CN111313460A - 用于确定发电系统中的功率装置的次序的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本文中描述的各种实施方案涉及一种用于确定在串联串中连接的功率装置的次序的方法。将命令发射到多个功率装置中的至少一个第一功率装置，以改变输出电参数。致使至少一个电信号从所述多个功率装置中的至少一个第二功率装置发射。从所述多个功率装置中的至少一个接收响应于所述电信号的至少一个测量值。通过分析所述至少一个测量值来确定所述多个功率装置中的哪一个在所述串联串中被定序在所述至少一个第一功率装置与所述至少一个第二功率装置之间。

Description

用于确定发电系统中的功率装置的次序的设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请案是根据2018年12月12日提交的标题为《用于确定发电 系统中的功率装置的次序的设备和方法(Apparatus and Method for Determining an Order of PowerDevices in Power Generation Systems)》的美国非临时申请案第16/217,679号提交的中国公约，所 述美国非临时申请案第16/217,679号是2017年3月2日提交的标题 为《用于绘制发电设施的方法(Methods for Mapping Power Generation Installations)》的美国非临时专利申请案第15/447,981 号的接续申请，所述美国非临时专利申请案第15/447,981号要求2016 年3月3日提交的标题为《用于绘制发电设施的方法》的美国临时专 利申请案第62/303,017号和2016年8月30日提交的标题为《用于绘 制发电设施的方法》的美国临时专利申请案第62/381,298号的优先权， 所述申请案中的每一个以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

背景技术

光伏(PV)设施可包含大量组件和广泛多种装置。PV设施可包含 PV发电机(例如太阳能模块、太阳能电池、太阳能面板)的一个或多 个阵列、一个或多个逆变器、通信装置以及PV功率装置，例如DC/DC 变频器、DC-AC微逆变器、汇流箱以及最大功率点追踪(MPPT)装置。 一些设施可进一步包含电池组。电子模块中的一些可与PV模块整合， 且可提供其它功能，例如监测性能和/或防止失窃。在经历功率损耗的 系统的情况下或在潜在不安全条件的情况下，系统维护操作员可能需 要物理地定位可潜在地造成功率损耗或潜在不安全条件的特定装置 (例如太阳能面板、DC-DC变频器或微逆变器)。

PV设施的操作员和监测主体可能无法总是访问指示每一PV模块 的位置(由序列号标识)的图。在这类情况下，由于可能难以定位例如 故障发生模块的特定模块，因此故障处理问题可能为耗时的。在其它情 况下，可通过大量手动工作来获得设施图，所述大量手动工作例如维护 人员在所述设施之间穿行并复制模块的ID号，指示其在图上的位置。 手动执行时，人为误差也可能导致图中记录的信息不准确。

需要产生PV设施的物理图的自动或半自动方法，以节省作业并减 少误差，同时允许系统监测人员获得指示PV模块的位置和ID号的图 的益处。

发明内容

以下概述是仅出于说明性目的对本发明概念中的一些概念的简短 概述，且并不意图限制或约束本发明以及详细描述中的实例。所属领域 的技术人员将从详细描述中认识到其它新颖组合和特征。

本文中的实施例可采用用于产生PV设施图的方法。一些说明性实 施例可以是完全自动的，且一些说明性实施例可能需要手动步骤。

在说明性方法中，合适的定位算法可用以测量或估计光伏(PV)装 置的全局坐标，和/或不同装置之间的距离和/或角度，和/或装置与已 知位置之间的距离和/或角度。一些实施例可包含获得装置的全局坐 标。一些实施例可产生显示装置的物理放置和位置以及标识信息(例如 ID或序列号)的图。一些实施例可利用高准确度的全球定位系统(GPS) 技术来绘制设施。举例来说，一些说明性方法可包含在使用GPS时扫 描PV装置上的标识条形码，以获得每一经扫描位置处的全局坐标。在 一些实施例中，不包含标识模块信息的图可进一步用于将特定模块与 测量的GPS坐标匹配。一些实施例可包含PV装置，所述PV装置彼此 发射和接收无线信号且使用测量的或估计的量来估计模块之间的相对 距离和/或角度，所述测量的或估计的量例如接收信号强度指示 (RSSI)、到达角度(AOA，又称为到达方向或DOA)和/或到达时间差 (TDOA)。在一些实施例中，电力线通信(PLC)方法可与时域反射(TDR) 技术一起用以估计一组PV装置在PV设施内的位置。可处理所述一组 估计以获得设施的准确物理图，包含标识每一PV模块和/或PV装置的 物理位置。

在其它说明性方法中，可操作光伏模块以增大和减少由光伏模块 产生的电能，这可导致光伏模块处的温度的改变。热成像装置可用于在 不同功率产生和温度条件下捕捉光伏模块组的热图像，且合适的方法 可分析并汇总热图像以获得设施的准确物理图。

在其它说明性方法中，电子系统的方面可用于确定串联串中连接 的光伏(PV)面板的次序。每一PV面板可在PV面板与串联串之间连 接到电子装置(例如功率变频器)作为中间装置。装置可设置或改变在 串联连接PV面板的电导体处的电参数，例如阻抗、电压等。在连接作 为串的一部分的装置沿导体发射信号时，功率装置(例如包含变频器的 装置)可各自测量每一功率变频器处接收到的信号且将记录的信号发 射到相同或不同装置以分析所述串的装置的次序，所述连接作为串的 一部分的装置例如连接在串的末端、串的中间、串的开头等处的装置。

在其它说明性方法中，可确定串联串中连接的功率装置的次序。将 命令发射到多个功率装置中的至少一个第一功率装置以改变输出电参 数。致使至少一个电信号从所述多个功率装置中的至少一个第二功率 装置发射。从所述多个功率装置中的至少一个接收响应于所述电信号 的至少一个测量值。通过分析至少一个测量值来确定多个功率装置中的哪一个在串联串中被定序在至少一个第一功率装置与至少一个第二 功率装置之间。

在其它说明性实施例中，功率装置包含：通信接口，配置成接收命 令；至少一个硬件控制器；至少两个输出导体；以及调整电路，配置成 调整至少两个输出导体中的至少一个的输出电参数。所述调整响应于 接收到的命令，且其中所述至少一个硬件控制器配置成：(i)基于接收 到的命令执行调整；以及(ii)测量在至少两个输出导体中的至少一个 上发射的电信号。

在其它说明性实施例中，提供一种发电系统的功率装置的次序，其 中功率装置在串联串中连接。发电系统包含多个功率装置，每一功率装 置包括多个电输出导体，其中多个功率装置中的每一个配置成调整多 个电输出导体的电输出参数。发电系统还包含多个功率装置中的至少 一个发射功率装置，其配置成发射电信号。发电系统进一步包含多个功率装置中的至少一个接收功率装置，其配置成接收并记录电信号，其中 所述至少一个接收功率装置包括用于发送记录的电信号的通信接口。 发电还包含至少一个硬件处理器。所述硬件处理器配置成命令多个功 率装置中的至少一个调整电输出参数。硬件处理器还配置成命令至少 一个发射功率装置发射电信号。硬件处理器进一步配置成命令至少一 个接收功率装置，所述至少一个接收功率装置配置成接收所述电、记录 电信号的至少一个值以及发送记录的电信号值。硬件处理器还配置成 接收记录的电信号值。硬件处理器又进一步配置成分析记录的电信号 值以确定多个功率装置的至少部分的次序。

如上所述，本概述仅是对本文中所描述的特征中的一些的概述。其 不是详尽的，且其不对权利要求书加以限制。

附图说明

根据以下描述、权利要求书和附图，将更好地理解本公开的这些和 其它特征、方面和优势。本公开借助于实例说明并且不受附图限制。可 以通过参考考虑附图的以下描述来获得对本公开以及其优势的更全面 理解，其中类似参考标号指示类似特征，并且其中：

图1是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于产生光伏(PV) 设施图的方法的流程图。

图2A是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于使测量位置拟 合于图的方法的流程图。

图2B说明根据本公开的一个或多个说明性方面的非标识图(NTM)。

图2C说明根据本公开的一个或多个说明性方面的估计布局图 (ELM)。

图2D说明根据本公开的一个或多个说明性方面的说明性方法可应 用于说明性PV系统的方式。

图3A是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于基于时间和位 置产生设施图的方法的流程图。

图3B是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于绘制样本到串 中的方法的流程图。

图4说明根据本公开的一个或多个说明性方面的表示并存储非标 识图的图解。

图5A是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于产生非标识图 的方法的流程图。

图5B说明根据本公开的一个或多个说明性方面的用于PV设施绘 制的用户接口。

图6说明根据本公开的一个或多个说明性方面的从PV装置读取标 识信息且评估装置位置的说明性实施例。

图7说明根据本公开的一个或多个说明性方面的可用于读取标识 信息和/或评估装置位置的说明性装置。

图8A是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于设施绘制的方 法的流程图。

图8B说明根据本公开的一个或多个说明性方面的设施绘制的各个 阶段的结果。

图9是根据本公开的一个或多个说明性方面的可经绘制的说明性 PV设施的部分框图、部分示意图。

图10是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于将功率装置分 组为群组的方法的流程图。

图11A是可与本文中所描述的方法结合使用的PV系统组件的部分 框图、部分示意图。

图11B是根据本公开的一个或多个说明性方面的说明性可变阻抗 电路的示意图。

图11C是根据本公开的一个或多个说明性方面的说明性导体网络 的示意图。

图11D是根据本公开的一个或多个说明性方面的说明性导体网络 的示意图。

图12A说明根据本公开的一个或多个说明性方面的从发射线反射 出来的波的说明性形式。

图12B说明根据本公开的一个或多个说明性方面的在装置处沿发 射线接收的第一波的说明性形式。

图12C说明根据本公开的一个或多个说明性方面的在装置处沿发 射线接收的第二波的说明性形式。

图12D说明根据本公开的一个或多个说明性方面的在装置处沿发 射线接收的第三波的说明性形式。

图12E说明根据本公开的一个或多个说明性方面的在装置处沿发 射线接收的信号的说明性形式。

图13是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于测试功率装置 的方法的流程图。

图14是包括可与本文中所描述的方法结合使用的PV系统组件的 PV布置的部分框图、部分示意图。

图15A是可与本文中所描述的方法结合使用的PV面板和PV系统 组件的部分框图、部分示意图。

图15B是可与本文中所描述的方法结合使用的PV系统组件的部分 框图、部分示意图。

图16是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于将功率装置分 组为串的方法的流程图。

图17A说明根据本公开的一个或多个说明性方面的PV装置的说明 性PV串。

图17B说明根据本公开的一个或多个说明性方面的说明性电流泄 漏电路。

图18是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于确定PV串内 的功率装置的次序的方法的流程图。

图19说明根据本公开的一个或多个说明性方面的可用于读取标识 信息和/或评估装置位置的说明性装置。

图20说明根据本公开的一个或多个说明性方面的光伏模块组的热 图像。

图21是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于确定PV模块 组内的一个或多个PV模块的相对位置的方法的流程图。

图22展示具有PV次序检测组件的PV串的实例电路图。

图23展示DC+和DC-上信号注入引起的信号衰减的实例图。

具体实施方式

在各种说明性实施例的以下描述中，参考附图，这些附图形成实施 例的一部分并且其中借助于说明展示本公开的各个方面可经实践的各 种实施例。应了解，在不脱离本公开的范围的情况下，可利用其它实施 例并且可进行结构和功能修改。

对PV设施的监测可包含由中央控制系统收集的数据，所述中央控 制系统监测由PV设施输出的功率且识别潜在有问题的操作条件或安全 隐患。在设施经历功率损耗时，可能需要确认其是由于环境条件还是始 于PV设施的组件的功能障碍和/或不良维护。此外，可能需要易于将 可能造成功率损耗的特定模块(例如太阳能面板、DC-DC变频器或微逆 变器、汇流箱)物理地定位。显示各种PV模块或装置的物理位置(例 如由ID号标识)的包括设施的PV设施图可辅助迅速地定位所需模块 并快速地解决问题。举例来说，在由PV面板输出的功率减少的情况下， 耦合到面板的功率装置可将信息发送到集中控制单元以报告功率的损 耗。可使用电力线通信、无线通信、声学通信或其它协议来发射信息， 且所述信息可包含PV装置的ID号。在低功率输出持续时，维护人员 可能需要物理地达到表现不佳的面板并调查造成低功率的原因。

物理标识图(PIM)可指代指示光伏(PV)设施内的模块的位置的 物理图，包含将例如序列或ID号的标识信息附接到图中显示的模块中 的一些或全部。非标识图(NIM)可指代描述模块的位置但并不标识每 一位置处的特定模块的图。

图1是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于产生PV设施图 的方法的流程图。在一个或多个实施例中，图1的方法或其一个或多 个步骤可由一个或多个计算装置或实体执行。举例来说，图1的方法 的部分可由计算机系统的组件执行。图1的方法或其一个或多个步骤 可体现于计算机可执行指令中，所述计算机可执行指令存储在例如非 暂时性计算机可读介质的计算机可读介质中。图1的方法中的步骤可 能并非全部都按指定的次序执行，且一些步骤可省略或按次序改变。

在步骤100处，可创建PV设施布局的初始图。初始图可以是物理 图。举例来说，在步骤100处，测量的全球定位系统(GPS)坐标可用 于将模块与PIM上的物理位置匹配。初始图可按各种方式创建和表示。 在一个实施方案中，初始图可表示为文本文件，其包含关于装置的数 目、行的数目、装置之间的距离、行之间的距离的信息，或与设施的物 理布局相关的任何其它信息。在另一实施方案中，基本图可由设施设计 软件自动地产生，且布局信息可在由设施设计软件产生的数字文件中 编码。

