CN111543004A - 检测多通道逆变器的输入通道配置的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于检测具有多个输入通道的多通道逆变器(100)的输入通道配置的方法(1)。每个输入通道与对应的功率转换器电连接，并且在所述多通道逆变器的可操作安装后与DC电源可操作地相关联。该方法包括以下步骤：‑在输入通道中选择参考输入通道；‑控制功率转换器，以允许高于电流阈值的输入电流沿着所述参考输入通道流动，并且允许低于所述电流阈值的输入电流沿着与所述参考输入通道不同的一个或多个剩余输入通道流动；‑获取指示所述输入通道的输入电压的检测数据(D)；‑在所述输入通道的输入电压之间执行比较；‑执行确定过程(DP)，以基于所述剩余输入通道的输入电压相对于所述参考通道的输入电压的行为来确定所述输入通道的配置状态。

Description

检测多通道逆变器的输入通道配置的方法
本发明涉及一种用于检测多通道逆变器的输入通道配置的方法。
众所周知，多通道逆变器包括输入区段和输出区段，该输入区段和输出区段分别适于从DC电力系统接收DC电力以及将AC电力提供给AC电力系统。
作为示例，在光伏设施中，多通道逆变器可以包括与光伏面板或光伏串电连接的输入区段和与配电网电连接的输出区段。
在多通道逆变器中，上面提到的输入区段包括多个输入通道，每个输入通道与对应的功率转换器(例如，DC/DC功率转换器)电连接，并且在操作中与对应的DC电源电连接。
在许多应用中，例如在光伏电站中，多通道逆变器可以具有并联地与同一个DC源电连接的一些输入通道，以及独立运行(即，与对应的DC源单独连接)的其它输入通道。
为此，在调试阶段期间，通常必须正确配置多通道逆变器的控制单元，以考虑输入通道的物理连接状态并确保逆变器正常运行。
在当前可用的设施中，上面提到的配置操作需要专业人员的干预。
作为示例，在一些情况下，操作者可以通过手动设置逆变器的控制单元的指拨开关来执行这种配置操作。
作为另一个示例，在其它情况下，操作者可以通过HMI(例如，触摸显示器)或通过下载适当的配置文件向控制单元提供指示逆变器的输入通道配置的配置信息。
如容易理解的那样，执行上面提到的配置操作的需要使得使光伏逆变器处于运行状态的调试时间和成本显著增加。
如今，市场上存在着对于可以在现场安装且调试时间和成本降低(几乎为零)的多通道逆变器的相关需求。
因此，在现有技术中，明显感觉到需要克服或减轻现有技术的上述缺点的技术方案。
本发明旨在通过根据所附权利要求1和相关从属权利要求提供一种用于检测多通道逆变器的输入通道配置的方法来响应这个需求。
一般而言，根据本发明的方法包括以下步骤：
a)在所述输入通道中选择参考输入通道；
b)控制与所述输入通道电连接的功率转换器，以允许高于电流阈值的输入电流沿着所述参考输入通道流动，并且允许低于所述电流阈值的输入电流沿着与所述参考输入通道不同的一个或多个剩余输入通道流动；
c)获取指示所述输入通道的输入电压的检测数据；
d)在所述输入通道的输入电压之间执行比较；
e)执行确定过程，以基于所述剩余输入通道的输入电压相对于所述参考通道的输入电压的行为来确定所述输入通道的配置状态。
优选地，控制所述功率转换器的所述步骤b)包括激活与所述参考输入通道对应的功率转换器并且停用或维持停用与所述剩余输入通道对应的功率转换器。
根据本发明的一个方面，在所述输入通道的输入电压之间执行比较的所述步骤d)包括检查所述剩余输入通道的输入电压是否像所述参考输入通道的输入电压那样表现。
根据本发明的一个方面，所述确定过程包括以下步骤：
e.1)如果所述剩余输入通道的输入电压不像所述参考输入通道处的输入电压那样减小，那么确定所述参考输入通道为独立输入通道。
根据本发明的一个方面，所述确定过程还包括以下步骤：
e.2)如果存在单个剩余输入通道，那么确定所述剩余输入通道为独立输入通道；或者
e.3)如果存在多个剩余输入通道，那么对所述剩余输入通道重复所述步骤a)、b)、c)、d)、e)。
根据本发明的一个方面，所述确定过程包括以下步骤：
