CN110224437A - 光伏逆变器、电网调度系统及电网调度方法 - Google Patents
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Abstract
本申请揭示了一种光伏逆变器、电网调度系统及电网调度方法，其中，光伏逆变器，包括光耦隔离检测电路、控制电路、逆变电路和开关电路，控制电路分别电性连接光耦隔离检测电路、逆变电路和开关电路，其中，光耦隔离检测电路，用于检测外接的控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态并输出对应的检测信号，以及将控制电路与控制盒进行电气隔离；控制电路，用于接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对外部的电网进行有功调度和/或无功调度。该光伏逆变器具有结构简单、安全可靠的优点。
Description
技术领域
本申请涉及到电力设备技术领域，特别是涉及到一种光伏逆变器、电网调度系统及电网调度方法。
背景技术
2016年澳大利亚电网公司发布了最新的澳洲和新西兰光伏并网逆变器和光伏储能逆变器的安规标准《AS NZS 4777.2-2015》。并要求所有在2016年7月中旬之后销往澳洲和新西兰的光伏逆变器都必须符合最新的安规标准。在《AS NZS 4777.2-2015》安规标准中新增了DRMs(Demand Response Modes，需求响应模式)：使用一个外接的控制盒---DRED(Demand Response Enabling Device，需求响应使能装置)，可以实时、快速地实现对电网的有功调度和无功调度，并在调度过程中光伏逆变器也可以稳定运行。
如图1所示，在光伏并网逆变器的DRMs中，一共有9种需求：DRM0～DRM8。现有技术中，为实现DRMs中9种需求的响应，光伏并网逆变器中的检测电路大多采用非隔离的方式进行设计，使得最终设计出来的光伏并网逆变器，不仅电路结构复杂，而且安全风险较高。
发明内容
本申请的目的在于提供一种光伏逆变器、电网调度系统及电网调度方法，旨在解决现有光伏逆变器结构复杂、安全风险高的技术问题。
本申请提出一种光伏逆变器，包括光耦隔离检测电路、控制电路、逆变电路和开关电路，控制电路分别电性连接光耦隔离检测电路、逆变电路和开关电路，其中，
光耦隔离检测电路，用于检测外接的控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态并输出对应的检测信号，以及将控制电路与控制盒进行电气隔离；
控制电路，用于接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对外部的电网进行有功调度和/或无功调度。
进一步地，光耦隔离检测电路包括相互独立的第一检测电路、第二检测电路、第三检测电路、第四检测电路和第五检测电路，第一检测电路包括第一电源接口、第二电源接口、用于连接控制盒的信号输入接口、用于连接控制电路的信号输出接口、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C0和光耦，光耦的LED正极通过电阻R11连接第一电源接口，光耦的LED负极分别连接信号输入接口和电阻R12的第一端，电阻R12的第二端接地，光耦的光电管C极分别连接电阻R13的第一端和电阻R14的第一端，光耦的光电管E极分别连接地和电容C0的第一端，电容C0的第二端分别连接电阻R14的第二端和信号输出接口，电阻R13的第二端连接第二电源接口；第二检测电路、第三检测电路、第四检测电路和第五检测电路均具有与第一检测电路相同的电路结构。
进一步地，控制电路包括微控制器和DSP芯片，光耦隔离检测电路通过微控制器电性连接DSP芯片，其中，
微控制器，用于接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果生成与检测结果相对应的控制指令；
DSP芯片，用于根据控制指令，控制开关电路的通断或者控制逆变电路对电网进行有功调度和/或无功调度。
本申请还提出一种电网调度系统，包括光伏板、电网、控制盒以及前述的光伏逆变器，其中，光伏板电性连接逆变电路，电网通过开关电路电性连接逆变电路，控制盒电性连接光耦隔离检测电路。
进一步地，光伏逆变器还包括RJ45连接器,控制盒通过RJ45连接器电性连接光耦隔离检测电路。
本申请还提出一种电网调度方法，应用于前述的电网调度系统，该方法包括：
通过光耦隔离检测电路对控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态进行检测，并输出对应的检测信号；