在一些实施例中，可不执行步骤100。举例来说，当方法的其它步 骤中的准确度足够高时，可不执行步骤100以补偿初始图的缺失。

在步骤110-13中，可扫描PV设施中的功率模块。举例来说，可 逐行扫描功率模块。在步骤110处，可扫描一行PV设施中的每一装置。 可使用将扫描能力与GPS接收器结合的定位装置来执行扫描。定位装 置可进一步包含时钟、存储器、通信构件和处理单元中的一个或多个。 扫描可包括利用条形码读取器读取附接到正经扫描模块的条形码(例 如粘贴在模块上的贴纸上的条形码)，利用相机识别序列号，从RFID标 签获得标识信息，或其任何组合。定位装置可以是运行应用程序的智能 手机，所述应用程序将条形码读取或序列号标识与GPS定位结合。扫 描可包括拍摄模块的标识元件(例如标识贴纸)的图片，其稍后可经处理以基于所述图片识别模块。在一些实施例中，在步骤111中，用户可 在每一行开始时配置装置(例如通过按下按钮)，以开始记录一行设施。 在一些实施例中，定位装置可使用扫描之间的时间或空间差以确定扫 描新行的时间。举例来说，在扫描之间的时间超过某一阈值时，定位装 置可确定正扫描新行。

在步骤112处，可扫描当前行中的每一PV装置。每次扫描装置时， 模块的标识信息(例如条形码、ID号、图片、RFID标签)以及在扫描 时的定位装置的GPS坐标可被记录并存储到存储器中。对应于装置的 标识信息可以是唯一的。还可记录或存储扫描时间的时间戳。

在步骤113处，可确定设施的所有行已被扫描的时间。举例来说， 可确定指定区域内的所有行已被扫描的时间。在所有行已被扫描时，方 法可继续进行到步骤120。否则，可重复步骤110-13。可重复步骤110- 13直到已扫描设施的所有行或设施内的所有装置为止。

在步骤120处，在步骤110-13期间收集的数据(例如坐标、时间 戳)可收集并输入到匹配算法。在步骤100中创建的图也可输入到匹 配算法。

在步骤130处，匹配算法可由适当计算装置来运行，所述适当计 算装置例如计算机、服务器、DSP、微控制器、ASIC或FPGA。算法可使 用输入数据和/或图，以确定哪一个PV模块定位于图上指示的位置中 的每一个处。下文进一步描述的图2A是在步骤130处可由匹配算法使 用的方法的实例。

在步骤140处，匹配算法可基于在步骤120处接收的输入来产生 PV设施图。图可包括一个或多个模块标识符。模块标识符可与图中的 位置相关联。举例来说，算法可输出图，其中模块标识信息显示在每一 模块的位置处。图可物理地印刷到纸片上，或在例如计算机监测器、平 板电脑或智能手机的适当电子装置上查看。

图2A是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于使测量位置拟 合于图的方法的流程图。在一个或多个实施例中，图2A的方法或其一 个或多个步骤可由一个或多个计算装置或实体执行。举例来说，图2A 的方法的部分可由计算机系统的组件执行。图2A的方法或其一个或多 个步骤可体现于计算机可执行指令中，所述计算机可执行指令存储在 例如非暂时性计算机可读介质的计算机可读介质中。图2A的方法中的 步骤可能并非全部都按指定的次序执行，且一些步骤可省略或按次序 改变。

在步骤131处，可接收图和/或GPS坐标。举例来说，可从存储器 中加载图和/或GPS坐标。在扫描PV模块时可能已测量了图和/或GPS 坐标。接收到的图可包括非标识图(NIM)，其可能并不包含标识模块信 息。

在步骤132处，可将GPS测量值分组成行。在一些实施例中，分 组成行可以在扫描一个或多个模块时进行。举例来说，扫描操作员可在 开始扫描每一行时或在扫描每一行之前按下重置按钮。在一些实施例 中，可使用本文中进一步描述的方法通过计算机算法来执行将测量值 分组成行。举例来说，在使用已指示行的数目和每一行的长度的NIM产 生PIM时，将测量值分组成行可为有益的。在PIM是在未受益于预先 存在的NIM的情况下产生的实施例中，分组成行可允许过滤测量噪声。 举例来说，可通过确定相同行中的相邻面板之间的标准距离和角度来 执行测量噪声的过滤或减少。可迭代地执行步骤133-37，直到已将扫描样本的第一行视为用以表示设施的每一行的候选项为止。在步骤133 处，由NIM中选出行。在步骤134处，可使位置测量值第一行拟合于 选定行。在步骤135处，使位置测量值第一行拟合于选定行，其它行的 测量样本可使用“对齐栅格”或类似方法来拟合于NIM的其它行。在一 些实施例中，在选择最优拟合(通过来例如最小平方的适当准则)之 前，可使用多次行定向来多次执行使测量样本的其它行对于其它NIM行 的尝试拟合。

在步骤136处，可计算总拟合误差。总拟合误差可基于每一装置 的估计位置和/或由NIM指示的位置。每一装置的估计个别误差可通过 例如平方之和的适当准则来汇总。可存储选定拟合和所得汇总误差。举 例来说，选定拟合和所得汇总误差可存储在适当存储器装置中。

在步骤137处，方法可确定已将所有NIM行视为由测量值的第一 行表示的行的时间。在尚未考虑一些NIM行时，方法可回到步骤134。 举例来说，尚未被考虑的NIM行可以是在稍后迭代中考虑的候选项。 当在步骤137处确定已考虑所有NIM行时，方法可继续进行到步骤138。

在步骤138处，在步骤136处计算并存储的一个或多个汇总误差 可彼此进行比较以选择拟合。在一个实施方案中，可选择对应于最小汇 总误差的拟合。在步骤138处，可考虑其它因素。

在步骤139处，可输出在步骤138处选定的拟合，将NIM转换为 包含在步骤138处选定的拟合的PIM。在一些实施例中，步骤134-37 可经修改，使得不将测量值的第一行拟合于NIM中的每一行，而是使 每一行的测量值拟合于NIM的某一行(例如NIM的第一行)。

现参考图2B和2C，其描绘可根据说明性实施例绘制的PV设施的 说明性实例。图2B说明可使用本文中所描述的方法产生以反映PV设 施的布局的非标识图(NIM)215。图2C说明设施的估计布局图(ELM) 217，其可使用本文中所描述的方法获得以估计PV装置或位置相对于 彼此的绝对位置。图2B和2C可对应于相同PV设施。

在图2B-D中，所示正方形可对应于根据NIM的装置位置，且圆形 可对应于根据对应于装置的测量数据的装置位置。在某些情况下，PV 系统可具有非对称布局。举例来说，在NIM 215中，一个行比其它两 个行具有两个更少装置。在某些情况下，由于测量不准确和/或噪声， 例如ELM 217的ELM可含有不准确性。

现参考图2D，其说明上文图2A中描述的步骤134-36的方面，如 应用于图2B-C中所说明的PV系统。在拟合A中，在步骤133处，选 择NIM的第一行。在步骤134处，位置测量值的第一行拟合于选定的 NIM的第一行，且在步骤135处，其余两个行以最小化NIM装置(描绘为正方形)与ELM装置(描绘为圆形)之间的总失配的方式拟合于NIM。 在步骤136处，计算总拟合误差。可考虑不同误差测量。举例来说，可 考虑平方之和误差测量。举例来说，如果估计三个装置在沿XY平面的 以下位置处：(0，0)、(1，0)和(2，0)，同时根据NIM，所述三个装置实 际上定位于(0，0.5)、(1，1.5)和(2，0)处，那么第一装置的估计误差 的平方可以是(0-0)²+(0-0.5)²＝0.25。类似地，第二装置的平方估 计误差可以是(1-1)²+(0-1.5)²＝2.25。极佳地估计第三装置位置， 具有零误差，从而导致2.5的总误差。也可考虑其它误差测量，例如绝 对误差之和，或可考虑其它考虑因素和/或将惩罚值因素添加到特定类 型的误差的加权变化。

在步骤137处，方法可回到步骤133，这是因为测量值的第一行已 拟合于第一NIM，且其它图行尚未拟合。在步骤134处，测量值的第一 行拟合于第二NIM行，且在步骤135处，其它EL行“对齐”于NIM且 拟合于其它NIM行，如拟合B中所展示。相较于拟合A中展示的匹配， 拟合B中所示的匹配更不成功，且步骤136中计算的拟合误差可能较 高。在步骤137处，方法可确定测量值的第一行尚未拟合于NIM行中 的一个(第三)，且其可回到步骤133并选择第三NIM行。在步骤134 处，测量值的第一行可拟合于第三NIM行，且在步骤135处，其它EL行可“对齐”于NIM并拟合于其它NIM行。若干拟合是可能的，如由 拟合C和拟合D所说明，且通过各种方法，算法可配置成考虑多次拟 合并选择拟合中的一个，例如拟合极小估计误差或最小估计误差。在步 骤136处，可计算拟合误差，且在步骤137处，算法可确定测量值的第一行目前已拟合于所有NIM行，且可继续进行到步骤138。在步骤 138处，算法可确定拟合A具有考虑的所有拟合的最低估计误差，且可 在步骤139处输出拟合A。

图3A是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于基于时间和位 置产生设施图的方法的流程图。在一个或多个实施例中，图3A的方法 或其一个或多个步骤可由一个或多个计算装置或实体执行。举例来说， 图3A的方法的部分可由计算机系统的组件执行。图3A的方法或其一 个或多个步骤可体现于计算机可执行指令中，所述计算机可执行指令 存储在例如非暂时性计算机可读介质的计算机可读介质中。图3A的方 法中的步骤可能并非全部都按指定的次序执行，且一些步骤可省略或 按次序改变。

图3A的方法可用于将装置测量值分组成行。举例来说，图3A的 方法可在图2A的步骤132处执行。根据这一说明性实施例，可处理每 一行的设施，使得在扫描行中的装置和行中的相邻装置之间的流逝的 时间小于某一阈值，例如10秒。可指示安装人员迅速地扫描行中的每 一装置，且在行之间进行短暂的断开。扫描装置可配置成记录扫描每一 装置的时间。

在步骤310处，可计算每对连续扫描之间的时间差。在步骤320 处，可将计算出的时间差与阈值时间量进行比较。在一些实施例中，可 预设置或预定义阈值，且在一些实施例中，可从计算出的时间差导出阈 值(例如阈值可比连续扫描之间的平均时间差长百分之二十)。在步骤 330处，在扫描两个连续装置的时间戳之间的时间差超过阈值时，可确 定所述两个装置处于不同行中，且可在步骤340处将所述两个装置绘 制到不同行。当时间差低于阈值时，可确定两个装置处于相同行中，且 在步骤350处将所述两个装置绘制到相同行。替代地，或除了上文所 描述的方法之外，可指示安装人员在行之间按下其装置上的“新行”按 钮，其可指示完成一个行的扫描并开始另一个。“新行”按钮可用于覆 盖时序考虑因素，和/或补偿不一致的扫描速度。

图3B是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于绘制样本到串 中的方法的流程图。在一个或多个实施例中，图3B的方法或其一个或 多个步骤可由一个或多个计算装置或实体执行。举例来说，图3B的方 法的部分可由计算机系统的组件执行。图3B的方法或其一个或多个步 骤可体现于计算机可执行指令中，所述计算机可执行指令存储在例如 非暂时性计算机可读介质的计算机可读介质中。图3B的方法中的步骤 可能并非全部都按指定的次序执行，且一些步骤可省略或按次序改变。

现参考图3B，其展示用于将装置测量值分组成行的说明性实施方 案。举例来说，图3B中描述的步骤可在上文在图2A中描述的步骤132 处执行。根据这一说明性实施例，可处理每一行的设施，使得可将扫描 装置之间的距离和/或角度与基准距离和/或角度进行比较。扫描装置 可配置成通过利用例如全球定位系统(GPS)的定位系统来确定和/或估 计每次扫描的全局方位。在步骤315处，可计算每对扫描装置之间的 估计距离和/或角度。在步骤325处，可将扫描装置之间的估计距离和 /或角度与基准和/或阈值进行比较。在一些实施例中，可预定义基准， 而在其它实施例中，可从计算出的距离导出基准(例如基准可以是连续 扫描之间的平均距离，具有比基准长百分之二十的阈值；或可从连续扫 描之间的角度导出基准，具有适当阈值)。

在步骤335处，将可能已连续地扫描的两个装置之间的距离和/或 角度与基准距离和/或角度进行比较。如果在步骤335处确定距离和/ 或角度超过阈值，那么可在步骤345处将两个装置绘制到不同行或串。 如果在步骤335处确定距离和/或角度低于阈值，那么可在步骤355处 将两个装置绘制到相同行或串。替代地，或除了上文所描述的方法之 外，可指示安装人员在行之间按下其装置上的“新行”按钮，其可指示 安装人员完成一个行的扫描并开始另一个。“新行”按钮可用于覆盖距 离和/或角度考虑因素，和/或补偿相同行中的装置之间的不一致的距 离和/或角度。