e.4)如果一个或多个第一剩余输入通道的输入电压像所述参考输入通道处的输入电压那样减小，那么确定所述参考输入通道与所述一个或多个第一剩余输入通道为并联输入通道。
根据本发明的一个方面，如果与所述第一剩余输入通道不同的一个或多个第二剩余输入通道的输入电压不像所述参考输入通道的输入电压那样减小，那么所述确定过程包括以下步骤：
e.5)如果所述第二剩余通道包括单个第二剩余输入通道，那么确定所述剩余输入通道为独立输入通道；或者
e.6)如果所述第二剩余通道包括多个第二剩余输入通道，那么对所述第二剩余输入通道重复所述步骤a)、b)、c)、d)、e)。
优选地，根据本发明的方法包括存储指示针对所述输入通道确定的配置状态的配置信息的步骤f)。
在另一方面，本发明涉及根据所附权利要求9和相关从属权利要求的多通道逆变器。
参考附图中的图，在以下非限制性实施例的描述中，本发明的其它特征和优点将变得清楚，其中：
图1示出了实现根据本发明的方法的光伏逆变器的示意性框图；
图2示出了描述根据本发明的方法的步骤的示意性框图；
图3A-3B示出了详细描述由根据本发明的方法执行的确定过程的示意性框图；
图4-9示意性地示出了根据本发明的方法在多通道逆变器中的实现的一些示例；
图10示意性地示出了光伏源的操作特性曲线的示例。
参考所引用的附图，本发明涉及一种用于检测多通道逆变器100的输入通道配置的方法。
多通道逆变器100特别适用于光伏设施，下面，将特别参考这些应用进行描述，而无意限制本发明的范围。实际上，多通道逆变器100可以方便地用于不同类型的低压设施(诸如包括电池、电容器组等的低压设施)作为DC电源。
为了清楚起见，指定术语“低压”是指低于1kV AC和1.5kV DC的运行电压。
特别参考图1，逆变器100包括输入区段110，该输入区段在操作中旨在与适于在输出中提供DC电力的DC电力系统200电连接。
输入区段110包括多个输入通道CH1、CH2、...、CHi-1、CHi、...、CHN-1、CHN，当逆变器100安装在现场时，每个输入通道与DC电源S1、S2、...、Si-1、Si、...、SN-1、SN电连接。
DC源S1、...、SN可以包括光伏面板或光伏串、电池、电容器组或者在输出中提供DC电力的其它电力装置和/或电子装置(例如，光伏面板优化装置)。
逆变器100可以可操作地耦接到相同类型(例如，全部包括光伏面板或光伏串)或不同类型(例如，包括光伏面板或光伏串和/或电池和/或电容器组和/或如上所述的其它装置)的DC源S1、...、SN。
输入区段110包括多个功率转换器C1、C2、...、Ci-1、Ci、...、CN-1、CN，每个功率转换器可以包括例如一个或多个DC/DC转换器。
方便地，每个功率转换器C1、...、CN与对应的输入通道CH1、...、CHN电连接。
逆变器100还包括输出区段120，该输出区段120在操作中旨在与AC电力系统300(优选为例如单相或多相类型的配电网)电连接。
输出区段120可以包括例如一个或多个另外的功率转换器，例如一个或多个AC/AC转换器。
方便地，逆变器100可以包括耦接区段130以将输入区段110和输出区段120电连接。
耦接区段130可以包括例如并联电连接在输入区段110的输出端子与输出区段120的输入端子之间的一个或多个电容器组(直流链接级)。
方便地，逆变器100包括控制部件140以控制其功能，特别是控制输入区段110和输出区段120的操作。
在逆变器100的工业实现中，控制部件140可以包括布置在逆变器板上的一个或多个控制单元。
优选地，控制部件140包括数据处理资源160以执行其功能。
如果在工业上以模拟方式实现，那么数据处理资源160可以包括适当布置的模拟类型的电子电路。
如果在工业上以数字方式实现，那么数据处理资源160可以包括被配置为执行存储在介质中或可存储在介质中的软件指令集的一个计算机化单元(例如，DSP或微处理器)。
作为另一个替代方案，数据处理资源160可以包括能够处理模拟和/或数字信号的集成电路或其它电子布置(例如，FPGA、SoC等)。
优选地，控制部件140被配置为控制与输入通道CH1、...、CHN可操作地相关联的输入区段110的功率转换器C1、...、CN。