通过控制电路接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对电网进行有功调度和/或无功调度。
进一步地，控制盒包括控制开关S0和控制开关S9，通过控制电路接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对电网进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：
当检测结果为控制开关S0断开且控制开关S9闭合时，通过控制电路控制开关电路进入接通状态，以将逆变电路连接电网并控制逆变电路向电网输出100％的额定电流；
当检测结果为控制开关S0和控制开关S9同时闭合时，通过控制电路控制开关电路进入断开状态，以断开逆变电路与电网之间的连接。
进一步地，控制盒还包括控制开关S1、控制开关S2、控制开关S5和控制开关S6，通过控制电路接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对电网进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：
当检测结果为控制开关S1闭合且控制开关S5断开时，通过控制电路控制逆变电路停止接收来自电网的电能；
当检测结果为控制开关S1断开且控制开关S5闭合时，通过控制电路控制逆变电路停止向电网传输电能；
当检测结果为控制开关S2闭合且控制开关S6断开时，通过控制电路控制逆变电路接收来自电网的电能不超过额定功率的50％；
当检测结果为控制开关S2断开且控制开关S6闭合时，通过控制电路控制逆变电路向电网传输的电能不超过额定功率的50％。
进一步地，控制盒还包括控制开关S3和控制开关S7，通过控制电路接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对电网进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：
当检测结果为控制开关S3闭合且控制开关S7断开时，通过控制电路控制逆变电路接收来自电网的电能不超过额定功率的75％且尽量增加无功功率；
当检测结果为控制开关S3断开且控制开关S7闭合时，通过控制电路控制逆变电路向电网传输的电能不超过额定功率的75％且尽量降低无功功率。
进一步地，控制盒还包括控制开关S4和控制开关S8，通过控制电路接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对电网进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：
当检测结果为控制开关S4闭合且控制开关S8断开时，通过控制电路控制逆变电路增加接收来自电网的电能；
当检测结果为控制开关S4断开且控制开关S8闭合时，通过控制电路控制逆变电路增加向电网传输电能。
本申请的有益效果是：本申请实施例提出的光伏逆变器主要由光耦隔离检测电路、控制电路、逆变电路和开关电路组成，结构简单，通过在外接的控制盒与内部的控制电路之间增设光耦隔离检测电路，当用户通过控制盒进行电网的调度时，不仅可实时检测出控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态，而且可将控制电路与控制盒进行电气隔离，使得控制盒输出的电信号经过电气隔离后才可输入至控制电路中，这样，当光伏逆变器出现故障时，由于光耦隔离检测电路的隔离作用，使得光伏逆变器不会漏电至控制盒中，因而可防止用户使用控制盒时发生触电的危险，从而有效地提高了光伏逆变器使用的安全性。
附图说明
图1是《AS NZS 4777.2-2015》安规标准中新增的DRMs的具体内容；
图2是本申请一实施例中光伏逆变器的电路结构示意图；
图3是本申请一实施例中光耦隔离检测电路的结构示意图；
图4是本申请一实施例中微控制器的接口结构示意图；
图5是本申请一实施例中RJ45连接器的结构示意图；
图6是本申请一实施例中控制盒的电路结构示意图；
图7是本申请一实施例中电网调度系统的结构示意图；
图8是本申请一实施例中电网调度方法的流程示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参照图1、图2和图7，本申请实施例提出一种光伏逆变器，包括光耦隔离检测电路21、控制电路22、逆变电路23和开关电路24，控制电路22分别电性连接光耦隔离检测电路21、逆变电路23和开关电路24，其中，
光耦隔离检测电路21，用于检测外接的控制盒6中各个控制开关的断开/闭合状态并输出对应的检测信号，以及将控制电路22与控制盒6进行电气隔离；