现参考图4，其描绘表示非标识图(NIM)的一个说明性实施例。 NIM的表示的产生可包含在设施绘制方法中，所述设施绘制方法包含例 如上文所描述的来自图1的步骤100的步骤。PV设施可表示为含有关 于设施的信息的文本文件。举例来说，NIM可文本文件由表示，所述文 本文件列出设施中的行、每一行中的装置的数目和/或每对装置之间的 距离。NIM中可包含额外信息，例如一些装置的绝对位置、行定向、行 之间的角度和距离或其它信息。绘制方法可包含解析文本文件并从NIM 中提取信息以将扫描信息与NIM布局进行比较的适当解析器。

图5A是产生非标识图的流程图。在一个或多个实施例中，图5A的 方法或其一个或多个步骤可由一个或多个计算装置或实体执行。举例 来说，图5A的方法的部分可由计算机系统的组件执行。图5A的方法 或其一个或多个步骤可体现于计算机可执行指令中，所述计算机可执 行指令存储在例如非暂时性计算机可读介质的计算机可读介质中。图5 的方法中的步骤可能并非全部都按指定的次序执行，且一些步骤可省 略或按次序改变。

图5A描绘非标识图(NIM)的产生和表示的说明性实施例。举例来 说，可在图1中描述的方法期间执行图5A中描述的步骤。程序或应用 程序可用于设计和规划PV设施。程序可在适当平台(PC、平板电脑、 智能手机、服务器等)上运行，且可供安装人员和/或系统设计师使用。 程序可包含图形用户接口(GUI)以促进位点规划。在步骤101处，位 点规划员或设计师可使用程序或应用程序来使用可供应用程序使用的 工具设计PV设施。举例来说，图5B说明用于PV设施绘制的用户接口 的实例，所述用户接口可在图5A的步骤101处使用以设计PV设施。 用户可设计PV设施，其具有多个光伏发电机501(例如PV面板、PV模 块、PV单元、PV面板的串或子串)且具有一个或多个功率变频器(例 如PV逆变器502)。

在图5A的步骤102处，可产生二进制文件，其包括描述系统的一 部分或全部布局的信息。在已使用程序GUI设计PV设施的布局之后， 可在步骤102处产生二进制文件。本文中所描述的PV设施绘制方法的 实施例可包含读取在步骤102处产生的二进制文件以及从二进制文件 中提取位点布局信息。

现参考图6，其展示用于扫描PV装置和记录扫描时扫描仪的时间 和/或位置的组件。可用可被扫描或处理的ID标记600标记PV装置 602(例如PV面板、优化装置、DC/DC变频器、逆变器、监测装置、通 信装置等)。ID标记600可以是条形码，其可由扫描装置扫描。ID标记600可以是可由相机识别的序列号，所述相机例如具有数字标识能 力的相机。ID标记600可以是RFID标签，或可由电子电路读取的存储 器装置。应理解，除了所列实例之外或替代所列实例，可使用任何其它 类型的标记。

扫描和定位装置601可捕捉或记录由ID标记600提供的数据。举 例来说，装置601可配置成通过扫描、拍摄或检索由ID标记600存储 的数据来从PV装置602中获得标识信息。装置601可包含时钟和存储 器装置，且配置成存储每次扫描的时间戳以及当时扫描的装置的标识 信息。装置601可包含例如GPS装置的定位装置，其配置成与卫星603 通信并在扫描时估计装置的位置。在一个实施方案中，采用的GPS方 法可允许足够准确地估计以提供部署在相同设施中的相邻PV装置之间 的差异。

现参考图7，其展示可结合本文中所描述的说明性实施例使用的扫 描和定位装置的实例。合并装置700可包含所说明组件中的一个或多 个。ID读取器203可配置成从PV装置中检索标识信息。在一些实施例 中，ID读取器203可包括相机，且可配置成拍摄序列号或PV装置上的 其它标识信息的相片。在一些实施例中，ID读取器203可包括条形码 扫描仪，且配置成扫描PV装置上的条形码。在一些实施例中，ID读取 器203可包括配置成读取RFID标签的电子电路或存储标识信息的存储 器装置。

在一些实施例中，装置700可包含GPS装置201，其配置成例如在 扫描PV装置时接收或确定GPS位置。装置700可将ID信息和GPS坐 标写入(例如记录、存储、发射等)到数据记录装置202。数据记录装 置202可包括闪速存储器、EEPROM或其它存储器装置。

控制器205可使包括装置700的各种组件同步。控制器205可包 括DSP、MCU、ASIC、FPGA和/或不同控制单元。控制器可分成若干控制 单元，每一控制单元负责不同组件。装置700可包含通信装置206。通 信装置206可配置成使用例如ZigBee、蓝牙、蜂窝协议和/或其它通信 协议的无线技术进行通信。在一些实施例中，测量值、时间戳和/或ID 信息可例如由通信装置206发射到远程服务器，和/或存储到远程位置 处的存储器。装置700可包含时钟204，其配置成对时间(结合存储器 装置和/或通信装置)进行取样、存储和/或传送。举例来说，每当ID 读取器203确定(例如获得、测量等)装置ID，时钟204可用于记录 时间戳。

装置700可进一步包含倾斜传感器207，其配置成测量装置700的 倾斜并将测量值存储到存储器和/或传送所述测量值。倾斜传感器可用 于测量PV装置的倾斜，所述PV装置例如PV面板。扫描装置700还可 包含罗盘208。罗盘208可配置成测量或确定PV模块面向的方向。举 例来说，罗盘208可用于在执行倾斜测量值时测量PV模块的方向。确 定一个或多个PV面板的倾斜和/或所述一个或多个PV面板面向的方向 可适用于各种应用，例如监测应用或绘制应用。当PV面板的倾斜在部 署期间经固定时，安装人员可想要在出于绘制目的扫描PV装置时测量 倾斜和角度。扫描数据可上传到远程监测装置。

在一些实施例中，例如移动电话/平板电脑710的装置可包含相对 于合并装置700描述的功能中的一些或全部。合并装置700还可包含 屏幕，其配置成显示由装置产生的信息。在一个实施方案中，屏幕可实 时地显示信息，这可允许安装人员监测进度，并可提高扫描准确度。许 多移动装置包含例如条形码扫描仪或相机的ID读取器、GPS装置、控 制器、通信方法、时钟、罗盘和倾斜传感器。应用程序软件可下载到移 动装置，以允许不同组件以实现本文中相对于绘制PV设施所描述的所 需功能的方式进行交互。移动装置可允许设施图在扫描时显示在装置 的屏幕上，且展示附接到场中的每一PV装置的信息的实时更新，以帮助安装人员确定信息正准确地并清晰地经处理。

图8A是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于设施绘制的方 法的流程图。在一个或多个实施例中，图8A的方法或其一个或多个步 骤可由一个或多个计算装置或实体执行。举例来说，图8A的方法的部 分可由计算机系统的组件执行。图8A的方法或其一个或多个步骤可体 现于计算机可执行指令中，所述计算机可执行指令存储在例如非暂时 性计算机可读介质的计算机可读介质中。图8A的方法中的步骤可能并 非全部都按指定的次序执行，且一些步骤可省略或按次序改变。

现参考图8A，其展示用于估计多个PV装置相对于彼此的相对方位 的说明性方法。在一个实施方案中，可在不使用例如卫星的定位装置的 情况下估计或确定方位。PV设施中的PV装置的全部或一部分可配备有 通信装置，例如运行适当无线协议(例如蓝牙、ZigBee、Wi-Fi、LTE、 GSM、UMTS、CDMA等)的无线收发器或电力线通信(PLC)收发器，其 可耦合到PV设施的电缆且配置成通过经由电缆将消息发送到彼此来进 行通信。

在步骤800处，可通过将随机位置分配到待绘制的PV装置中的每 一个来初始化绘制算法。在一个实施方案中，装置中的一个或多个可通 过在通信介质(例如电力电缆、无线信道)上广播ID号、当前时间戳 和/或其它信息来开始通信。举例来说，ID号、时间戳或其它信息可在 预定振幅下发射。装置的全部或一部分可能够检测由其它装置广播的 ID信号。接收的信号强度和/或信号从一个装置传播到下一装置所花费 的时间可取决于装置之间的距离和信号衰减。在一些实施例中，装置可 仅进行单向通信，例如每一装置可仅将消息发送到其它装置中的一些 或全部而不配置成接收来自任何特定装置的响应。在一些实施例中，两 个或更多个装置可进行双向通信(例如装置A将请求响应的消息发送 到装置B，且测量发送消息与接收响应之间的流逝时间)。

在步骤805处，可测量由每一装置接收的每一信号的信号强度和/ 或发送与接收消息之间的时间延迟。在步骤810处，在步骤805处测 量的信号强度和/或时间延迟可用于产生装置之间的成对距离的一个 或多个初始估计。初始估计可包括误差，例如由于随机衰减因素、有噪 声信道和/或信号传播中的非预期延迟而导致的误差。在一个实施方案 中，可采取多个测量值且随后对其进行平均，或可对测量值应用一些其 它功能。在这个实施方案中，可通过采取多个测量值来提高测量值的初 始准确度。

在步骤815处，可将在步骤810处产生的初始距离估计输入到算 法，所述算法可分析初始成对距离估计并使用所述初始成对距离估计 来产生估计布局图(ELM)。可考虑用于这一步骤的许多算法，且在一些 实施例中，算法的组合可提供准确结果。举例来说，最小平方(LS)问 题可配制成创建ELM，其最小化各种装置之间的成对估计距离之间的不 等性。可将例如模拟退火、凸优化、半定义编程或多维缩放的大量其它 方法与音译和/或三角测量技术合并，以基于测量值获得估计布局。

在步骤820处，可确定非标识图(NIM)是否可供使用。当NIM可 用时，方法可继续进行到步骤840。在步骤840处，NIM和ELM可输入 到匹配算法，所述匹配算法可并入图2A中所说明的方法的元件且在图 2B-D中进一步论述，以使并入于ELM中的标识信息与由NIM描述的装 置位置匹配。在步骤845处可运行(例如执行)匹配算法，且在步骤 850处，可输出概述装置位置的设施图以及每一装置的ID信息。图可 呈在适当装置上可查看的格式，所述适当装置例如计算机监视测器、移 动电话、平板电脑等。图可以数字方式或以文字格式表示。

替代地，当在步骤820处没有NIM可用时，算法可继续进行到步 骤825。在步骤825处，方法可查找“锚定装置”，例如具有已知位置 的一个或多个特定装置的集合。当这类锚定存在(或可易于由安装人员 获得)时，来自ELM的特定装置ID可在步骤835处与已知位置匹配， 且其余装置可围绕其布置，其中最终布置随后在步骤850处输出。当 不存在锚定装置或不可获得锚定装置时，算法可在步骤830处使用当 前解决方案而无需进一步修改，从步骤继续到步骤850，且“按原样” 输出ELM作为具有用于每一装置的ID信息的设施的最终图。图8A的 方法可由集中处理装置执行，所述集中处理装置可对由PV装置(例如 包含处理单元的系统逆变器，其通信地耦合到PV装置以使得装置可将 其测量值传送到逆变器)中的一些或全部采集的测量值进行存取。

现参考图8B，其说明根据某一说明性实施例的图8A中描绘的绘制 算法的不同阶段。在这一说明性实施例中，出于说明性目的，步骤815 包括两个阶段。第一阶段可包含利用网格缓和技术，例如A.Howard、 M.J.Mataric和G.Sukhatme的《网格上的缓和：用于通用定位的形 式(Relaxation on a Mesh：a Formalism for Generalized Localization)》(IEEE/RSJ国际智能机器人和系统会议 (International Conference on IntelligentRobots and Systems) (IROS 2001)的会议记录)中所描述，其中第一阶段的结果配制成最小 平方问题且输入到最小平方解决方法(其中许多可在网上找到，例如 SciPy库中针对Python编程语言包封的“leastsq”方法)。870描绘 PV设施的真实布局，其中每一装置经编号(0-119)且定位于其“真实” 地点中。870中描绘的真实布局在运行时并不为算法已知的，且本文中 出于说明性目的提供。880描绘步骤800的实例结果，其中绘制算法已 针对每一装置产生随机位置估计值。在这一说明性实施例中，RSSI指 示符(结合估计和随机信号衰减因素)用以估计每对装置之间的成对距 离，且在步骤815的第一阶段处将估计输入到上文所提及的“网格上 的缓和”方法的实施方案。所得ELM描绘于890中，其包含一些未对 准行和偏离其870中所说明的“真实”位置的若干装置。890中描绘的 估计可随后输入到SciPy“leastsq”功能，且可输出最终平整准确的 ELM，例如895中描绘的输出。应注意，由于不相等地按比例缩放的X 和Y轴，获得类菱形形状的ELM895。举例来说，当L4中的轴相等地 按比例缩放时，形状可以是矩形形状，其可类似于如L1中所说明的真 实设施。在一个实施方案中，ELM 895说明步骤815结束时的估计。在 图8B中说明的实例中，设施中存在的对称程度可减小估计布局的准确 度。在某些情况下，PV设施可包含不对称元件(例如在图2B中描绘的 系统中，一些行比其它行短)，这可提高在使ELM元件与NIM元件匹配 时的准确度。在某些情况下，不对称元件可产生算法聚合和准确度中的 改进。