作为示例，控制部件140方便地被配置为根据给定的工作功能来激活或停用上面提到的功率转换器和/或操作它们。
重要的是要明确表明控制部件140可以通过适当地控制对应的功率转换器C1、...、CN来控制沿着每个输入通道CH1、...、CHN流过的输入电流I1、I2、...、Ii-1、Ii、...、IN-1、IN。
假定逆变器100在输入通道CH1、...、CHN处可操作地耦接到光伏源S1、...、SN，当逆变器100的一般输入通道CHi与光伏源Si电连接时，所述输入通道的输入电压Vi通常遵循所述光伏源的操作特性曲线，其示例在图10中示意性地示出。
如可观察到的，所述操作特性曲线具有单调的趋势，这意味着，在操作中，所述输入通道处的单个电压值唯一地对应于沿着所述输入通道流动的给定电流值。
当没有输入电流沿着所述一般输入通道CHi流动(Ii＝0，为所述泄漏电流的一部分)时，光伏源Si在工作点WP1处操作。在这种情况下，输入通道CHi的输入电压Vi为Vi＝VOC，其中VOC为空载电压值。
当输入电流Ii沿着所述一般输入通道CHi流动时，光伏源Si在不同的工作点WP2处操作。在这种情况下，输入通道CHi的输入电压Vi减小并且取值Vi＝VA，其中VA是与工作点WP2对应的唯一电压值。
在操作中，工作点WP2的位置(以及因此对应的电压值VA)取决于由与一般输入通道CHi可操作地相关联的功率转换器Ci施加的电流值IA。
沿着输入通道CHi流动的电流的值IA进而取决于调节的种类，例如由所述功率转换器Ci执行的MPPT(最大功率点跟踪)调节、恒定功率调节等。
当然，对于上面提到的其它类型的DC电源取决于其操作特性曲线加以必要的变通，以上考虑是有效的。
为了控制上面提到的功率转换器，控制部件140可以被配置为提供合适的控制信号、控制变量、参考电流、参考电压、控制标记等。
优选地，逆变器100包括感测部件150，其适于向控制部件140提供指示输入通道CH1、...、CHN的(更确切地说是在所述输入通道的输入端子处的)输入电压V1、V2、...、Vi-1、Vi、...、VN-1、VN的检测信号M。
一般而言，DC电力系统200(例如，其DC源S1、...、SN)、AC电力系统300以及输入区段110(例如，输入通道CH1、...、CHN及其对应的转换器C1、...、CN)、输出区段120和可能的耦接区段130以及感测部件150的大部分部件可以是已知类型，并且为了简洁起见，在此将不再详细描述。
现在特别参考图2、图3A、图3B和图9，详细描述根据本发明的方法1。
一般而言，方法1旨在检测多通道逆变器100的输入通道配置。
为了清楚起见，指定“检测多通道逆变器的输入通道配置”的意思是检测所述逆变器的输入通道与DC电源的物理连接布置，实际上是检测所述逆变器的输入通道是并联地与同一DC源电连接还是与对应的DC源单独连接。
在下文中，为了简洁起见，将与对应的DC电源单独连接的输入通道定义为“独立输入通道”，而将并联地与同一DC电源电连接的输入通道定义为“并联输入通道”。
方法1包括步骤a)：在逆变器100的输入通道CH1、...、CHN中选择参考输入通道(例如，输入CH1)。
在本发明的实际实施方式中，参考输入通道CH1可以根据预定义的排序次序或根据随机排序次序在一组可用的输入通道中选择。
如从下面可以更好地看出的，这样的一组可用的输入通道最初包括逆变器100的所有输入通道。但是，当递归地重复方法1时，所述一组可用的输入通道仅包括逆变器100的选择的输入通道(特别是那些仍具有未确定的配置状态的输入通道)。
在执行上面说明的步骤a)后，方法1包括步骤b)：控制功率转换器C1、...、CN以允许高于电流阈值ITH的输入电流I1沿着参考输入通道CH1流动并允许低于所述电流阈值的输入电流I2、...、IN沿着与参考输入通道CH1不同的一个或多个剩余输入通道CH2、...、CHN流动。
在本发明的优选实施例中，上面提到的步骤b)包括激活与所选择的参考输入通道CH1对应的功率转换器C1，并且停用与剩余输入通道CH2、...、CHN对应的功率转换器C2、...、CN。
本发明的这种优选实施例对应于将电流阈值ITH设置为ITH＝0A的情况。