控制电路22，用于接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路24的通断，或者根据检测结果控制逆变电路23对外部的电网3进行有功调度和/或无功调度。
在本实施例中，该光伏逆变器的工作原理如下：应用时，光耦隔离检测电路21可连接至外部的控制盒6，逆变电路23可连接至外部的光伏板1和负载4，开关电路24可连接至外部的电网3，当用户按照实际需求对控制盒6中的相应的开关进行断开/闭合操作时，控制盒6会产生相应的电信号并输出至光耦隔离检测电路21中，光耦隔离检测电路21对该电信号进行电气隔离后输出检测信号至控制电路22中，进而控制电路22可根据检测信号生成对应的检测结果(即用户所做的断开/闭合开关的操作)并根据得到的检测结果控制开关电路24的通断(即实现DRMs中DRM0模式的响应)，或者根据检测结果控制逆变电路23对外部的电网3进行有功调度和/或无功调度(即实现DRMs中DRM1～DRM8模式的响应)。
在本实施例中，该光伏逆变器主要由光耦隔离检测电路21、控制电路22、逆变电路23和开关电路24组成，结构简单，通过在外接的控制盒6与内部的控制电路22之间增设光耦隔离检测电路21，当用户通过控制盒6进行电网3的调度时，不仅可实时检测出控制盒6中各个控制开关的断开/闭合状态，而且可将控制电路22与控制盒6进行电气隔离，使得控制盒6输出的电信号经过电气隔离后才可输入至控制电路22中，这样，当光伏逆变器出现故障时，由于光耦隔离检测电路21的隔离作用，使得光伏逆变器不会漏电至控制盒6中，因而可防止用户使用控制盒6时发生触电的危险，从而有效地提高了光伏逆变器使用的安全性。
参照图2和图3，在一个可选的实施例中，光耦隔离检测电路21包括相互独立的第一检测电路、第二检测电路、第三检测电路、第四检测电路和第五检测电路，第一检测电路包括第一电源接口+VCC、第二电源接口+3.3V、用于连接控制盒6的信号输入接口DRM_0、用于连接控制电路22的信号输出接口DRM0、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C0和光耦，光耦的LED正极通过电阻R11连接第一电源接口+VCC，光耦的LED负极分别连接信号输入接口DRM_0和电阻R12的第一端，电阻R12的第二端接地，光耦的光电管C极分别连接电阻R13的第一端和电阻R14的第一端，光耦的光电管E极分别连接地和电容C0的第一端，电容C0的第二端分别连接电阻R14的第二端和信号输出接口DRM0，电阻R13的第二端连接第二电源接口+3.3V；第二检测电路、第三检测电路、第四检测电路和第五检测电路均具有与第一检测电路相同的电路结构，其中，电阻R11、电阻R21、电阻R31、电阻R41和电阻R51的阻值可为2K欧姆，电阻R12、电阻R22、电阻R32、电阻R42和电阻R52的阻值可为12K欧姆，电阻R13、电阻R23、电阻R33、电阻R43和电阻R53的阻值可为1K欧姆，电阻R14、电阻R24、电阻R34、电阻R44和电阻R54的阻值可为1K欧姆。
在本实施例中，该光伏逆变器的工作原理如下：
具体地，可参照图2、图3、图5、图6和图7，应用时，光耦隔离检测电路21与控制盒6之间可通过RJ45连接器26实现电性连接，其中，根据对应的数字编号，控制盒6中的接口DRM1/5、DRM2/6、DRM3/7、DRM4/8分别与RJ45连接器26中的接口DRM_1_5、DRM_2_6、DRM_3_7、DRM_4_8对应连接，控制盒6中的接口COM LOAD/0与RJ45连接器26中的接口DRM_0连接，控制盒6中的接口REF GEN/0与RJ45连接器26中的接口GND_ISO连接，第一检测电路中的信号输入接口DRM_0连接至RJ45连接器26中的接口DRM_0，第一检测电路中的信号输出接口DRM0连接至控制电路22，光耦隔离检测电路21中其余检测电路与RJ45连接器26、控制电路22的连接方式与第一检测电路类似，本领域技术人员可以理解，对此不再赘述；在控制盒6中，控制开关S0、S9用于实现DRMs中DRM0模式的控制，根据对应的数字编号，控制开关S1～S8分别用于实现DRMs中DRM1～DRMs8模式的控制；具体地，当控制开关S9闭合，其余控制开关断开时，此时相当于将控制盒6中的电阻R6与第一检测电路中的电阻R12进行并联，使得第一检测电路中LED一侧电路的总电阻变小，通过光耦中的LED(即二极管)的电流变大，LED变亮，光电管(如光敏晶体管等)的等效电阻变小，使得信号输出接口DRM0处的电压值由3.3V变为1.6～2.2V(相当于信号