CN110098722B - 一种切换方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种切换方法、装置及系统，该切换方法通过获取待检测系统的目标切换标志，当目标切换标志为第一标志时，控制功率器件处于输出功率降低的第一模式，以使流经开关器件的电流低于第一预设电流值，在第一预设时间到达后，确定切换标志为第二标志。当目标切换标志为第二标志时，发送关闭指令至开关器件，在第二预设时间到达后，确定切换标志为第三标志。当目标切换标志为第三标志时，控制功率器件处于正常工作的第二模式。可见，本方案将切换标志从第一标志变成第二标志时控制开关器件关闭，此时由于流经开关器件的电流已经减小，因此开关器件可以顺利关断。并且，本方案采用成本较低的开关器件，进而降低了系统成本。

Description

一种切换方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及电网控制技术领域，具体涉及一种切换方法、装置及系统。

背景技术

目前，如图1所示，在光伏系统中，输入源Vpv1可以通过DC/DC模块转换到母线Vbus，然后母线中点能量通过DC/AC模块转换到负载或者电网。其中，DC/DC模块可以为如图2所示的boost升压电路，包括二极管DB、电容Cpv、电感L1、二极管D1、开关管S1以及电容C1，通过控制开关管S1的开启和关断，实现对输入电压的升压。

具体的，结合图1，当输入源Vpv1的电压不需要升压时，开关器件K1闭合，使得能量从继电器输入到母线，当输入源Vpv1的电压需要升压时，开关器件断开，使得能量从DC/DC模块转换到母线。

然而，发明人发现，由于输入的是直流电，因此开关器件K1优选为直流继电器，但直流继电器的成本较高。为了节约成本，可以选用开关器件K1为交流继电器，但交流继电器在大电流切换时，容易发生故障，导致开关器件无法关断，进而损坏DC/DC模块。

因此，如何提供一种切换方法、装置及系统，能够降低系统成本的同时保证开关器件关断，是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种切换方法、装置及系统，能够降低系统成本的同时保证开关器件关断。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种切换方法，应用于逆变系统，所述逆变系统包括开关器件以及功率器件，其中，开关器件连接在逆变系统的输入端以及直流母线之间，所述功率器件的输入端与所述直流母线相连，所述功率器件的输出端与负载或电网相连，所述切换方法包括：

获取待检测系统的目标切换标志，当所述目标切换标志为第一标志时，控制所述功率器件处于输出功率降低的第一模式，以使流经所述开关器件的电流低于第一预设电流值，在第一预设时间到达后，确定切换标志为第二标志；

当所述目标切换标志为第二标志时，发送关闭指令至所述开关器件，在第二预设时间到达后，确定切换标志为第三标志；

当所述目标切换标志为所述第三标志时，控制所述功率器件处于正常工作的第二模式。

可选的，还包括：

获取所述开关器件的开关状态以及所述逆变系统的输入端电压；

当所述开关状态为闭合状态且所述输入端电压小于第一预设电压值时，确定切换标志为第一标志。

可选的，所述第一预设电流值为接近为零的值，优选为零。

可选的，所述开关器件为交流继电器或接触器。

可选的，所述功率器件为DC/DC模块、DC/AC模块。

一种切换装置，应用于逆变系统，所述逆变系统包括开关器件以及功率器件，其中，开关器件连接在逆变系统的输入端以及直流母线之间，所述功率器件的输入端与所述直流母线相连，所述功率器件的输出端与负载或电网相连，所述切换装置包括：

第一获取模块，用于获取待检测系统的目标切换标志；

第一控制模块，用于当所述目标切换标志为第一标志时，控制所述功率器件处于输出功率降低的第一模式，以使流经所述开关器件的电流低于第一预设电流值，在第一预设时间到达后，确定切换标志为第二标志；