现参考图9，其展示包括PV装置的说明性PV设施，所述PV装置 可描述于设施图上。设施可包含多个PV串916a、916b到916n。PV串 可并联连接。每一PV串916a-n可包含多个PV装置903。PV装置903 可以是耦合到或嵌入于PV面板、监测装置、传感器、安全装置(例如 保险丝盒、RCD)中继器以及类似物上的PV单元或面板、功率变频器 (例如DC/DC变频器或DC/AC变频器)或其任何组合。个别PV装置903 可以相同或可能不同。PV装置903可串联或并联耦合。举例来说，每 一PV装置903可包括DC/DC变频器或DC/AC逆变器，其耦合到PV面 板且配置成在一组或确定功率点(例如最大功率点)下操作面板。每一 DC/DC或DC/AC变频器可将输入PV功率转换为低电压高电流输出，且 多个变频器可串联连接以形成具有高电压的串。在一些实施例中，每一 PV装置903可包含将输入PV功率转换为高电压低电流输出的DC/DC或 DC/AC变频器，且多个变频器可并联连接以形成具有高电流的串。

可并联连接的多个PV串916a-n可耦合到PV系统分组装置904的 输入。在一些实施例中，PV系统分组装置904可包括配置成将DC输入 转换为AC输出的中心逆变器。AC输出可耦合到电力网。在一些实施例 中，PV系统分组装置904可包括一个或多个安全、监测和/或通信装 置。PV装置903和/或分组装置904中的每一个可包含ID标签，例如 条形码、序列号和/或存储器或RFID卡，其包括标识信息。

在说明性实施例中，有可能通过利用本文中所描述的各种方法来 使装置ID与图上的物理位置匹配。在一些实施例中，有可能通过确定 哪些装置彼此串联耦合(例如哪些装置包括每一串)、确定各种串的次 序且随后确定每一串内的装置的次序来使装置ID与图上的物理位置匹 配。

图10是根据本公开的一个或多个说明性方面的用于将功率装置分 组为群组的方法的流程图。在一个或多个实施例中，图10的方法或其 一个或多个步骤可由一个或多个计算装置或实体执行。举例来说，图 10的方法的部分可由计算机系统的组件执行。图10的方法或其一个或 多个步骤可体现于计算机可执行指令中，所述计算机可执行指令存储 在例如非暂时性计算机可读介质的计算机可读介质中。图10的方法中 的步骤可能并非全部都按指定的次序执行，且一些步骤可省略或按次 序改变。

现参考图10，其描绘用于将PV装置分组为串的方法。方法可用于 确定哪些装置在例如图9中描绘的系统的系统中彼此串联连接。图10 的方法或其一个或多个步骤可用于例如在图2A的步骤132处将装置分 组到图行中。方法可应用于多个PV装置，例如DC/DC变频器，所述多 个PV装置能够改变其输出电压且将其输出参数(例如电压、电流)报 告到通信地耦合到PV装置中的一些或全部的系统管理单元。

在步骤900处，可确定一个或多个功率装置未分组。举例来说，一 开始，可将所有功率装置分组。在步骤910处，可从未分组的功率装置 中选择功率装置。可随机地选择功率装置。举例来说，可选择优化器， 例如耦合到发电源的优化器。在一个实施方案中，步骤910中的全部 或部分可由逆变器执行。在步骤920处，可指示910处选定的功率装 置减小或增大功率装置的输出电压。举例来说，可以无线方式经由PLC 或经由其它通信方法将消息发送到功率装置，以增大或减小功率装置 的输出电压。

在步骤930处，方法可等待功率装置报告操作点，所述功率装置 例如未分组的功率装置。举例来说，功率装置可基于时间表或以各种间 隔发送遥测。在步骤940处，可记录从功率装置接收的操作点，所述功 率装置例如未分组的功率装置。操作点可响应于在步骤920处请求的 输出电压中的增大或减小。

在步骤950处，并不报告电压的改变的一个或多个装置可与在步 骤910处选定的功率装置一起分组。举例来说，并不报告电压的改变 大于电压中的阈值改变的装置可与选定功率装置一起分组。可预设置 或预定义或基于接收的操作点确定阈值。

在步骤960处，可确定是否存在一个或多个未分组的装置。当存 在一个或多个未分组装置时，方法可返回到步骤910并选择一个或多 个未分组装置中的一个。否则，当在步骤960处确定全部装置已经分 组时，方法可继续进行到步骤970。在步骤970处，可认为分组完成， 且可输出装置到群组的划分。

作为图10中描述的方法的实例，假设PV系统分组装置904是包 含电力线通信(PLC)或无线收发器和处理器的逆变器，且每一PV装置 是包含DC/DC变频器、最大功率点追踪(MPPT)电路和PLC或无线收 发器的优化器。每一优化器可耦合到一个或多个发电源，例如PV面板、 电池组和/或风力涡轮机。在分组过程开始之前，每一优化器可配置成 输出某一低安全电压，例如1V。由于优化器(例如316a、316b)串并 联耦合，因此其可在每一串的两端之间维持共同电压。优化器可使用 PLC来将遥测周期性地发送到PV系统分组装置904，其中所述遥测报 告其电流输出电压。在步骤900处，功率装置(这一实例中的优化器) 未分组。在步骤910处，逆变器随机选择第一优化器(例如属于串F的 优化器A)，且在步骤920处，(经由PLC或以无线方式)发送指示优化 器A增大其输出DC电压的消息。这种电压增大导致包含所选择优化器 的串(串F)的电压的对应增大。为了维持共同串电压，属于所有其它 串的优化器也可增大其电压。然而，作为串F的部分的优化器(例如 优化器B-K)可能不增大其输出电压，因为优化器A已升高其电压。当 优化器经由PLC或以无线方式下一次发送遥测到逆变器时，在步骤930 处，优化器A可报告高电压，优化器B-K可报告与之前相同的电压， 且所有其它优化器可报告电压增大。在步骤940处，逆变器处理器可 记录来自所有优化器的报告。在步骤950处，逆变器可确定不报告电 压中的显著变化的所有优化器(B-K)属于与最初选定优化器(A)相同 的串，将其作为串分组并将其从“未分组功率装置池”中移除。算法随 后重复步骤910-50直到已分组所有优化器(在其到达结束阶段)为止， 在步骤970处，将优化器的划分输出为群组。

现参考图l1A，其展示PV装置的PV串的说明性实施例，其中有可 能确定装置在串内的次序。时域反射(TDR)可用于确定PV串内的PV 装置的次序。串317可包括多个串联连接的PV装置104，例如PV装置 104a、104b到104k。串317可包括任何数目的PV装置104a-k。装置104a-k可包括与先前相对于PV装置103论述的那些元件类似的元件。 装置104a-k可各自包括功率变频器210(例如DC/DC或DC/AC变频 器)，其从PV面板、电池或其它形式的能量产生接收输入并产生输出。 变频器210的一个输出可耦合到可变阻抗Z 270，且另一输出可充当装 置输出，以耦合到串317中的相邻PV装置。以这种方式，串317可包 含耦合到电缆的多个可变阻抗，所述电缆将PV装置彼此耦合，从而形 成序列串。每一PV装置104a-k可包含控制器220，其配置成控制可变 阻抗Z 270的值。控制器220可以是用以控制PV装置104a-k的其它 组件(例如功率变频器210、通信模块230、安全装置240、辅助功率 250等)的相同控制器，或其可以是不同的控制器。收发器115可耦合 到串317，且可配置成在串上注入电压或电流脉冲且测量反射波。收发 器可耦合到串的边缘中的一个，或可耦合到两个装置之间的中点。根据 TDR理论，反射回到收发器的波形取决于PV串线的特性阻抗。PV串的 特性阻抗可受耦合到其的可变阻抗270中的每一个的影响，因此通过 迅速地改变串联连接的PV装置中的一个上的可变阻抗Z 270，可形成 迅速地改变的反射波形。

PV装置可具有在每一装置中的集成接收器、发射器或收发器260， 这可允许在PV导体上发射或接收RF信号以确定PV面板的串内的PC 装置的次序。收发器信号可馈送到通信模块230以用于解译PLC通信、 测量信号参数等。信号的波长可比PV系统中的导体的长度短，且沿路 的阻抗组件可通过在导体和节点两端将发射限制于一些频率下来进行 响应。沿着串的在沿串的各个节点处连接的装置(节点装置)可以是功 率装置，例如PV装置、PV功率装置、逆变器、优化器、接线盒、汇流 箱、旁路二极管电路、直流(DC)到交流(AC)功率逆变器、DC到DC 功率变频器、旁路二极管电路、微逆变器、光伏面板电路、连接器嵌入 式电路或其它能量管理装置，其中装置可包括如图式中的信号接收器 和/或发射器以及序列阻抗修改电路。举例来说，以上功率装置中的任 何一个或多个可包括在功率装置的输出连接器中的一个或多个上的阻 抗修改电路。

例如PV装置104的装置104a-k可进一步并入PLC滤波器280、 接地(GND)开关290等。PLC滤波器280可以是陷波滤波器(wave trap filter)、带阻滤波器、凹口滤波器等，且在于功率装置串上传播期间 衰减PLC通信信号。当启用PLC滤波器时，GND开关290可闭合，以使 得经由接地开关创建返回回路。以这种方式，可标识串联中的第一功率 装置，随后PLC滤波器280断开连接且GND开关290针对第一功率装 置断开，且随后继续处理所述串直到确定串中的功率装置的次序为止。

还可将电信号从一个功率装置发送到相邻功率装置，且可测量相 位。举例来说，当波长设置为串长度的四倍的值时，且信号的相位经调 整和引用以使得第一功率装置处于零相位，那么串中的其它功率装置 可具有单调递增或减小的相位值，且因此可利用相位值确定功率装置 沿串的次序。举例来说，20个功率装置与功率装置之间的2米导体连 接(总计40米)，且由波长为50米的第一功率装置来发起电信号(1.5 MHz)，由此每一功率装置可查看14.4度的增加相位。举例来说，第一 功率装置可测量14.4度相移，第二功率装置可测量28.8度相移等。 举例来说，对于n个功率装置的串(每个具有其之间的X_i的距离(其 中i表示PV装置的索引)和λi的信号波长)，将在装置i-1与装置 i之间出现的信号相位为360*x_i/λi度。因此，每一装置的相位 的公式为：

当节点装置中的一个沿串联连接的装置的串发射电信号时，可测 量每一节点处的信号强度且可分析测量值以确定装置沿串的次序。举 例来说，通过将节点装置中的一个设置为具有与其它阻抗相比不同的 阻抗，可确定节点中的哪一个邻近于具有不同阻抗的节点以及节点中 的哪一个远离所述节点。通过迭代地改变另一节点装置之后的一个节 点装置的阻抗(例如改变和恢复阻抗)，可分析测量值以确定装置的次 序。因此，基于所确定的装置的次序，当装置中的一个出现功能故障或 需要维护时，通知可包含装置沿串的位置，由此辅助修复/维护装置中 的一个或多个。

举例来说，串末端处的功率装置可发射信号，且沿串向下的功率装 置可记录信号的测量值。作为另一实例，串的中间处的功率装置发送所 述功率装置的输出连接器中的一个或多个上的信号，且连接到功率装 置的串的部分上的另一装置记录信号的测量值。可将测量值发送到中 央处理器，例如装置中的一个的处理器以用于分析，从而以确定串上的功率装置的次序。

当两个或更多个并行串联的串连接到例如逆变器的共同功率装置 且末端功率装置将信号发送到输出连接器时，所有并联串上的装置可 响应且发回测量值。为了从每一串中分离出测量值，处理器可使用已使 用本文所描述的方法利用串来进行分类的功率装置组。举例来说，逆变 器可通过根据功率装置所属的串分隔测量值来同时检测多个并联串上的功率装置的次序。

现参考图11B，其展示可变阻抗配置的若干实例。可变阻抗1110 可包含全部并联连接的电感器L1、电阻器R1、电容器C1和开关Q1(例 如MOSFET)。电感器L1、电阻器R1、电容器C1和/或其它组件可包括 可变阻抗、计算机确定的阻抗等。举例来说，阻抗在展频反射或折射检 测方法期间变化。举例来说，在耐火技术中，每一功率装置可衰减发射 线电信号，且因此信号振幅可用于确定功率装置的相对次序。当开关 Q1开启(ON)(例如通过控制器将适当电压施加到MOSFET的栅极)时， 阻抗1110的总阻抗可为零，这是因为开关绕过其它阻抗元件。当开关 Q1关闭(off)时，1110的阻抗可以不为零，且可经计算为并联连接的 其它三个组件的阻抗。可变阻抗1120可包括电感器L2、电阻器R2、 并联连接的电容器C2、串联耦合到上述的电感器L22和并联连接到整 个布置的开关Q2。本文中，当Q2开启(ON)时，1120的等效阻抗可为 零，且当Q2关闭(OFF)时，1120的阻抗可以不为零且经计算为并联 添加到L22的阻抗中的R2、C2和L2的阻抗。可变阻抗1130具有两个 开关Q3和Q33以及超过两个阻抗级。当Q3开启(0N)时，1130的阻 抗为零。当Q3和Q33均关闭(OFF)时，1130的阻抗仅为电感器L3的 阻抗。当Q3关闭(OFF)且Q33开启(ON)时，1130的阻抗是全部并 联耦合的电感器L3、电阻器R3和电容器C3的等效阻抗。显然，可针 对不同(或额外)阻抗级利用更多组件布置。开关(Q1、Q2、Q3、Q33) 的切换可由有关PV装置内的适当控制器(例如DSP、MCU、FPGA等) 控制。