输出接口DRM0输出电压值为1.6～2.2V的检测信号)，当控制电路22检测到信号输出接口DRM0处的电压值为1.6～2.2V时，控制电路22可据此获知此时控制开关S9处于闭合状态，其余控制开关处于断开状态(即检测结果)，进而控制电路22控制开关电路24接通，实现光伏逆变器与电网3的连通，且控制电路22控制逆变电路23往电网3方向输出100％的额定电流；若此时再闭合控制开关S0(即控制开关SO和控制开关S9闭合，其余控制开关断开)，控制盒6中的电阻R6被短路，相当于将电阻R12短路，使得第一检测电路中LED一侧电路的总电阻变得最小，通过光耦中的LED(即二极管)的电流变大，LED变亮，光电管(如光敏晶体管等)的等效电阻变得最小，使得信号输出接口DRM0处的电压值由1.6～2.2V变为低于0.5V(相当于信号输出接口DRM0输出电压值为低于0.5V的检测信号)，当控制电路22检测到信号输出接口DRM0处的电压值低于0.5V时，控制电路22可据此获知此时控制开关S0、S9处于闭合状态，其余控制开关处于断开状态(即检测结果)，进而控制电路22控制开关电路24断开，使得光伏逆变器与电网3脱开；若此时断开控制开关S0(即控制开关S9闭合，其余控制开关断开),此时控制电路22可检测到信号输出接口DRM0处的电压值由低于0.5V重新变为1.6～2.2V，控制电路22可据此获知此时控制开关S9处于闭合状态，其余控制开关处于断开状态(即检测结果)，进而控制电路22控制开关电路24重新接通，使得光伏逆变器与电网3重新连通；若此时再断开控制开关S9(即所有控制开关均处于断开状态),此时控制电路22可检测到信号输出接口DRM0处的电压值由1.6～2.2V变为高于2.5V，控制电路22可据此获知此时控制盒6中所有控制开关均处于断开状态(即检测结果)，进而控制电路22控制开关电路24再次断开，使得光伏逆变器与电网3再次脱开，如此，控制电路22通过检测信号输出接口DRM0处的电压值变化，可获知控制盒6中控制开关SO、S9的断开/闭合状态，进而通过控制开关电路24的通断实现DRMs中DRM0模式的响应。
同理，在第二检测电路中，当控制电路22检测到信号输出接口DRM1_5的电压值为1.6～2.2V时，控制电路22可据此获知此时控制开关S1处于闭合状态、控制开关S5处于断开状态(即检测结果)，进而控制逆变电路23停止接收来自电网3的电能，从而实现DRMs中DRM1模式的响应；当控制电路22检测到信号输出接口DRM1_5的电压值为低于0.5V时，控制电路22可据此获知此时控制开关S1处于断开状态、控制开关S5处于闭合状态(即检测结果)，进而控制逆变电路23停止向电网3传输电能，从而实现DRMs中DRM5模式的响应。
同理，在第三检测电路中，当控制电路22检测到信号输出接口DRM2_6的电压值为1.6～2.2V时，控制电路22可据此获知此时控制开关S2处于闭合状态、控制开关S6处于断开状态(即检测结果)，进而控制逆变电路23接收来自电网3的电能不超过额定功率的50％，从而实现DRMs中DRM2模式的响应；当控制电路22检测到信号输出接口DRM2_6的电压值为低于0.5V时，控制电路22可据此获知此时控制开关S2处于断开状态、控制开关S6处于闭合状态(即检测结果)，进而控制逆变电路23向电网3传输的电能不超过额定功率的50％，从而实现DRMs中DRM6模式的响应。
同理，在第四检测电路中，当控制电路22检测到信号输出接口DRM3_7的电压值为1.6～2.2V时，控制电路22可据此获知此时控制开关S3处于闭合状态、控制开关S7处于断开状态(即检测结果)，进而控制逆变电路23接收来自电网3的电能不超过额定功率的75％且尽量增加无功功率，从而实现DRMs中DRM3模式的响应；当控制电路22检测到信号输出接口DRM3_7的电压值为低于0.5V时，控制电路22可据此获知此时控制开关S3处于断开状态、控制开关S7处于闭合状态(即检测结果)，进而控制逆变电路23向电网3传输的电能不超过额定功率的75％且尽量降低无功功率，从而实现DRMs中DRM7模式的响应。
同理，在第五检测电路中，当控制电路22检测到信号输出接口DRM4_8的电压值为1.6～2.2V时，控制电路22可据此获知此时控制开关S4处于闭合状态、控制开关S8处于断开状态(即检测结果)，进而控制逆变电路23增加接收来自电网3的电能(受其他DRMs约束)，从而实现DRMs中DRM4模式的响应；当控制电路22检测到信号输出接口DRM4_8的电压值为低于0.5V时，控制电路22可据此获知此时控制开关S4处于断开状态、控制开关S8处于闭合状态(即检测结果)，进而控制逆变电路23增加向电网3传输电能(受其他DRMs约束)，从而实现DRMs中DRM8模式的响应。