第一确定模块，用于当所述目标切换标志为第二标志时，发送关闭指令至所述开关器件，在第二预设时间到达后，确定切换标志为第三标志；

第二控制模块，用于当所述目标切换标志为所述第三标志时，控制所述功率器件处于正常工作的第二模式。

可选的，还包括：

第二获取模块，用于获取所述开关器件的开关状态以及所述逆变系统的输入端电压；

第二确定模块，用于当所述开关状态为闭合状态且所述输入端电压小于第一预设电压值时，确定切换标志为第一标志。

可选的，所述第一预设为接近为零的值，优选为零。

可选的，所述开关器件为交流继电器或接触器，所述功率器件为DC/DC模块、DC/AC模块。

一种切换系统，包括任意一项上述的切换装置。

基于上述技术方案，本发明实施例提供了一种切换方法，应用于逆变系统，该逆变系统包括开关器件以及功率器件，其中，开关器件连接在逆变系统的输入端以及直流母线之间，所述功率器件的输入端与所述直流母线相连，所述功率器件的输出端与负载或电网相连。该切换方法通过获取待检测系统的目标切换标志，当所述目标切换标志为第一标志时，控制所述功率器件处于输出功率降低的第一模式，以使流经所述开关器件的电流低于第一预设电流值，在第一预设时间到达后，确定切换标志为第二标志。当所述目标切换标志为第二标志时，发送关闭指令至所述开关器件，在第二预设时间到达后，确定切换标志为第三标志。当所述目标切换标志为所述第三标志时，控制所述功率器件处于正常工作的第二模式。可见，本方案在切换标志为第一标志时，控制功率器件降低输出功率，进而使流过开关器件的电流变小，持续第一预设时间后，将切换标志从第一标志变成第二标志，并控制开关器件关闭，即此时由于流经开关器件的电流已经减小，因此开关器件可以顺利关断。并且，本方案采用成本较低的开关器件，进而降低了系统成本。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种逆变系统的结构示意图；

图2为现有技术中一种boost电路的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种切换方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种切换方法的又一流程示意图；

图5为现有技术提供的又一种逆变系统的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种切换方法的流程示意图，该切换方法应用于逆变系统，该逆变系统包括开关器件以及功率器件，其中，开关器件连接在逆变系统的输入端以及直流母线之间，所述功率器件的输入端与所述直流母线相连，所述功率器件的输出端与负载或电网相连，所述切换方法包括：

S31、获取待检测系统的目标切换标志，当所述目标切换标志为第一标志时，控制所述功率器件处于输出功率降低的第一模式，以使流经所述开关器件的电流低于第一预设电流值，在第一预设时间到达后，确定切换标志为第二标志；

S32、当所述目标切换标志为第二标志时，发送关闭指令至所述开关器件，在第二预设时间到达后，确定切换标志为第三标志；

S33、当所述目标切换标志为所述第三标志时，控制所述功率器件处于正常工作的第二模式。

可见，本方案在切换标志为第一标志时，控制功率器件降低输出功率，进而使流过开关器件的电流变小，持续第一预设时间后，将切换标志从第一标志变成第二标志，并控制开关器件关闭，即此时由于流经开关器件的电流已经减小，因此开关器件可以顺利关断。并且，本方案采用成本较低的开关器件，进而降低了系统成本。

在上述实施例的基础上，本实施例提供的切换方法，如图4所示，还包括：

S41、获取所述开关器件的开关状态以及所述逆变系统的输入端电压；

S42、当所述开关状态为闭合状态且所述输入端电压小于第一预设电压值时，确定切换标志为第一标志。

其中，在本实施例中，所述第一预设电流值可以为零。开关器件可以为交流继电器或接触器。功率器件可以为DC/DC(直流转直流系统，如BUCK降压电路或者BOOST升压电路)模块、DC/AC(直流转交流系统，如逆变系统)模块。

示意性的，以功率器件为DC/DC模块、DC/AC模块，开关器件为交流继电器为例，结合图1，对本发明提供的切换方法的工作原理进行说明，如下：

当DC/DC模块不工作(DC/DC模块的功率半导体器件关闭)时，且逆变器的输入端电压PV进行逆变时直流电压不符合要求时，如达到第一预设电压值V1，则本方案需要从交流继电器工作切换到DC/DC模块工作时，设置切换标志为第一标志FLAG1。