现参考图11C，其展示根据本公开的一个或多个说明性方面的说明 性导体网络的示意图。RF脉冲或波可从传输线的串联网络的一个位置 发射且在沿所述串的其它位置处接收。当波长接近于或小于导体长度 时，沿导体的阻抗可影响波传播，例如发射线效果。举例来说，信号或 波可经由网络传播，且可在沿网络的功率装置处被检测，例如OPT A、 OPTB、OPT C等。功率装置可配置成设置或调整网络的每一节点处的 阻抗，且功率装置处的经设置阻抗可响应于电缆阻抗，表示为Lcable。 举例来说，每一功率装置可包含阻抗切换电路、阻抗设置电路、阻抗电 路、阻抗掩蔽电路等。每一功率装置可包含配置成接收RF脉冲或波且 记录在装置处接收的波的接收器。每一装置(或节点)处的所记录波强 度可传递到中心装置以供处理，包含在将不同功率装置设置成不同阻 抗组合时比较所记录波。可使用对波的分析和/或设置阻抗值的命令来 确定功率装置沿网络长度的次序。

现参考图11D，其展示根据本公开的一个或多个说明性方面的说明 性第二导体网络的示意图。使用端子DC+和DC-来将产生AC输出功率 的逆变器连接到DC电源。每一功率装置Opt_1、0pt_2和Opt_n可包 括阻抗，例如Cout、Ccomm、Lcomm等。寄生泄漏电容Llk1、Llk2、Llkn 等可与装置的阻抗一起使用以测量由逆变器产生的RF脉冲或波，且信 号振幅可用以基于每一功率装置处的所记录RF波或脉冲来确定功率装 置的次序。元件的相位、时序和已知位置可用以确定或分析装置沿串的 次序。举例来说，可使用从寄生电容到接地的泄漏电流1117来分析所 记录波。标示为Rmatched的电阻器可与电容器串联或并联地从DC+连 接到接地。

功率装置的阻抗调整电路可用以使用对等式交握技术来识别相邻 功率装置。举例来说，电信号从一个功率装置中发射，且其它功率装置 动态地改变其阻抗(例如改变和恢复阻抗)直到确定其它功率装置中的 哪一个相邻于发射装置为止。举例来说，PLC通信模块用以在功率装置 中的两个之间传送电信号，且其它功率装置依序和/或交替地使用其阻抗调整电路来执行阻抗改变(例如高阻抗)，且确定引起两个通信功率 装置之间的通信误差的功率装置在两个通信功率装置之间的在串联串 中的次序。通过改变选定的两个通信功率装置和重复确定在其之间的 中间功率装置，可确定多个功率装置在多个并联串中的每一个中的次 序。

可在多个装置之间同时执行电信号的发射，例如以略微不同的频 率(例如在10Hz与100MHz频率差之间)发射每一装置，且可使用 每一功率装置处的所得所记录信号值(例如在应用傅里叶(Fourier) 转换之后)来同时确定每一功率装置处接收的相对信号强度并因而确 定功率装置的次序。在一些方面，并非所有功率装置都需要记录信号， 且可能足以根据记录信号的功率装置的子集确定所有功率装置的次 序。

可调整用于PLC通信的阻抗以防止功率装置之间的有效PLC通信， 且由此确定功率装置的次序、并联串中的功率装置的串等。举例来说， 当一个串中的功率装置改变其阻抗而使得不再可能产生所述串中的 PLC通信(例如其中功率装置创建较大串联阻抗，因所述较大串联阻抗 产生的大量信号衰减而导致PLC通信无效)时，所述串的其它功率装 置可能无法与中心功率装置有效地通信且确定属于所述串的功率装 置。举例来说，命令另一功率装置调整不来自第一串的阻抗可能导致第 二串中的功率装置不与中心功率装置有效地通信。举例来说，通过重复 这种技术，可将功率装置归类到串中。

每一功率装置中的开关可将PLC通信环路连接到接地，且每一功 率装置中的阻抗滤波器可防止电学PLC信号形式传递到所述串中的下 一功率装置。通过应用所有阻抗滤波器，在一个功率装置中将开关设置 为使功率装置PLC通信环路连接到接地，且在另一功率装置中将开关 选择性地设置为使功率装置PLC通信环路连接到接地，可定位所述串 中的相邻功率装置。

举例来说，在太阳能发电系统中的正常操作条件下，可使用太阳能 功率连接器在功率装置之间传递PLC通信，所述太阳能功率连接器形 成环路，例如在两端处连接到中心功率装置(例如逆变器)的功率装置 串。在正常操作模式中，环路未连接到接地。在系统设施期间，当功率 装置以串联串连接到彼此但不由系统产生功率时，中心功率装置可命 令功率装置设置防止PLC通信沿环路传递的滤波器。中心功率装置可 随后依序地按顺序命令每一功率装置连接到接地，且当在中心功率装 置处接收PLC通信信号时，发送信号的功率装置可以是串中的第一功 率装置。中心功率装置可随后依序地命令另一功率装置连接到接地，且 当建立通信链路时，确定最后连接的功率装置是串中的第二功率装置。 类似地，中心功率装置可以相应地迭代地确定功率装置在串中的次序。

现参考图12A，其展示根据本文中所描述的说明性实施例的从包含 可变阻抗的PV串反射的波形。当以极高频率切换说明性可变阻抗时， 可在反射回到收发器的波上检测到纹波，所述极高频率例如高于100千 赫兹(kHz)的频率，例如数百kHz、数个兆赫兹(MHz)、数十或数百 兆赫兹或数个吉兆赫(GHz)。当若干可变阻抗在同一串上变化时，由于 阻抗之间的距离的差，每一阻抗引起的纹波可在不同时间出现。举例来 说，当包含可变负载的两个PV装置间隔开1.5米(m)(其中PV装置 中的一个比另一个更接近收发器1.5米)时，由收发器发射的波形可 行进额外1.5米以到达另一PV装置，且反射波可同样在返回的路上行 进额外1.5米，路线的总差为3米。假定波形以光速C＝3.10⁸m/sec 行进，由较远可变阻抗引起的纹波可比由较近可变阻抗引起的纹波晚

在其它距离处，时序可改变，例如从1米到100米，对应于约3到 300ns的运送时间。信号频率、导体长度、节点阻抗等可(至少部分 地)确定功率装置网络的信号响应特性。当多个收发器和/或接收器可 监测网络上的信号时，可确定装置在串联网络上的次序，以及其它参 数，例如节点阻抗、电导体长度等。高质量数字或模拟传感器可能够检 测这一解决方案的时间差。举例来说，当收发器115命令装置104b改 变其阻抗时，其可检测在200ns之后出现在反射波形上的纹波。当收 发器115命令装置104a改变其阻抗且其检测在210ns之后出现在反 射波形上的纹波时，其可确定装置104a比装置104b远1.5m。通过迭 代地发送类似命令到系统中的每一装置，收发单元可能够确定每一PV 装置的相对距离，且与(使用例如图10中展示的说明性实施例的方法) 将装置分组成串和/或行结合，可确定每一装置的位置。

电连接到PV串的装置处的信号收发器或发射器可发射信号，例如 射频(RF)脉冲。当信号沿PV串(例如沿发射线)行进时，可由沿PV 串的每一功率装置或功率变频器(例如根据每一装置处的阻抗)来衰减 信号。当功率装置测量达到其的信号并将信号值发射到中央处理器时， 可将所记录信号进行比较以确定功率变频器沿PV串的次序。举例来说， 每一功率变频器可具有使信号衰减10％的小阻抗，且可将每一功率变频 器处记录的信号进行比较以确定每一变频器沿PV串的位置。

为检测每一PV功率装置处的所发射信号，由定位于功率装置中的 接收器记录到达每一功率装置的信号。功率装置可具有恒定阻抗或多 个阻抗切换电路，所述多个阻抗切换电路可将功率装置的一个或多个 输出导体配置为不同的阻抗状态，例如低阻抗状态、高阻抗状态、短路 状态、断路状态、中间阻抗等。举例来说，阻抗切换电路可将输出导体 中的一个配置为具有以下阻抗：零欧姆(短路)、1欧姆、2欧姆、5欧 姆、7欧姆、10欧姆、15欧姆、0.001欧姆与5,000欧姆之间、10欧 姆与1000欧姆之间、50欧姆与500欧姆之间、小于5,000欧姆等。本 文中，在描述中的其它地方，范围可合并以形成较大范围。

当装置的阻抗配置改变时，执行信号发射和记录每一功率装置处 的信号允许检测(例如确定)功率装置的次序。举例来说，当所有阻抗 相同时，且从每一面板到接地的泄漏阻抗允许按信号强度、信号功率、 信号频率等来定序功率装置。举例来说，通过底盘和寄生电容的泄漏路 径可改变信号路径流，且因此每一功率装置处的所记录信号振幅与功 率装置在所述串中的次序成比例。

举例来说，当第一功率装置正提供低阻抗(例如短路)且其它功率 装置正提供高阻抗时，且提供低阻抗的装置从一个装置切换到另一装 置直到确定次序为止。举例来说，当一个功率装置正提供高阻抗且其它 功率装置正提供低阻抗时，且短路的装置在所述串中的装置之中切换 直到确定次序为止。

接收器可以是收发器的一部分，且每一功率装置执行发射并记录 所发射的信号。举例来说，每一功率装置发射略微不同的信号，例如相 位、频率、信号形状、信号谐波含量等不同。取决于两个节点之间的导 体长度，串联导体中的信号传播可从一个功率装置到下一个功率装置 或从收发器到功率装置在5与50纳秒(ns)之间。举例来说，距离为 4.5米，且信号从两个节点中的一个到两个节点中的另一个的传播在15 ns内。以这种方式，可检测功率装置在串中的次序。

可差分地(例如通过比较两个或更多个状态之间的信号衰减)来检 测信号改变。举例来说，在装置之中的第一阻抗配置期间在每一功率装 置处测量信号，且在一个或多个装置改变阻抗之后再次测量信号，且测 量值之间的差允许至少部分地确定装置的次序。

举例来说，一个功率变频器具有高阻抗且另一变频器具有低阻抗， 且收发器与高阻抗变频器之间的功率变频器可记录高信号，且另一侧 上的功率变频器可具有低信号。通过一次一个地改变每一功率变频器 的阻抗，有可能确定功率变频器的次序。类似地，当除了一个功率变频 器之外的所有功率变频器具有中间到高阻抗时，在每一变频器处记录 信号，且低阻抗变频器发生改变(例如恢复到先前阻抗)直到通过比较 所记录信号来确定功率变频器的次序为止。

现参考图12B，其展示根据本公开的一个或多个说明性方面的在沿 发射线的装置处接收的第一波的说明性形式。图12B展示如在6个功 率变频器中的每一个处接收的由收发器115产生的信号，其中第4功 率变频器具有高阻抗。收发器115与第4功率装置之间的功率变频器 (例如第1、第2和第3装置)可记录高信号强度，且第4功率装置和 之后的功率装置(例如第5和第6装置)可记录低信号。高阻抗电路 可定位于每一装置上的信号记录器之后，且在这类配置中，具有高阻抗 的功率变频器可记录高信号。

现参考图12C，其展示根据本公开的一个或多个说明性方面的在沿 发射线的装置处接收的第二波的说明性形式。举例来说，可利用在每一 功率装置处接收和检测的RF信号的信号衰减来检测因泄漏导致的信号 衰减，所述功率装置例如优化器。因泄漏电路导致的固有阻抗可在特定 发射线频率下检测。

现参考图12D，其展示根据本公开的一个或多个说明性方面的在沿 发射线的装置处接收的第三波的说明性形式。举例来说，基于低阻抗 (例如短路)的PV面板定位方法可降低连接到PV面板的功率装置的阻 抗，且合成信号改变可展示具有低阻抗的功率装置具有在所述PV面板 节点处检测的较低信号。举例来说，阻抗的第一配置具有L＝10微亨利(micro-Henry)的电感和C＝25皮法拉(pico-farad)的电容，因此谐 振频率为约

第二配置接近于短路或零电阻。通过 依序地将功率装置中的仅一个修改为低阻抗，使其它功率装置维持在 高阻抗可允许检测每一PV面板在串中的位置。

所发射信号的频率和每一装置处的阻抗改变可设置为使得每一节 点处的信号测量值的结果可用以确定功率装置在串中的次序。举例来 说，展频频率扫描信号可检测PV面板串联次序的各方面。举例来说， 可使用具有在1KHz与10MHz之间的频率的信号。举例来说，可使用 具有在50KHz与50MHz之间的频率的信号。举例来说，使用具有5 KHz、10KHz、15KHz、20KHz、25KHz、40KHz、50KHz、100KHz、 200KHz、500KHz、1MHz、1MHz、5MHz、10MHz、20MHz、50MHz、 100MHz、200MHz等的频率的信号。举例来说，使用具有极低频(VLF)、 低频(LF)、中频(MF)、高频(HF)或极高频(VHF)的信号。

现参考图12E，其展示根据本公开的一个或多个说明性方面的在沿 发射线的装置处接收的信号的说明性图。第一图1201展示当每一处的 阻抗设置为零(例如在信号处于完全强度的情况下的短路阻抗)时在不 同节点处记录的信号。第二图1202和第三图1203分别展示略微衰减 信号和来自断开电路的零信号。第四图1204和第五图1205分别展示 略微衰减信号和来自具有中间阻抗的功率装置的略微升高的信号。

现参考图13，其展示根据本公开的一个或多个说明性方面的用于 测试功率装置的方法的流程图。在一个或多个实施例中，图13的方法 或其一个或多个步骤可由一个或多个计算装置或实体执行。举例来说， 图13的方法的部分可由计算机系统的组件执行。图13的方法或其一 个或多个步骤可体现于计算机可执行指令中，所述计算机可执行指令 存储在例如非暂时性计算机可读介质的计算机可读介质中。图13的方 法中的步骤可能并非全部都按指定的次序执行，且一些步骤可省略或 按次序改变。