在本实施例中，光耦隔离检测电路21主要由五个结构相同、相互独立的检测电路组成，不仅结构简单，成本低，而且通过五个检测电路即可实现DRMs中9种模式的响应，巧妙而实用，同时，控制电路22与控制盒6之间通过光耦实现隔离(即控制电路22与控制盒6之间没有直接的电气连接)，这样，当光伏逆变器出现故障时，由于光耦的隔离作用，使得光伏逆变器不会漏电至控制盒6中，因而可防止用户使用控制盒6时发生触电的危险，从而有效地提高了光伏逆变器使用的安全性
参照图2和图7，在一个可选的实施例中，控制电路22包括微控制器221和DSP芯片222，光耦隔离检测电路21通过微控制器221电性连接DSP芯片222，其中，
微控制器221，用于接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果生成与检测结果相对应的控制指令；
DSP芯片222，用于根据控制指令，控制开关电路24的通断或者控制逆变电路23对电网3进行有功调度和/或无功调度。
在本实施例中，该光伏逆变器的工作原理如下：
具体地，可参照图2、图3、图4、图5、图6和图7，应用时，根据对应的数字编号，光耦隔离检测电路21中的信号输出接口DRM0、DRM1_5、、DRM2_6、DRM3_7、DRM4_8分别与微控制器221中的接口DRM0、DRM1_5、、DRM2_6、DRM3_7、DRM4_8对应连接；具体地，当控制开关S9闭合，其余控制开关断开时，此时相当于将控制盒6中的电阻R6与第一检测电路中的电阻R12进行并联，使得第一检测电路中LED一侧电路的总电阻变小，通过光耦中的LED(即二极管)的电流变大，LED变亮，光电管(如光敏晶体管等)的等效电阻变小，使得信号输出接口DRM0处的电压值由3.3V变为1.6～2.2V，当微控制器221检测到信号输出接口DRM0处的电压值为1.6～2.2V时，微控制器221可据此获知此时控制开关S9处于闭合状态，其余控制开关处于断开状态(即检测结果)，进而微控制器221可生成并下发一“接通指令”至DSP芯片222，进而DSP芯片222可根据该“接通指令”控制开关电路24接通，实现光伏逆变器与电网3的连通，且DSP芯片222可据此控制逆变电路23往电网3方向输出100％的额定电流；若此时再闭合控制开关S0(即控制开关SO和控制开关S9闭合，其余控制开关断开)，控制盒6中的电阻R6被短路，相当于将电阻R12短路，使得第一检测电路中LED一侧电路的总电阻变得最小，通过光耦中的LED(即二极管)的电流变大，LED变亮，光电管(如光敏晶体管等)的等效电阻变得最小，使得信号输出接口DRM0处的电压值由1.6～2.2V变为低于0.5V，当微控制器221检测到信号输出接口DRM0处的电压值低于0.5V时，微控制器221可据此获知此时控制开关S0、S9处于闭合状态，其余控制开关处于断开状态(即检测结果)，进而微控制器221可生成并下发一“断开指令”至DSP芯片222，进而DSP芯片222可根据该“断开指令”控制开关电路24断开，使得光伏逆变器与电网3脱开；若此时断开控制开关S0(即控制开关S9闭合，其余控制开关断开),此时微控制器221可检测到信号输出接口DRM0处的电压值由低于0.5V重新变为1.6～2.2V，微控制器221可据此获知此时控制开关S9处于闭合状态，其余控制开关处于断开状态(即检测结果)，进而微控制器221可生成并下发一“接通指令”至DSP芯片222，进而DSP芯片222可根据该“接通指令”控制开关电路24重新接通，使得光伏逆变器与电网3重新连通；若此时再断开控制开关S9(即所有控制开关均处于断开状态),此时微控制器221可检测到信号输出接口DRM0处的电压值由1.6～2.2V变为高于2.5V，微控制器221可据此获知此时控制盒6中所有控制开关均处于断开状态(即检测结果)，进而微控制器221可生成并下发一“断开指令”至DSP芯片222，进而DSP芯片222可根据该“断开指令”控制开关电路24再次断开，使得光伏逆变器与电网3再次脱开，如此，微控制器221通过检测信号输出接口DRM0处的电压值变化，可获知控制盒6中控制开关SO、S9的断开/闭合状态，进而下发相应的控制指令至DSP芯片222，再由DSP芯片222根据控制指令控制开关电路24的通断来实现DRMs中DRM0模式的响应，同理，通过DSP芯片222控制逆变电路23实现DRMs中DRM1～DRM8模式的响应的原理过程与通过DSP芯片222控制开关电路24的通断来实现DRMs中DRM0模式的响应的原理过程类似，本领域技术人员可以理解，对此不再赘述。