但是，本发明的其它实施例可以提供用于激活所有功率转换器C1、...、CN并以如下方式控制这些功率转换器：使得在给定的检查时刻，沿着参考输入通道CH1流动的输入电流I1高于电流阈值ITH，而沿着剩余输入通道CH2、...、CHN流动的输入电流I2、...、IN低于所述电流阈值。
为此，例如，可以以如下方式控制功率转换器C1、...、CN：使得在给定的检查时刻，允许具有较高增长率的输入电流I1沿着参考输入通道CH1流动并且允许具有较低增长率的输入电流I2、...、IN沿着剩余输入通道CH2、...、CHN流动。
根据其它实施例(未示出)，可以实现上面提到的解决方案或附加的等同解决方案。
在执行上面说明的步骤b)后，方法1包括步骤c)：获取指示逆变器100的输入通道CH1、...、CHN的(更确切地说是在所述输入通道的输入端子处的)输入电压V1、...、VN的检测数据D。
在本发明的实际实施方式中，可以通过适当地处理从上面提到的感测部件150接收的检测信号M来获取检测数据D。
在执行上面说明的步骤c)后，方法1包括步骤d)：基于如此获取的检测数据D，在参考通道CH1的输入电压V1与剩余输入通道CH2、...、CHN的每个输入电压V2、...、VN之间进行比较。
优选地，上面提到的步骤d)包括检查剩余输入通道CH2、...、CHN的输入电压V2、...、VN是否像参考输入通道CH1的输入电压V1那样表现(更具体地是减小)。
在本发明的实际实施方式中，在给定的检查时刻，可以计算剩余输入通道CH2、...、CHN的每个输入电压V2、...、VN与参考通道CH1的输入电压V1之间的电压差并将其与预定义的阈值进行比较，以确定所比较的输入电压是以相似的方式还是以不同的方式表现。
作为示例，可以取决于在给定的检查时刻以下关系是真还是假来确定输入通道CH1、CH2的电压V1、V2以相同方式还是不同方式表现：
ΔV21＝|V2-V1|<VTH
其中VTH是预定义的阈值。
在执行上面说明的步骤d)后，方法1包括步骤e)：执行确定过程DP，以基于剩余输入通道CH2、...、CHN的输入电压V2、...、VN相对于所选择的参考通道CH1的输入电压V1的行为来确定输入通道CH1、CH2、...、CHN的配置状态。
一般而言，确定过程DP允许通过适当地观察所述输入通道处的(更确切地说是所述输入通道的输入端子处的)输入电压的行为来确定逆变器100的输入通道配置。
在给定的检查时刻，在执行方法1)的步骤b)后，一定的输入电流I1沿着参考输入通道CH1流动，而零或较低的输入电流I2、...、IN沿着剩余输入通道CH2、...、CHN流动。
参考图10，这意味着，在执行方法1的步骤b)后，与参考输入通道CH1电连接的DC源S1在工作点WP2处操作，在该操作点WP2处，参考输入通道CH1的输入电压V1减小到值V1＝VA。
因此，与参考输入通道CH1并联电连接的可能的剩余输入通道的输入电压将跟随参考输入通道CH1的输入电压V1，从而从其空载电压值VOC减小到值V1＝VA。
另一方面，由于允许零电流或低于电流I1＝IA的电流沿着所述输入通道流动，因此未与参考输入通道CH1并联电连接的可能的剩余输入通道的输入电压将稳定地保持在其空载电压值VOC或减小到高于V1＝VA的值VQ(例如，在电压值VOC附近)。
因此，可以通过适当地观察剩余输入通道CH2、...、CHN的输入电压V2、...、VN相对于参考通道CH1的输入电压V1的行为来确定每个输入通道CH1、...、CHN的物理连接布置。
更特别地，可以通过适当地检查剩余输入通道CH2、...、CHN的输入电压V2、...、VN是否像参考输入通道CH1的输入电压V1一样减小来确定每个输入通道CH1、...、CHN的配置状态。
如上所述，可以计算剩余输入通道CH2、...、CHN的每个输入电压V2、...、VN与参考通道CH1的输入电压V1之间的电压差，并将其与预定义的阈值进行比较以执行这种检查活动。
优选地，方法1的上面提到的步骤e)包括结构化的确定过程DP，以基于检测数据D来确定逆变器100的输入通道配置(图3A-3B)。
最初，方法1考虑预备事件，根据该预备事件，在执行方法1的步骤b)后仅参考输入通道CH1的输入电压V1减小。