当检测到待检测系统的目标切换标志为FLAG1时，则降低DC/AC模块输出功率，确保流过交流继电器K1的电流接近第一预设电流值Iset，持续第一预设时间Td1后，设置切换标志为第二标志FLAG 2。

当检测到待检测系统的目标切换标志为FLAG 2时，给交流继电器K1发出关闭指令，持续第二预设时间Td2后，设置切换标志为第三标志FLAG 3。

当检测到待检测系统的目标切换标志为FLAG 3时，控制DC/DC模块以及DC/AC模块正常工作。

值得一提的是，在本实施例中，第一预设电流值Iset为较小值，是确保交流继电器在接收关断指令后能可靠关断的电流。

可见，在本实施例中，在当检测到待检测系统的目标切换标志为FLAG1时，则降低DC/AC模块输出功率，并持续第一预设时间Td1，以确保流过继电器的电流接近零，然后设置切换标志为第二标志FLAG 2。当检测到待检测系统的目标切换标志为FLAG 2时，给交流继电器K1发出关闭指令，并持续第二预设时间Td2，以确保继电器的可靠关断，然后设置切换标志为第三标志FLAG 3。该第二预设时间一般为ms级别，由继电器或断路器的断开时间决定，例如20ms。

除此，本实施例提供的切换方法还可以应用在输入接触器领域，如图5所示，对本发明提供的切换方法的工作原理进行说明，如下：

获取待检测系统的目标切换标志，当所述目标切换标志为第一标志时，控制逆变器处于输出功率降低的第一模式，以使流经所述开关器件的电流低于第一预设电流值，在第一预设时间到达后，确定切换标志为第二标志；

当所述目标切换标志为第二标志时，发送关闭指令至输入接触器，在第二预设时间到达后，确定切换标志为第三标志；

当所述目标切换标志为所述第三标志时，控制逆变器件处于正常工作的第二模式。

可见，本发明实施例提供了一种切换方法，通过进行时序控制，避免了使用较高成本的直流继电器，直接可以使用低成本的交流继电器，同时确保交流继电器不会出问题。

在上述实施例的基础上，本实施例还提供了一种切换装置，应用于逆变系统，所述逆变系统包括开关器件以及功率器件，其中，开关器件连接在逆变系统的输入端以及直流母线之间，所述功率器件的输入端与所述直流母线相连，所述功率器件的输出端与负载或电网相连，所述切换装置包括：

第一获取模块，用于获取待检测系统的目标切换标志；

第一控制模块，用于当所述目标切换标志为第一标志时，控制所述功率器件处于输出功率降低的第一模式，以使流经所述开关器件的电流低于第一预设电流值，在第一预设时间到达后，确定切换标志为第二标志；