参照图2和图7，本申请实施例还提出一种电网3调度系统，包括光伏板1、电网3、控制盒6、蓄电池5、负载4以及前述的光伏逆变器，其中，光伏板1、蓄电池5、负载4分别电性连接逆变电路23，电网3通过开关电路24电性连接逆变电路23，控制盒6电性连接光耦隔离检测电路21。
在本实施例中，该电网3调度系统的工作原理可参照上述关于光伏逆变器工作原理的相关描述，本领域技术人员可以理解，对此不作过多的描述，其中，需要说明的是，蓄电池5既可用于储蓄来自光伏板1的电能，又可用于储蓄来自电网3的电能；逆变电路23接收来自电网3的电能可供负载4(如家庭用电)进行使用，也可供蓄电池5进行储蓄；逆变电路23向电网3传输的电能，可来源于光伏板1，也可来源于蓄电池5；供负载4进行使用的电能，可来源于光伏板1，也可来源于蓄电池5，还可来源于电网3。
参照图7，在一个可选的实施例中，光伏逆变器还包括RJ45连接器26和总线25,控制盒6通过RJ45连接器26电性连接光耦隔离检测电路21，光伏板1、蓄电池5通过总线25分别电性连接逆变电路23。
在本实施例中，光耦隔离检测电路21与控制盒6之间通过RJ45连接器26实现连接，可保证两者之间连接的可靠性。
参照图2、图7和图8，本申请实施例还提出一种电网3调度方法，应用于前述的电网3调度系统，该方法包括：
通过光耦隔离检测电路21对控制盒6中各个控制开关的断开/闭合状态进行检测，并输出对应的检测信号；
通过控制电路22接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路24的通断，或者根据检测结果控制逆变电路23对电网3进行有功调度和/或无功调度。
在一个可选的实施例中，控制盒6包括控制开关S0和控制开关S9，通过控制电路22接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路24的通断，或者根据检测结果控制逆变电路23对电网3进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：
当检测结果为控制开关S0断开且控制开关S9闭合时，通过控制电路22控制开关电路24进入接通状态，以将逆变电路23连接电网3并控制逆变电路23向电网3输出100％的额定电流；
当检测结果为控制开关S0和控制开关S9同时闭合时，通过控制电路22控制开关电路24进入断开状态，以断开逆变电路23与电网3之间的连接。
在一个可选的实施例中，控制盒6还包括控制开关S1、控制开关S2、控制开关S5和控制开关S6，通过控制电路22接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路24的通断，或者根据检测结果控制逆变电路23对电网3进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：
当检测结果为控制开关S1闭合且控制开关S5断开时，通过控制电路22控制逆变电路23停止接收来自电网3的电能；
当检测结果为控制开关S1断开且控制开关S5闭合时，通过控制电路22控制逆变电路23停止向电网3传输电能；
当检测结果为控制开关S2闭合且控制开关S6断开时，通过控制电路22控制逆变电路23接收来自电网3的电能不超过额定功率的50％；
当检测结果为控制开关S2断开且控制开关S6闭合时，通过控制电路22控制逆变电路23向电网3传输的电能不超过额定功率的50％。
在一个可选的实施例中，控制盒6还包括控制开关S3、控制开关S4、控制开关S7和控制开关S8，通过控制电路22接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路24的通断，或者根据检测结果控制逆变电路23对电网3进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：
当检测结果为控制开关S3闭合且控制开关S7断开时，通过控制电路22控制逆变电路23接收来自电网3的电能不超过额定功率的75％且尽量增加无功功率；
当检测结果为控制开关S3断开且控制开关S7闭合时，通过控制电路22控制逆变电路23向电网3传输的电能不超过额定功率的75％且尽量降低无功功率；
当检测结果为控制开关S4闭合且控制开关S8断开时，通过控制电路22控制逆变电路23增加接收来自电网3的电能；
当检测结果为控制开关S4断开且控制开关S8闭合时，通过控制电路22控制逆变电路23增加向电网3传输电能。
对于上述各个方法实施例而言，由于其与上述光伏逆变器的工作原理基本对应，其具体实现方式参见上述光伏逆变器的部分说明即可，本领域技术人员可以理解，对此不再赘述。