如果核实了这种预备事件，那么参考输入通道CH1不可能与逆变器100的任何剩余的输入通道CH2、...、CHN并联电连接，因为在执行方法1的步骤b)后，所述剩余输入通道的输入电压V2、...、VN都不像参考输入通道CH1的输入电压V1那样表现(即，减小)。
这意味着参考输入通道CH1是独立通道。
鉴于以上所述，确定过程DP优选地包括步骤e.1)：如果剩余输入通道CH2、...、CHN的输入电压V2、...、VN不像参考输入通道CH1的输入电压V1那样减小，那么确定参考输入通道CH1是独立通道。
换句话说，根据步骤e.1)，如果在执行方法1的步骤b)后剩余输入通道CH2、...、CHN的输入电压V2、...、VN都不像参考输入通道CH1的输入电压V1那样减小，那么参考输入通道CH1被确定为独立通道。
在确定处理的这一级，确定过程DP的后续步骤取决于剩余输入通道CH2、...、CHN是包括单个输入通道还是多个输入通道。
如果存在单个剩余输入通道(例如，步骤CH2)，那么后者必然是独立通道。
在这种情况下，实际上，逆变器100将仅必须包括两个输入通道CH1、CH2，并且其中之一(参考输入通道CH1)已经被确定为独立通道。
为此，在执行上面提到的步骤e.1)后，确定过程DP优选地包括以下步骤e.2)：如果存在单个剩余输入通道，那么确定所述单个剩余输入通道是独立输入通道。
在执行步骤e.2)后，确定过程DP终止，因为已经可以确定逆变器100的所有输入通道(例如，CH1和CH2)的配置。
如果剩余输入通道CH2、...、CHN包括多个输入通道，那么即使已经确定参考输入通道CH1是独立输入通道，也无法对所述剩余输入通道进行确定。
实际上，由于与剩余输入通道CH2、...、CHN可操作地相关联的功率转换器C2、...、CN被停用或低电流流过所述剩余输入通道，因此剩余输入通道CH2、...、CHN的输入电压V2、...、VN稳定地保持在其空载电压值或者取高于输入电压V1的值，并且无法从这种行为中导出有关其配置的信息。例如，它们可以全部被配置为独立通道，或者其中一些可以并联地与同一DC源电连接。
出于这个原因，在执行上面提到的步骤e.1)后，替代于上面提到的步骤e.2)，如果存在多个剩余输入通道CH2、...、CHN，那么确定过程DP优选地包括针对剩余输入通道CH2、...、CHN重复上面提到的步骤a)、b)、c)、d)、e)的步骤e.3)。
实际上，在这种情况下，对新的一组可用输入通道递归地执行方法1，该组输入通道包括所有多个剩余输入通道CH2、...、CHN并且不包括先前选择的参考输入通道CH1。
显然，在方法1的这种递归执行期间，必须根据方法1的步骤a)在剩余输入通道CH2、...、CHN中选择新的参考输入通道和新的剩余输入通道。
如果逆变器100的一个或多个第一剩余输入通道CH2、...、CHi-1的输入电压像参考输入通道CH1的输入电压V1那样减小，那么意味着参考输入通道CH1和所述第一剩余通道并联地与同一DC源(由一致的DC源S2、...、Si-1形成)电连接，因为在执行方法1的步骤b)后，它们的输入电压V1，V2，...，Vi-1以相似的方式表现(即，减小)。
为此，确定过程DP优选地包括以下步骤e.4)：如果一个或多个第一剩余输入通道CH2、...、CHi-1的输入电压V2、...、Vi-1像参考输入通道CH1的输入电压V1那样减小，那么确定参考输入通道CH1和第一剩余输入通道CH2、...、CHi-1是并联输入通道。
在确定处理的这个级别，作为上述条件的逻辑替代，可发生以下可能的事件：
-没有其输入电压像参考输入通道的输入电压那样减小的第一剩余输入通道；或者
-上面提到的第一剩余通道不包括所有剩余输入通道。
在这两种情况下，都需要检查是否存在与第一剩余输入通道CH2、...、CHi-1不同的、其输入电压Vi，...，VN不像参考输入通道CH1的输入电压V1那样减小的第二剩余输入通道(例如，输入通道CHi、...、CHN)。
如果不存在其输入电压不像参考输入通道CH1的输入电压V1那样减小的第二剩余输入通道CHi、...、CHN，那么确定过程DP终止。