图13的方法可用以在可配置成与图11A中展示的系统类似的系统 中确定串联连接的PV装置与波形产生收发器的相对距离。在步骤1320 处，可将一个或多个功率装置定义为“未测试”，例如尚未命令所述一 个或多个功率装置改变其阻抗。举例来说，一开始，可确定所有功率装 置未经测试。

在步骤1325处，选择未测试的装置中的一个。举例来说，可在步 骤1325处随机地选择未测试的装置。在步骤1330处，可命令在步骤 1325处选定的装置改变其可变阻抗。举例来说，可命令装置在确定的 频率下改变其可变阻抗，所述确定的频率例如高频。在步骤1335处， 收发器可在PV串上发射电压脉冲。在步骤1340处，收发器可接收反 射波、记录和/或计时响应，且在步骤1345处将接收到的或确定的数 据保存到存储器。在步骤1350处，可从“未测试的”装置池中移除选 定的装置，且可例如利用收发器命令所述选定的装置停止改变其输出。 在步骤1355处，收发器可检查或确定串中存在未测试的装置的时间。 当存在未测试的装置时，方法可返回到步骤1325，且可选择另一功率 装置。当在步骤1355处确定已测试所有功率装置(也就是说，没有未 测试的装置)时，方法可继续进行到步骤1360。在步骤1360处，收发 器(或从收发器中接收数据的主控单元或其它系统)可分析保存的反射波形和时间样本、确定(如先前所解释)哪些装置比其它装置更近并且 估计装置之间的距离。

现参考图14，其展示说明性PV布置。在PV布置309中，PV装置 105a、105b到105k彼此并联耦合。尽管图14中未说明，但装置105a- k可并联耦合到系统功率装置，例如逆变器、管理和/或通信单元、安 全装置或其它装置。每一PV装置105a-k可耦合到电源(例如PV面板、电池、风力涡轮机等)且可包含DC/DC或DC/AC变频器，所述DC/DC 或DC/AC变频器配置成输出对于所有并联耦合的PV装置105a-k为共 同的高电压DC或AC电压。在这一说明性系统中，装置105a-k可不彼 此串联连接。收发器116可耦合到PV装置105a-k且可配置成与装置105a-k通信。系统安装人员可能需要知道各种装置与收发器之间的距 离，或知道距离次序(例如哪一装置105a-k最近，哪一装置最远等)。 在并联连接的实施例中，可发射电压或电流脉冲，其中PV装置105a- k如由收发器116所指示依次改变其阻抗，如上文关于图11A-14所解 释。在这一实施例中，收发器116可针对由改变阻抗电路引起的干扰 分析当前返回波，且基于由每一PV装置引起的记录中的时间延迟来按 距收发器116的距离的次序确定和/或列出装置105a-k。

现参考图15A，其描绘根据说明性实施例的PV装置。PV面板106 可包含一个侧面上的一个或多个太阳能电池(未明确展示)，以及第二 侧面上的接线盒的下部部分152。例如带状导线的多个面板导体153可 耦合到面板的一个侧面上的PV单元，且可以从另一侧面上的下部接线 盒部分152中的槽突出。下部接线盒部分152可在制造时紧固到PV面 板106。识别标签(ID标签)151可在制造时或在制造后附接到面板 106或下部接线盒部分152。ID标签151可以是条形码、序列号、RFID 标签、存储器装置或用于含有可由外部装置读取的信息的任何其它媒 体。上部接线盒部分150可机械地附接到下部接线盒部分，且可包含 配置成从导体153中接收PV功率的电子电路，且可包含用于将上部部 分耦合到相邻PV装置的串导体154。在一些实施例中，上部接线盒部 分150可在制造时使用适当长度的导体耦合到其它上部盒部分，以允 许在部署PV设施期间使多个上部部分150附接到多个下部接线盒部 分。上部接线盒部分150可包含用于从面板或下部接线盒部分中读取 ID标签151的适当装置。举例来说，当ID标签151包含条形码时，上 部部分150可包含条形码扫描仪。当ID标签151包含序列号时，上部 部分150可包含相机且耦合到配置成识别数字和/或字母的装置。上部 部分150可包含RFID标签读取器或配置成从存储器装置中读取标识信 息的装置。上部部分150可当附接到下部接线盒部分152时自动地读 取、处理和/或传达ID信息。上部接线盒部分150还可配置成具有其 自身ID信息且能够传送到管理装置，所述上部接线盒部分自身的ID 标签和PV面板的ID标签均耦合到所述管理装置。

可出于若干目的使用PV装置ID标签。在一些实施例中，可使用 ID标签来创建PV设施图，所述PV设施图包含特定装置在设施中的位 置。在一些实施例中，标签可用以例如通过使用验证协议验证PV装置 并确保经过批准的装置用于所述设施。在一些实施例中，可由接线盒的 上部部分中包括的电路和/或装置来执行协议。在一些实施例中，可将 ID标签传送到外部管理装置，且可在下部部分、上部部分和外部装置 或管理单元中包含的组件之间执行验证协议。

现参考图15B，其展示接线盒的上部部分的说明性实施例，所述接 线盒例如图15A中描绘的布置中可使用的一个接线盒。上部接线盒部 分150可包括功率变频器245，其可配置成从PV面板中接收DC功率 并在变频器输出处将其转换为DC或AC功率。上部接线盒部分150可 包括可变负载275。上部接线盒部分150可包括ID读取器285。上部 接线盒部分150可进一步包含控制器270，例如微处理器、数字信号处 理器(DSP)和/或FPGA，所述控制器配置成控制其它功能块中的一些 或全部。在一些实施例中，控制器可拆分成多个控制单元，每一控制单 元配置成控制上部部分150的功能块中的一个或多个。上部接线盒部 分150可包括最大功率点追踪(MPPT)电路295，其可配置成从上部部 分150耦合到的PV模块中提取功率，例如最大功率。在一些实施例中， 控制器270可包含MPPT功能，且因此上部部分150中可能并不包含 MPPT电路295。控制器270可经由共同总线290控制其它元件和/或与 其它元件通信。在一些实施例中，上部接线盒部分可包含电路和/或传 感器280，其配置成测量PV模块或接线盒上或附近的参数，例如电压、 电流、功率、辐照度和/或温度。在一些实施例中，上部接线盒可包含 通信装置255，其配置成发射和/或接收来自其它装置的数据和/或命令。通信装置255可使用电力线通信(PLC)技术或例如ZigBee、Wi- Fi、蓝牙、蜂窝通信或其它无线方法的无线技术进行通信。在一些实施 例中，上部接线盒部分可包含安全装置260(例如保险丝、电路断路器 和剩余电流检测器)。包含在上部接线盒部分150中的各种组件可经由 共同总线290通信和/或共享数据。

图16是用于将功率装置分组成串的方法的流程图。方法可用于确 定哪些装置在例如图9中描绘的系统的系统中彼此串联连接。图16的 方法或其一个或多个步骤可用于例如在图2A的步骤132处将装置分组 到图行中。方法可应用于多个功率装置，所述多个功率装置能够将其输 出参数(例如电压、电流)报告到通信地耦合到功率装置中的一些或全 部的系统管理单元。根据基尔霍夫电流定律(Kirchhoff’s Current Law，KCL)，串联耦合装置携载相同的电流。根据KCL，当多个串联耦 合的功率装置基本上同时地将其输出电流重复地报告到系统管理单元 时，所报告的电流的量值可基本上相同。通过在一段时间内记录所报告 的电流，可确定哪些功率装置不太可能彼此串联耦合(例如当两个装置 基本上同时报告显著不同的电流时，所述两个装置可能并非串联耦 合)，且通过处理适当停止条件的消除和应用，可获得功率装置在PV系 统中的布置的准确估计。

在步骤160处，可考虑初始分组可能性。举例来说，可认为每一功 率装置“可能”与系统中的每一其它功率装置“配对”。在一些实施例 中，可基于先验知识来考虑更多限制的初始可能性。举例来说，可能已 知两个功率装置并非彼此串联耦合，且可在一开始认为所述两个功率 装置“未配对”。在一些实施例中，可视情况将计数器设置为追踪方法 已运行的迭代次数。在步骤161处，方法可基本上同时从两个或更多 个功率装置中接收电流测量值。

在步骤162处，可将电流测量值中的一些彼此进行比较。举例来 说，当在方法的步骤162处认为装置A和装置B“可能配对”时，可分 别将装置A的电流测量值I_A和装置B的电流测量值I_B与彼此进行比较。 当电流测量值基本上不相同时，装置A与装置B之间的估计关系可改 变为“未配对”。在一些实施例中，可能需要超过一个实例的基本上不 同电流来将估计关系改变为“未配对”。举例来说，可认为装置A和装 置B“可能配对”，直到已报告三对基本上不同的电流测量值为止。在 一些实施例中，对于电流是否基本上相同的确定是基于绝对电流差。举 例来说，当对于适当∈(例如10mA或100mA或1A)，|I_A-I_B|＜∈时， 则可认为I_A和I_B“基本上相同”。在一些实施例中，对于电流是否基本 上相同的确定是基于相对电流差。举例来说，当对于适当α(例如0.01 或0.03，或0.1)，

且

时，则可认为I_A和I_B基本上相 同。在一些实施例中，可使用多个准则来确定两个电流基本上相同的时 间。

通过如上文详述的将电流测量值对彼此进行比较，可确定哪些装 置不太可能彼此串联耦合。在一些实施例中，方法可比较被认为“可能 配对”的每对功率装置的电流测量值，且基于比较结果，方法可将所述 对功率装置之间的关系改变为“未配对”。在一些实施例中，方法可仅 将电流测量值的一部分彼此进行比较。在一些实施例中，可随机地选择 针对比较而选择的一些或所有电流测量值。

在步骤163处，方法确定已达到停止条件的时间。在一些实施例 中，当已完成一定次数的迭代时，可达到停止条件。触发停止条件的迭 代次数可以是固定的(例如10、50或100)，或可取决于系统中的功率 装置的数目(例如针对含有N个功率装置的系统为N/10、N/2或

)。 在一些实施例中，当一定迭代次数尚未改变任何两个功率装置之间的 关系时，可触发停止条件。举例来说，当三种方法迭代尚未将任何两个 装置之间的关系改变为“未配对”时，可达到停止条件。在一些实施例 中，当认为每一功率装置“可能配对”到不超过一定数目的其它装置 时，可达到停止条件。举例来说，当认为每一功率装置“可能配对”到 不超过二十个装置或四十个装置或六十个装置时，可达到停止条件。在 一些实施例中，基于准则的组合达到停止条件。举例来说，仅在三种方 法迭代尚未将任何两个装置之间的关系改变为“未配对”时，可达到停 止条件，且另外，认为每一功率装置“可能配对”到不超过五十个装置。

当方法确定尚未达到停止条件时，在步骤165处，迭代计数器可 递增，且方法可返回到步骤161。当方法确定已达到停止条件时，方法 可继续到步骤164，且针对每一功率装置X，输出被认为“可能配对” 到功率装置X的功率装置组(例如功率装置X的“潜在组”)。

现参考图17A，其展示PV装置的PV串的说明性实施例，其中有可 能确定装置在串内的次序。将PV装置选择性地耦合到共同接地可引起 泄漏电流，其可用以确定PV装置在PV串内的次序。串318可包括多 个串联连接的PV装置107，例如PV装置107a、107b到107k。串318 可包括任何数目的PV装置104a-k。串可耦合在接地端子与功率总线之 间。每一PV装置的端子之间的电压可在装置到装置之间变化。举例来 说，在图17A中描绘的说明性实施例中，PV装置107a输出25V，PV 装置107b输出30V(55V-25V＝30V)，且PV装置107k输出39.3V(700-660.7V＝39.3V)。串电压可以是由串中的每一PV装置输出的电 压的和，其中功率总线的电压约等于串电压。

装置104a-k可包括与先前相对于PV装置103和/或104论述的那 些元件类似的元件。尚未明确地说明一些元件。装置104a-k可各自包 括功率变频器211(例如DC/DC或DC/AC变频器)，其从PV面板、电池 或其它形式的能量产生接收输入并产生输出。变频器可包含用于串联 耦合到串318中的相邻PV装置的两个输出端子。变频器211的一个输 出可另外在泄漏电路108处耦合到泄漏端子LT。可不同地配置泄漏电 路108。在说明性实施例中，例如图17A中所展示，泄漏电路108可包 括包含电阻器R、开关Q和电流传感器A1的串联支路。串联支路可耦 合到共同电接地。在一些PV设施中，用以支撑PV面板的安装结构可 能需要耦合到共同接地，且在这类实施例中，泄漏支路可经由安装结构 耦合到接地。在一些实施例中，可考虑替代的接地点。电阻器R可具 有较大电阻，例如10kΩ、100kΩ或甚至1MΩ或更大。开关Q可使用例 如MOSFET的适当装置来实施。在常规操作条件期间，开关Q可处于关 闭(OFF)位置中，从而使泄漏端子LT与接地点断开连接。开关Q可 暂时地切换为开启(ON)，从而允许电流从泄漏端子LT流动到接地。 在一些实施例中，其中开关Q和电流传感器A1可具有可忽略的电阻， 与泄漏端子LT处的电压大致成比例的量值的电流可流经泄漏电路且由 电流传感器A1感测。举例来说，当泄漏端子LT处的电压为100V且电 阻器R具有电阻100kΩ时，电流传感器A1可感测为