在本申请的上述实施例中，需要指出的是，上述逆变电路23的类型可以是H6桥式的，也可以是全桥式的，还可以是半桥式的，只要能满足使用需求即可，对此不作具体的限制，其逆变原理以及实现对电网3的有功调度和无功调度的技术原理，已是本领域较为成熟的技术，对此不再赘述；上述开关电路采用常规的继电器开关即可，当然也可以采用其它类型的开关作为开关电路，只要能满足使用需求即可，对此不作具体的限制；上述微控制器221采用本领域常规的微控制器即可，其型号不作具体的限制，只要能满足使用需求即可；上述DSP芯片222采用本领域常规的DSP芯片即可，其型号不作具体的限制，只要能满足使用需求即可。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种光伏逆变器，其特征在于，包括光耦隔离检测电路、控制电路、逆变电路和开关电路，所述控制电路分别电性连接所述光耦隔离检测电路、所述逆变电路和所述开关电路，其中，
所述光耦隔离检测电路，用于检测外接的控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态并输出对应的检测信号，以及将所述控制电路与所述控制盒进行电气隔离；
所述控制电路，用于接收所述检测信号并生成对应所述检测信号的检测结果，以及根据所述检测结果控制所述开关电路的通断，或者根据所述检测结果控制所述逆变电路对外部的电网进行有功调度和/或无功调度。
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，光耦隔离检测电路包括相互独立的第一检测电路、第二检测电路、第三检测电路、第四检测电路和第五检测电路，所述第一检测电路包括第一电源接口、第二电源接口、用于连接所述控制盒的信号输入接口、用于连接所述控制电路的信号输出接口、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C0和光耦，所述光耦的LED正极通过所述电阻R11连接所述第一电源接口，所述光耦的LED负极分别连接所述信号输入接口和所述电阻R12的第一端，所述电阻R12的第二端接地，所述光耦的光电管C极分别连接所述电阻R13的第一端和所述电阻R14的第一端，所述光耦的光电管E极分别连接地和所述电容C0的第一端，所述电容C0的第二端分别连接所述电阻R14的第二端和所述信号输出接口，所述电阻R13的第二端连接所述第二电源接口；所述第二检测电路、所述第三检测电路、所述第四检测电路和所述第五检测电路均具有与所述第一检测电路相同的电路结构。
3.根据权利要求1或2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述控制电路包括微控制器和DSP芯片，所述光耦隔离检测电路通过所述微控制器电性连接所述DSP芯片，其中，
所述微控制器，用于接收所述检测信号并生成对应所述检测信号的检测结果，以及根据所述检测结果生成与所述检测结果相对应的控制指令；
所述DSP芯片，用于根据所述控制指令，控制所述开关电路的通断或者控制所述逆变电路对所述电网进行有功调度和/或无功调度。
4.一种电网调度系统，其特征在于，包括光伏板、电网、控制盒以及如权利要求1至3中任一项所述的光伏逆变器，其中，所述光伏板电性连接所述逆变电路，所述电网通过所述开关电路电性连接所述逆变电路，所述控制盒电性连接所述光耦隔离检测电路。
5.根据权利要求4所述的电网调度系统，其特征在于，所述光伏逆变器还包括RJ45连接器,所述控制盒通过所述RJ45连接器电性连接所述光耦隔离检测电路。
6.一种电网调度方法，其特征在于，应用于如权利要求4或5所述的电网调度系统，所述方法包括：
通过所述光耦隔离检测电路对所述控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态进行检测，并输出对应的检测信号；
通过所述控制电路接收所述检测信号并生成对应所述检测信号的检测结果，以及根据所述检测结果控制所述开关电路的通断，或者根据所述检测结果控制所述逆变电路对所述电网进行有功调度和/或无功调度。
7.根据权利要求6所述的电网调度方法，其特征在于，所述控制盒包括控制开关S0和控制开关S9，所述通过所述控制电路接收所述检测信号并生成对应所述检测信号的检测结果，以及根据所述检测结果控制所述开关电路的通断，或者根据所述检测结果控制所述逆变电路对所述电网进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：
当检测结果为所述控制开关S0断开且所述控制开关S9闭合时，通过所述控制电路控制所述开关电路进入接通状态，以将所述逆变电路连接所述电网并控制所述逆变电路向所述电网输出100％的额定电流；