第一确定模块，用于当所述目标切换标志为第二标志时，发送关闭指令至所述开关器件，在第二预设时间到达后，确定切换标志为第三标志；

第二控制模块，用于当所述目标切换标志为所述第三标志时，控制所述功率器件处于正常工作的第二模式。

除此，本实施例提供的切换装置，还包括：

第二获取模块，用于获取所述开关器件的开关状态以及所述逆变系统的输入端电压；

第二确定模块，用于当所述开关状态为闭合状态且所述输入端电压小于第一预设电压值时，确定切换标志为第一标志。

其中，所述第一预设电流值为零。所述开关器件为交流继电器或接触器，所述功率器件为DC/DC模块、DC/AC模块或逆变器。

该装置的工作原理请参见上述方法实施例，在此不重复叙述。

在上述实施例的基础上，本实施例还提供了一种切换系统，包括任意一项上述的切换装置。该切换系统的工作原理请参见上述方法实施例。

综上，本发明实施例提供了一种切换方法，应用于逆变系统，该逆变系统包括开关器件以及功率器件，其中，开关器件连接在逆变系统的输入端以及直流母线之间，所述功率器件的输入端与所述直流母线相连，所述功率器件的输出端与负载或电网相连。该切换方法通过获取待检测系统的目标切换标志，当所述目标切换标志为第一标志时，控制所述功率器件处于输出功率降低的第一模式，以使流经所述开关器件的电流低于第一预设电流值，在第一预设时间到达后，确定切换标志为第二标志。当所述目标切换标志为第二标志时，发送关闭指令至所述开关器件，在第二预设时间到达后，确定切换标志为第三标志。当所述目标切换标志为所述第三标志时，控制所述功率器件处于正常工作的第二模式。可见，本方案在切换标志为第一标志时，控制功率器件降低输出功率，进而使流过开关器件的电流变小，持续第一预设时间后，将切换标志从第一标志变成第二标志，并控制开关器件关闭，即此时由于流经开关器件的电流已经减小，因此开关器件可以顺利关断。并且，本方案采用成本较低的开关器件，进而降低了系统成本。

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。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

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的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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 (7)

1.一种切换方法，其特征在于，应用于逆变系统，所述逆变系统包括开关器件以及功率器件，其中，开关器件连接在逆变系统的输入端以及直流母线之间，所述功率器件的输入端与所述直流母线相连，所述功率器件的输出端与负载或电网相连，所述开关器件为交流继电器或接触器，所述切换方法包括：

获取待检测系统的目标切换标志，当所述目标切换标志为第一标志时，控制所述功率器件处于输出功率降低的第一模式，以使流经所述开关器件的电流低于第一预设电流值，在第一预设时间到达后，确定切换标志为第二标志；

当所述目标切换标志为第二标志时，发送关闭指令至所述开关器件，在第二预设时间到达后，确定切换标志为第三标志；

当所述目标切换标志为所述第三标志时，控制所述功率器件处于正常工作的第二模式；

获取所述开关器件的开关状态以及所述逆变系统的输入端电压；

当所述开关状态为闭合状态且所述输入端电压小于第一预设电压值时，确定切换标志为第一标志。

2.根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于，所述第一预设电流值为零。

3.根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于，所述功率器件为DC/AC模块；

所述开关器件设置于所述直流母线与所述逆变系统的相应输入端之间唯一的功率传输支路中；或者，所述开关器件设置于所述直流母线与所述逆变系统的相应输入端之间DC/DC模块的旁路支路中。

4.一种切换装置，其特征在于，应用于逆变系统，所述逆变系统包括开关器件以及功率器件，其中，开关器件连接在逆变系统的输入端以及直流母线之间，所述功率器件的输入端与所述直流母线相连，所述功率器件的输出端与负载或电网相连，所述开关器件为交流继电器或接触器，所述切换装置包括：

第一获取模块，用于获取待检测系统的目标切换标志；

第一控制模块，用于当所述目标切换标志为第一标志时，控制所述功率器件处于输出功率降低的第一模式，以使流经所述开关器件的电流低于第一预设电流值，在第一预设时间到达后，确定切换标志为第二标志；

第一确定模块，用于当所述目标切换标志为第二标志时，发送关闭指令至所述开关器件，在第二预设时间到达后，确定切换标志为第三标志；

第二控制模块，用于当所述目标切换标志为所述第三标志时，控制所述功率器件处于正常工作的第二模式；

第二获取模块，用于获取所述开关器件的开关状态以及所述逆变系统的输入端电压；

第二确定模块，用于当所述开关状态为闭合状态且所述输入端电压小于第一预设电压值时，确定切换标志为第一标志。

5.根据权利要求4所述的切换装置，其特征在于，所述第一预设电流值为零。

6.根据权利要求4所述的切换装置，其特征在于，所述功率器件为DC/AC模块；

所述开关器件设置于所述直流母线与所述逆变系统的相应输入端之间唯一的功率传输支路中；或者，所述开关器件设置于所述直流母线与所述逆变系统的相应输入端之间DC/DC模块的旁路支路中。

7.一种切换系统，其特征在于，包括如权利要求4-6中任意一项所述的切换装置。

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