第一用户命令时，对外发送同时包含当前ID以及安全模式指令的第七通信信号；

PCU用于在每次接收到SCU发送的同时包含本PCU的ID以及正常工作模式指令的第六通信信号时，都对外发送包含正常工作模式指令的第八通信信号；在每次接收到SCU发送的同时包含本PCU的ID以及安全模式指令的第七通信信号时，都对外发送包含安全模式指令的第九通信信号；所述第六、第七、第八、第九通信信号均为所述模式控制指令；

每个PCU还用于在接收到SCU发送的包含任一PCU的ID的第六通信信号或其他任意一个PCU发送的第八通信信号时，控制本PCU对应的关断电路运行于正常工作模式，在接收到SCU发送的包含任一PCU的ID的第七通信信号或其他任意一个PCU发送的第九通信信号时，控制本PCU对应的关断电路运行于安全模式。

7.根据权利要求6所述的关断控制系统，其特征在于，PCU对外发送的所述第八、第九通信信号中还包含SCU请求本PCU回复的采样数据或运行状态数据，当SCU用于轮询多个PCU的ID时，PCU发送的所述第八、第九通信信号中还包含本PCU的ID。

8.根据权利要求1所述的关断控制系统，其特征在于，PCU控制关断电路运行于安全模式，具体是指：

控制关断电路输入端的电压等于本关断电路输入端所连接的直流电源的开路电压；

或者，控制关断电路输入端的电流等于本关断电路输入端所连接的直流电源的短路电流；

或者，直接切断本关断电路的输入端与输出端之间的连接；

或者，直接控制本关断电路停机；

或者，控制关断电路输入端或输出端的电压保持在一不为零的定值；

或者，控制关断电路输入端或输出端的电压在设定的范围内周期性变化。

9.根据权利要求8所述的关断控制系统，其特征在于，所述关断电路包括开关和二极管，其中：所述二极管反并联在本关断电路的输出端；所述开关连接在本关断电路的输入端与输出端之间，或者所述开关并联在所述关断电路的输入端或者输出端上；

或者，所述关断电路为DC/DC变换器。

10.一种关断控制方法，其特征在于，应用于关断控制系统，所述关断控制系统包括主电路和控制电路；所述主电路是将多个关断电路的输出端串联在一起构成的串联电路，或者是将多个所述串联电路的输出端并联在一起构成的串并联电路；每个关断电路的输入端分别连接分布式发电系统的至少一个直流电源；

所述控制电路包括：SCU，以及与所述关断电路对应设置的电源控制单元PCU；

所述关断控制方法包括：

SCU和PCU分别在满足各自条件时发送模式控制指令；

PCU依据外部下发的每一路模式控制指令都得到一条判据，基于多判据判断本PCU对应的关断电路要运行的工作模式，并根据判断结果控制关断电路运行在相应的工作模式，其中，所述外部设备是指SCU和其他PCU；

所述工作模式包括安全模式和正常工作模式；所述安全模式，是指限制关断电路的输出电压，以使得所述串联电路的输出电压落在安全电压以内；所述正常工作模式，是指除所述安全模式之外的模式。