当检测结果为所述控制开关S0和所述控制开关S9同时闭合时，通过所述控制电路控制所述开关电路进入断开状态，以断开所述逆变电路与所述电网之间的连接。
8.根据权利要求7所述的电网调度方法，其特征在于，所述控制盒还包括控制开关S1、控制开关S2、控制开关S5和控制开关S6，所述通过所述控制电路接收所述检测信号并生成对应所述检测信号的检测结果，以及根据所述检测结果控制所述开关电路的通断，或者根据所述检测结果控制所述逆变电路对所述电网进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：
当检测结果为所述控制开关S1闭合且所述控制开关S5断开时，通过所述控制电路控制所述逆变电路停止接收来自所述电网的电能；
当检测结果为所述控制开关S1断开且所述控制开关S5闭合时，通过所述控制电路控制所述逆变电路停止向所述电网传输电能；
当检测结果为所述控制开关S2闭合且所述控制开关S6断开时，通过所述控制电路控制所述逆变电路接收来自所述电网的电能不超过额定功率的50％；
当检测结果为所述控制开关S2断开且所述控制开关S6闭合时，通过所述控制电路控制所述逆变电路向所述电网传输的电能不超过额定功率的50％。
9.根据权利要求8所述的电网调度方法，其特征在于，所述控制盒还包括控制开关S3和控制开关S7，所述通过所述控制电路接收所述检测信号并生成对应所述检测信号的检测结果，以及根据所述检测结果控制所述开关电路的通断，或者根据所述检测结果控制所述逆变电路对所述电网进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：
当检测结果为所述控制开关S3闭合且所述控制开关S7断开时，通过所述控制电路控制所述逆变电路接收来自所述电网的电能不超过额定功率的75％且尽量增加无功功率；
当检测结果为所述控制开关S3断开且所述控制开关S7闭合时，通过所述控制电路控制所述逆变电路向所述电网传输的电能不超过额定功率的75％且尽量降低无功功率。
10.根据权利要求9所述的电网调度方法，其特征在于，所述控制盒还包括控制开关S4和控制开关S8，所述通过所述控制电路接收所述检测信号并生成对应所述检测信号的检测结果，以及根据所述检测结果控制所述开关电路的通断，或者根据所述检测结果控制所述逆变电路对所述电网进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：
当检测结果为所述控制开关S4闭合且所述控制开关S8断开时，通过所述控制电路控制所述逆变电路增加接收来自所述电网的电能；
当检测结果为所述控制开关S4断开且所述控制开关S8闭合时，通过所述控制电路控制所述逆变电路增加向所述电网传输电能。
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| AU2014100385A4 (en) * | 2014-04-16 | 2014-05-22 | Tucker, Tristan MR | Battery Solar Storage Controller |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130221753A1 (en) * | 2010-06-25 | 2013-08-29 | David Perreault | Power processing methods and apparatus for photovoltaic systems |
| AU2014202118A1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-11-13 | Thew & Mccann Pty Ltd | A method and system for controlling an electrical load |
| AU2014100385A4 (en) * | 2014-04-16 | 2014-05-22 | Tucker, Tristan MR | Battery Solar Storage Controller |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
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| 无: ""AS NZS 4777.2-2015引发的光伏逆变器畅想"", 《爱士惟 分类专栏》 * |
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