的泄 漏电流。在一些实施例中，PV装置107可包含用于将泄漏电流测量值 发射到管理装置的通信装置，所述管理装置配置成使用电流测量值来 进行适当计算(未明确地说明)。控制器214可与相对于图11A描述的 控制器220类似，且可进一步配置成控制开关Q的切换。在一些实施 例中，单独的控制器可专用于切换开关Q。通信装置212可配置成与其 它系统功率装置通信以用于发送或接收命令或数据。举例来说，通信装 置212可配置成提供泄漏端子LT处的电压或电流的测量值。通信装置 212可以是无线(例如蜂窝、ZigBee^TM、Wi-Fi^TM、Bluetooth^TM或其它无 线协议)收发器或有线通信装置(例如使用电力线通信的装置)。

返回到串318，在一些实施例中，每一PV装置107可包括与泄漏 电路108类似的泄漏电路。每一装置可包含对应于传感器A1的电流传 感器，且每一电流传感器可感测不同电流，其中每一感测的电流的量值 指示邻近于系统功率总线。举例来说，使用图17A中指示的数值实例， 当每一PV装置107a、107b…107k包含耦合到功率变频器211的“低 电压”输出的泄漏电路且每一PV装置包含一致的电阻器R＝100kΩ时， PV装置107a可感测约为

的电流。PV装置107b可感测约为

的电流。PV装置107c可感测约为

的电 流。PV装置107j可感测约为

的电流。PV装置107k可感 测约为

的电流。可观测到，PV装置越接近于功率总线， 则感测电流的量值可能越高，且在一些实施例中，有可能通过比较由每 一PV装置感测的电流量值来估计PV装置107a…107k相对于功率总线 的相对次序。

现参考图17b，其展示根据说明性实施例的泄漏电路。可使用PV 装置1007替代图17A中的PV装置107。举例来说，图17A的PV装置 107a-107k可由对应的多个PV装置1007a-k取代。PV装置1007可包 括控制器214、功率变频器211和通信装置212，其可与图17A的控制器214、功率变频器211和通信装置212相同。PV装置1007可具有与PV装置107的泄漏端子类似的泄漏端子(LT)。泄漏电路1008可包括 电压传感器V1以及电阻器R1和R2。电阻器R2可具有极大电阻，例如 100MΩ、1GΩ、2GΩ或甚至10GΩ R1可基本上小于R2。举例来说， R1可具有低于R2的％1的电阻。高阻抗电流路径可经由电阻器R1和R2 设置于泄漏端子LT与接地之间。R1和R2可具有足够电阻来使泄漏电 流保持于较小值，这可减少因泄漏电流导致的损耗。举例来说，针对 5.01GΩ的总电阻，R2可为5GΩ且R2可为10MΩ。当LT处的电压 为500V时，泄漏电流可为约100μA。电压传感器V1可测量电阻器R1 两端的电压。由于R2可比R1大得多，因此R2可吸收泄漏端子LT处 的大部分电压降。作为说明性实例，假定R2是R1的99倍，那么R2吸 收LT处的电压降的百分之99，且R2吸收LT处的电压降的百分之1。 当一连串PV装置1007串联耦合，每一PV装置具有泄漏端子和泄漏电 路1008时，每一相应泄漏电路1008的每一相应电压传感器V1可测量 等于约相应泄漏端子处的电压的％1的电压。通过确定相应电压测量值 的量值中的相对次序，可确定串联耦合的PV装置1007的次序(例如 通过可接收由相应电压传感器测量的电压测量值的集中式控制器)。

图18是用于确定功率装置在PV串内的次序的方法的流程图，所 述PV串可与图17A中所说明的PV串类似。在步骤170处，可认为一 些功率装置“未经取样”，例如尚未对泄漏电流进行取样的功率装置。 在步骤171处，可从未取样装置组中选择功率装置。在一些实施例中， 可从未取样装置组中随机选择装置。在一些实施例中，可根据预定准则 (例如根据PV串内的估计位置)从未取样装置组中选择装置。在步骤 172处，命令在步骤171处选定的功率装置启用功率装置的泄漏电路。 可经由例如PLC和/或无线通信的各种通信方法接收功率装置命令，且 可由系统管理单元发送所述命令。在步骤173处，一旦接收到启用泄 漏电路的命令，就可启用功率装置的泄漏电路。泄漏电路可与图17A中 所说明的泄漏电路类似，且泄漏电路的启用可包括将开关Q设置到开 启(ON)位置。与图17A中所说明的传感器A1类似的电流传感器可测 量在Q处于开启(ON)位置时获得的泄漏电流。在步骤174处，可测 量泄漏电流，且可将测量值保存到数据记录装置。数据记录装置可包括 闪速存储器、EEPROM或其它存储器装置。在步骤175处，可从未取样 装置池中移除在步骤171处选定的功率装置，且可将命令发布到功率 装置以停用功率装置的泄漏电路。停用可包括将开关Q设置到关闭 (OFF)状态。在步骤176处，方法可确定对额外功率装置进行取样的时 间。在一些实施例中，方法可对串中的每一功率装置的泄漏电流进行取 样，且只要存在至少一个尚未启用其泄漏电路的功率装置，方法即可回 到步骤170。在一些实施例中，即使在一些功率装置尚未启用其相应泄 漏电路时，可方法仍可继续进行到步骤177。在步骤177处，可比较所 记录的泄漏电流测量值，且基于所述测量值，可估计功率装置对应于泄 漏电流测量值的相对次序。举例来说，当已测量例如I_A、I_B、I_C的三个 泄漏电流(其中所述三个电流测量值对应于功率装置D_A，D_B，D_C)时，且 当I_A＜I_B＜I_C时，方法可确定D_C可以是三个装置中最接近于功率总线的装 置，且D_A可以是三个装置中最远离功率总线的装置。当已对PV串中的 所有功率装置的泄漏电流进行取样时，在一些实施例中，有可能确定所 有功率装置在串中的次序。

现参考图19，其说明根据说明性实施例的光伏设施的一部分和绘 制的无人机(UAV)。光伏(PV)设施199可包括PV模块191。一个或 多个无人机(UAV)190可用以获得PV设施199的估计布局图(ELM)， 以便确定PV模块191的相对次序和/或位置。PV模块191可包括耦合 到光伏功率装置(例如PV优化器、DC/DC变频器、DC/AC逆变器)的 PV发电机(例如一个或多个PV单元、PV串、PV子串、PV面板、PV板 等)。在一些实施例中，每一PV模块191可包括可由UAV 190读取的 识别标签(ID标签)。ID标签可以是条形码、序列号、RFID标签、存 储器装置或用于含有可由外部装置读取的信息的任何其它媒体，其中 UAV 190包括用于读取ID标签的适当装置。举例来说，每一PV模块 191可具有RFID标签，而UAV 190可具有RFID读取器。在一些实施例 中，每一PV模块191可具有条形码贴纸、标签，而UAV 190可具有条 形码扫描仪。UAV190可具有与包括图7的合并装置700的那些功能装 置类似的各种功能装置举例来说，UAV 190可包括控制器195、通信 装置196、GPS装置194、ID读取器193和数据记录装置192，所述装 置可与图7的ID读取器203、GPS装置201、数据记录装置202、控制 器205和通信装置206类似或相同。

在一些实施例中，UAV 190可自动地读取PV模块191中的每一个 的ID标签。在一些实施例中，UAV 190可在读取PV模块的ID标签时 接近每一PV模块，且使用GPS装置194以估计正经扫描的PV模块的 坐标。图2A的方法可用以使用PV模块的测量或估计的GPS坐标来产生PV设施的ELM。

可以不同方式实现UAV 190。举例来说，可利用无人驾驶飞机、微 型直升机、远程控制飞机或各种其它UAV。

在一些实施例中，UAV 190可包括热感相机。举例来说，相机197 可以是用于获得PV设施199的热图像的热感相机，且通过随时间推移 拍摄PV设施199的多个热图像，可使用本文中所公开的方法估计PV 模块的相对位置以用于产生ELM。

现参考图20，其说明可以根据本文中所公开的方法和设备为特征 的光伏发电机(例如光伏面板)的热特性。当并不将由面板产生的光伏 功率提供给电力负载时，一些类型的光伏面板可产生增加的热量。作为 安装在PV面板上的光伏电池吸收日光辐照的结果，光伏功率可由PV 面板产生。当电力负载耦合到PV面板时，吸收的日光辐照中的一些可 转换成提供给负载的电能。当没有电力负载(或减少的电力负载)耦合 到PV面板时，吸收的辐照的增加部分可转换成热量，这可导致PV面 板的温度升高。当电力负载耦合到PV面板但所述负载仅汲取由所述面 板产生的PV功率的较小部分时，在与“无负载”情况相比时，面板温度可低于所述温度，但可高于将在电力负载从PV面板中汲取PV功率 的增加量时测量的温度。

再次参考图20，所述图展示PV发电机组(其可用作图19的PV模 块191)的说明性热图像。PV发电机2001b可将第一电平的电能(例 如300瓦)提供到负载，PV发电机2001c可将第二电平的电能(例如 200瓦)提供到电力负载，且PV发电机2001可将第三较低电平的电能(例如50W)提供到电力负载，或可能并未提供任何电能到负载。所有 PV发电机2001a-2001c可由基本上相同等级的日光辐照度来照射。如 由温度棒2002所指示，向负载提供的电能的减少可以可由热图像在视 觉上检测的方式增大相关联的PV发电机的温度(例如约4℃)。

再次参考图20，其说明根据说明性实施例的光伏串的热图像部分， PV面板2001a-2001f可串联或并联耦合以形成PV串的一部分。在获得 热图像时，PV面板2001a-2001e耦合到电力负载，且PV面板2001f并 不耦合到电力负载。与PV面板2001a-2001e相比，可观测到PV面板 2001f在视觉上是可区分的。

返回参考图19，相机197可用以获得与图20中说明的热图像类似 的热图像，其中控制器195配置成执行用于根据由相机197获得的图 像确定ELM的方法。可获得与图20的图像类似的一连串热图像，并将 所述一连串热图像存储在数据记录装置192中，其中控制器195配置 成从数据记录装置192中读取图像以供处理。

现参考图21，其说明根据本公开的一个或多个说明性方面的用于 设施绘制的方法。方法2100可由控制器或由系统级控制器或由其组合 来执行，所述控制器由UAV包括(例如图19的控制器195)，所述系统 级控制器与PV模块和/或UAV通信。出于说明性目的，可假定方法2100 由图19的控制器195执行并应用于图19的PV模块191。每一PV模 块191可包括能够增加或减少从PV模型汲取的电能的PV功率装置。 举例来说，在一些实施例中，每一PV模块191可包括断开开关，所述 断开开关配置成使PV模块与耦合到电力负载的PV模块串断开连接。 通过使选定的PV模块与PV模块串断开连接，选定的PV模块可停止向 电力负载提供功率，且选定的PV模块的温度可能上升。在一些实施例 中，每一PV模块191可耦合到优化器，每一优化器配置成增大或减少 从对应PV模块汲取的功率。

耦合到PV模块191的PV功率装置可与执行方法2100或其部分的 控制器通信。举例来说，耦合到PV模块191的PV功率装置可包括配 置成与UAV 190的通信装置196通信的无线通信装置。

在不考虑互连性的情况下，方法2100可应用于PV模块组。方法 2100可有效地绘制电连接的PV模块(例如作为相同PV串的一部分的 模块)，且可有效地绘制未电连接的PV模块(例如作为不同PV串的一 部分的模块)。

在方法2100开始时，在步骤1220处，认为所述组中的所有PV模 块“未经测试”。在步骤1221处，控制器(例如执行方法2100或方法 2100的一部分的控制器)可从未测试的PV模块池中选择PV模块。在 步骤1222处，控制器减少从选定的PV模块中汲取的电能。举例来说， 控制器可命令耦合到PV模块的PV功率装置(例如断开开关或优化器) 减少从PV模块中汲取的电能(例如通过使PV模块与负载断开连接， 或通过操作减少从PV模块中汲取的功率的操作点处的PV模块)。

在从PV模块中汲取的电能减少之后，PV模块的温度可能需要几分 钟的时间才能大幅上升。在继续进行到步骤1223之前，控制器可等待 一段时间(例如3、5、10或20分钟)。

在步骤1223处，控制器可控制热成像装置(例如相机197)获得 PV模块组的热图像。在步骤1224处，控制器可分析热图像以发现“热 点”，例如图像中指示温度较高的区域。在一些实施例中，热图像可包 括温度测量值，其可在数值上进行比较。在一些实施例中，热图像可由 不同颜色的像素和/或灰色的阴影表示，其中控制器配置成处理图像并 检测包括可指示较高温度的像素(例如红色，或深灰色阴影)的区域。

在步骤1225处，控制器可估计在步骤1224处检测到的热点的相 对位置。举例来说，控制器可确定PV模块组包括并行放置的九个PV模 块(例如与图20的描绘类似)，其中右起第四个PV模块(即，PV模块 2001)比其它PV模块热。在一些实施例中，控制器可能已估计PV模 块中的一个的物理坐标，且可使用所估计的坐标作为用于估计其它PV 模块的位置的“锚定”节点。在一些实施例中，控制器可确定PV模块 在所述组中的相对次序或关系放置(例如位于右侧、位于左侧、前方、 后方)，且汇总关系放置以产生ELM。

在一实施例中，方法2100可调适成使所有PV装置最初并不将大 量功率提供到电力负载。方法可调适成在步骤1222处增大从选定PV 模块中汲取的电能，在步骤1224-1225处检测并估计“冷点”位置，且 在步骤1226处减少从选定PV模块中汲取的电能。

在步骤1226处，从未测试的PV模块组中移除在步骤1221处选定 的PV模块，且(例如通过命令断开开关将PV模块重新连接到电力负 载，或命令优化器在功率增大的操作点处操作PV模块)增大从选定PV 模块中汲取的功率。

在步骤1227处，控制器确定是否保留未测试的PV模块，即所述 组中是否存在尚未在步骤1221处选定的PV模块。如果保留未测试的 PV模块，那么控制器可回到步骤1221。如果不保留未测试的PV模块， 那么控制器可继续进行到步骤1228。

在步骤1228处，控制器可经由方法迭代汇总在步骤1225处估计 的热点位置，以产生估计的ELM。

在一替代实施例中，可将在步骤1223处获得的热图像保存到存储 器，其中步骤1224-1225在步骤1227的最终迭代之后执行。换句话说， 对热图像的分析可被延迟，直到已获得完整的热图像集(通过步骤 1221-1227，每迭代一个)之后。在优选实施例中，按图21中指示的次 序执行步骤1224-1225，以使得控制器能够重复迭代(若需要)。举例 来说，方法2100可包括确保在步骤1224处已检测到“热点”的额外 步骤，且在方法尚未识别在步骤1223处获得的热图像中的热点的情况 下，使方法回到步骤1221，或替代地，等待额外若干分钟且随后回到 步骤1223。

方法2100可与本文中所公开的其它方法合并，例如以提高由本文 中所公开的方法产生的ELM和PIM的准确度。举例来说，方法2100可 用以获得初始ELM，其中图18的方法用于进行验证(或反过来也如此)。

在一些实施例中，参考“上部”和“下部”接线盒部分。此语言是 出于方便而使用，且并不意欲为限制性的。在一些实施例中，两个部分 可以是并行的，和/或功能电路可以允许所述两个部分在彼此耦合时处 于电连通的方式从一个接线盒部分传递到另一部分。

在本文中所公开的说明性实施例中，使用PV模块来例证可利用所 公开的新颖特征的能量源。在一些实施例中，除了PV模块之外或替代 PV模块，能量源可包含电池组、风力或水电涡轮机、燃料电池或其它 能量源。本文所公开的电流布线方法和其它技术可应用于替代能量源， 例如上文所列的那些能量源，且作为能量源的PV模块的提及仅出于说 明性目的且并不意欲在这方面进行限制。举例来说，可使用任何其它能 量源或能量源的组合。

应注意，本文阐述了元件之间的各种连接。对这些连接进行了概括 性描述，且除非另外规定，否则这些连接可能是直接的或间接的；本说 明书并不意欲在这方面进行限制。另外，一个实施例的元件可与其它实 施例的元件以适当的组合形式或子组合形式进行组合。

本文中所公开的特定尺寸、特定材料、特定范围、特定频率、特定 电压、特定阻抗和/或其它特定特性和值本质上为实例，且并不限制本 公开的范围。在本文中针对给定参数的特定值和特定值范围的公开不 排除可用于本文中所公开的实例中的一个或多个其它值和值范围。此 外，据设想，本文中所陈述的特定参数的任何两个特定值都可限定可用 于给定参数的值范围的端点(例如给定参数的第一值和第二值的公开 可解释为公开了在第一值与第二值之间的任何值也可用于给定参数)。 举例来说，本文中举例说明了参数X具有值A且也举例说明了具有值 Z，设想参数X可具有约A到约Z的值范围。类似地，设想参数值的两 个或更多个范围的公开(不管这些范围是否嵌套、重叠或相异)包含可 能使用所公开的范围的端点要求的值范围的所有可能组合。举例来说， 当本文中举例说明了参数X具有介于1-10或2-9或3-8的范围内的值 时，还设想参数X可具有包含1-9、1-8、1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、 3-10和3-9的其它值范围。

实验结果

从功率装置的DC+和/或DC-线到地面的寄生泄漏可由功率装置在 其它源上的泄漏引起。举例来说，装置泄漏可为约250pf(例如从 MOSFET扩频器到功率装置底盘)，且太阳能面板对壳体的泄漏可为约100pf。可使用配置成将阻抗调谐到绘制信号频率的开关(例如使用 使电容器和电感器串联或并联连接的开关)来修改PV串功率装置的阻 抗，所述PV串功率装置的阻抗例如来自开关主体、电感器、电容器和 /或泄漏电容。举例来说，开关可递增地调整阻抗直到发现对于调谐信 号的最佳匹配为止。可将信号频率调谐或调整为装置的阻抗，例如可调 整频率发射器基于将组件改变为经连接的固定阻抗集来搜索最优频率。可使用扩频信号注入来将多个信号频率发送到功率装置。每一功率 装置可在频率改变期间收集并记录衰减，将所记录信号发送回到中央 处理器，且中央处理器可分析每一频率下的信号强度以确定功率装置 沿所述串的正确次序。可将每一功率装置处的对应信号接收器调谐到 固定信号频率或所述对应信号接收器为用于接收多个频率下的信号的 宽频带接收器。

可将高频(HF)信号(例如140kHz)注入到PV串导体的一个侧 面，且可观测到在信号沿PV串传播期间振幅减小。处理器可基于由沿 PV串的每一装置逐渐衰减的注入信号来确定所述串内的功率装置的次 序。装置泄漏可在50与500pf之间，且太阳能面板泄漏可在20与 350pf之间。取决于特定设施的泄漏值，HF信号频率可在20kHz与 500kHz之间，其中这一范围的较高频率允许相邻装置之间的更多衰 减，且也可导致沿串向下的装置到达饱和状态并针对信号强度变平。此 外，由于信号可从串的DC+和DC-侧进入PV串，且信号和渗漏与地面 相关，因此DC+处注入的信号也可到达串的DC-侧。这可引起直到串中 的某一点的每一装置处的单调递减的信号强度，且随后信号强度可因 从DC-侧到达装置的信号而增大。信号可配置成使得泄漏阻抗可使信号 强度沿整个串最优地衰减。

图22展示具有PV次序检测组件的PV串的实例电路图。中央处理 器或中心功率装置(未展示)可包含cx处的电容器和CM处的共模扼 流圈。端子DC+和DC-可连接到功率装置Devl、Dev2...DevX的串，每 一功率装置连接到PV面板(未展示)。对地面cyl和cy2的连接允许 注入信号传播通过所述串且通过泄漏电容器Leakl、Leak2...LeakX衰 减到地面。串联电感器L1可用以辅助测量每一装置处的信号衰减，这 是因为其可防止信号进入PV串的反向侧。如在Trans处的发射器可在 例如140kHz的高频下将信号注入到PV串(未展示)的DC+侧或PV串 的DC-侧中。PV串的电缆可具有为Lcable的阻抗或电感。沿串的每一 功率装置(如在Devl处)可包含与并联电感器Lcomm和电容器Cr串 联的串联输出电容器Cout。泄漏电容器Leakl、Leak2...LeakX可通过 将信号中的一些泄漏到地面来使信号强度中的一些衰减。

在于PV串的一个末端处注入信号之前，串的另一末端可接地以形 成到地面的闭合回路。为获得沿PV串的更佳信号衰减，较大阻抗可串 联连接在DC+或DC-(自PV串的相对侧上)之间并穿过信号注入点和 接地连接点。举例来说，可在PV串导体的DC+末端上注入(相对于地 面)150kHz信号。信号可从串的DC+末端注入，且串的DC-末端可对 于地面短路，或反过来也如此。测量沿串的每一PV面板处的信号强度， 例如与每一PV面板相关联的沿串的功率装置处的信号强度，所述功率 装置例如接线盒、功率变频器、优化器微逆变器等。在接地连接之后， 可在DC-导体上串联添加一串联电感，例如0.1mH到10mH的电感器。 串联阻抗可有助于限制到达串的相对末端的信号的量，限制“浴盆曲 线”并提高绘制的准确度。使用较高信号频率可提供自功率装置的更佳 衰减，但也可更快地到达饱和状态。为解决饱和状态，用于信号注入的 PV串的侧可反向，例如信号从DC-末端注入，1mH电感器串联耦合到串的DC+末端，且DC+末端对于地面短路。反向注入可尤其适合于较长 的串。

图23展示DC+和DC-上信号注入引起的信号衰减的实例图。图2300 展示在信号从DC+端子注入时沿PV串的信号强度的减小，其中从功率 装置15到20的增大是由来自DC-端子的信号泄漏引起的。图2310展 示在信号从DC-端子注入时沿PV串的信号强度的减小，其中从功率装 置5到1的增大是由来自DC+端子的信号泄漏引起的。

串联电感可在通过串的发电电流时饱和，例如在正常操作期间(例 如在绘制完成之后)，1mH的串联电感可在通过PV串的电流高于0.2A 时饱和。功率装置接收器可在绘制期间切换到140kHz的调谐频率， 且在绘制完成时返回到正常通信频率，例如60kHz等。功率装置中的 每一个可从注入信号中接收与沿串的功率装置的方位成比例的减小的 信号强度。在绘制之后，例如在预定义的时间限值之后，每一功率装置 可将接收到的信号强度值发射回到中央处理器或功率装置。

中央处理器可基于在每一太阳能面板处的接收到的信号强度测量 值确定次序。可通过略微不同的频率、每一装置处的阻抗值或两者的重 复绘制来验证或确认绘制。通过比较两个或更多个不同绘制测量值之 间的绘制次序，可确定绘制是准确的，或可能存在来自装置中的一些的 不同泄漏。扩频信号可允许同时收集多个信号频率，且比较在每一频率下确定的次序可有助于确认太阳能面板次序。举例来说，以固定频率发 送信号以及在不同绘制测试期间针对每一测试将阻抗调整到不同阻抗 值可确认太阳能面板次序的结果是正确的。当不同频率或不同装置阻 抗层级下的次序不同时，功率装置或日光渗漏可不同，且将功率装置调 整到不同阻抗值可有助于确定并确认面板沿串的正确次序。

Claims (15)

1.一种用于确定在串联串中连接的多个功率装置的次序的方法，所述方法包括：

将命令发射到所述多个功率装置中的至少一个第一功率装置，以改变输出电参数；

致使至少一个电信号从所述多个功率装置中的至少一个第二功率装置发射；

从所述多个功率装置中的至少一个接收响应于所述至少一个电信号的至少一个测量值；以及

通过分析所述至少一个测量值来确定所述多个功率装置中的哪一个在所述串联串中被定序在所述至少一个第一功率装置与所述至少一个第二功率装置之间。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述至少一个第一功率装置的所述输出电参数恢复为先前输出电参数。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述输出电参数为阻抗。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述阻抗小于5，000欧姆。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中迭代地执行发射所述命令、致使所述至少一个电信号发射以及接收所述至少一个测量值直到确定所述多个功率装置的所述次序为止，且其中，在每一迭代期间，针对所述多个功率装置中的不同一个执行所述发射所述命令。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述至少一个电信号包括1千赫兹与10兆赫兹之间的频率。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中：

(i)对所述多个功率装置执行所述发射所述命令，

(ii)针对所述多个功率装置接收所述至少一个测量值，以及

(iii)分析通过排序所述至少一个测量值来确定所述多个功率装置的所述次序。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述多个功率装置包括直流(DC)到交流(AC)功率逆变器、DC到DC功率变频器、接线盒、旁路二极管电路、微逆变器、光伏面板电路或连接器嵌入式电路。

9.一种功率装置，包括：

通信接口，配置成接收命令；

至少一个硬件控制器；

至少两个输出导体；以及

调整电路，配置成调整所述至少两个输出导体中的至少一个的输出电参数，其中所述调整响应于接收到的命令，且其中所述至少一个硬件控制器配置成：(i)基于所述接收到的命令执行所述调整；以及(ii)测量在所述至少两个输出导体中的至少一个上发射的电信号。

10.根据权利要求9所述的功率装置，进一步包括至少一个电路，所述至少一个电路包括发射器、接收器或收发器，其中所述至少一个电路配置成发射或接收所述电信号。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的功率装置，其中所述至少一个硬件控制器进一步配置成：

发起所述电信号的发射或接收，以及

记录由所述至少一个硬件控制器接收的所述电信号的值。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的功率装置，其中所述输出电参数为阻抗。

13.根据权利要求12所述的功率装置，其中所述阻抗小于5，000欧姆。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的功率装置，其中所述功率装置包括DC到AC功率逆变器、DC到DC功率变频器、旁路二极管电路、微逆变器、接线盒、光伏面板电路或连接器嵌入式电路。

15.一种发电系统，包括：

多个功率装置，每一功率装置包括多个电输出导体，其中所述多个功率装置中的每一个配置成调整所述多个电输出导体的电输出参数，其中所述多个功率装置在串联串中连接；

所述多个功率装置中的至少一个发射功率装置，配置成发射电信号；

所述多个功率装置中的至少一个接收功率装置，配置成接收和所述电信号且记录接收到的电信号的至少一个值，其中所述至少一个接收功率装置包括用于发送所述接收到的电信号的所述至少一个值的通信接口；以及

至少一个硬件处理器，配置成：

(i)命令所述多个功率装置中的至少一个调整所述电输出参数，

(ii)命令所述至少一个发射功率装置发射所述电信号，

(iii)命令所述至少一个接收功率装置接收所述电信号、记录所述接收到的电信号的所述至少一个值以及发送所述接收到的电信号的所述至少一个值，

(iv)接收所述接收到的电信号的所述至少一个值，以及

(v)分析所述接收到的电信号的所述至少一个值以确定所述多个功率装置的至少一部分的次序。

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