实际上，这种事件必然意味着上面提到的第一剩余通道CH2、...、CHi-1(其配置已经确定)包括逆变器100的不同于参考输入通道CH1的所有输入通道(实际上是逆变器100的所有上面提到的剩余输入通道)。
如果存在其输入电压不像参考输入通道CH1的输入电压V1那样减小的第二剩余输入通道CHi、...、CHN，那么确定过程DP的后续确定步骤取决于所述第二剩余输入通道包括单个输入通道还是多个输入通道。
如果逆变器100的第二剩余输入通道包括单个输入通道，那么该单个输入通道必然是独立通道。
在这种情况下，实际上，这种第二剩余输入通道将是唯一具有不像逆变器100的其它输入通道(即，参考输入通道和第一剩余输入通道)的输入电压那样减小的输入电压的通道。
为此，在执行上面提到的步骤e.4)后，确定过程DP优选地包括以下步骤e.5)：如果存在单个第二剩余输入信道，那么确定所述单个第二剩余输入信道为独立输入通道。
在执行步骤e.5)后，确定过程DP实际上终止，因为已经可以确定逆变器100的所有输入通道的配置。
如果逆变器100的第二剩余输入通道包括多个输入通道，那么不能确定所述输入通道的配置状态。
实际上，在执行方法1的步骤b)后，这些第二剩余输入通道稳定地保持在其空载电压值或取高于输入电压V1的值，并且不能从这种行为导出任何信息。
为此，在执行上面提到的步骤e.5)后，确定过程DP优选地包括步骤e.6)：如果存在多个第二剩余输入通道，那么对于所述第二剩余输入通道重复上面提到的步骤a)、b)、c)、d)、e)。
实际上，在这种情况下，对于新的一组可用输入通道递归执行该方法，该组输入通道仅包括第二剩余输入通道CHi、...、CHN，而不包括参考输入通道CH1和第一剩余输入通道CH2、...、CHi-1。
显然，在方法1的这种新递归执行期间，必须根据方法1的步骤a)在所述第二剩余输入通道CHi、...、CHN中选择新的参考输入通道和新的剩余输入通道。
现在参考图4-9，描述了方法1的实施方式的一些示例，以更好地解释由确定过程DP实现的确定处理。
为了简单起见，以下示例#1至#5(图4-8)是指优选的实施例，其中，在方法1的步骤b)处，激活与参考输入通道对应的功率转换器，而维持停用与一个或多个剩余输入通道可操作地相关联的一个或多个功率转换器。
相反，示例#6(图9)涉及更一般的情况，其中，在方法1的步骤b)处，以这样一种方式来控制功率转换器C1，...，CN：沿着参考输入通道流动的输入电流被设置为高于电流阈值ITH，而沿着剩余输入通道流动的输入电流被设置为低于所述电流阈值。
示例#1
假定逆变器100具有两个输入通道CH1、CH2，所述两个输入通道CH1、CH2与对应的DC源S1、S2和假定最初被停用的对应的功率转换器C1、C2电连接。
根据方法1的步骤a)，选择输入通道CH1作为参考输入通道。因此，输入通道CH2表示逆变器100的如上定义的剩余输入通道。
根据方法1的步骤b)，在给定的检查时刻t1，激活与参考输入通道CH1对应的功率转换器C1，而维持停用与剩余输入通道CH2可操作地相关联的功率转换器C2。
根据方法1的步骤c)-d)，获取并比较与输入通道CH1、CH2的输入电压V1、V2相关的检测数据D。
如从图4可观察到的，在检查时刻t1激活了功率转换器C1之后，参考输入通道CH1的输入电压V1自然开始朝着给定的操作值VA减小。这个VA值取决于功率转换器C1执行的电流调节(图10)。相反，剩余输入通道CH2的输入电压V2稳定地保持为其空载值VOC。
根据确定过程DP的步骤e.1)-e.2)，两个输入通道CH1，CH2都被确定为独立输入通道。
逆变器100的输入通道的配置状态的确定完成。
示例#2
在这个示例中，逆变器100如示例#1中那样布置，即，它包括两个输入通道CH1、CH2。
如从图5可观察到的，与前面的示例不同，在检查时刻t1激活功率转换器C1之后，剩余输入通道CH2的输入电压V2像参考输入通道CH1的输入电压V1那样表现，即，它开始朝着相同的给定操作值VA减小。
根据确定过程DP的步骤e.4)，两个输入通道CH1、CH2被确定为并联输入通道。
逆变器100的输入通道的配置状态的确定完成。
示例#3
假定逆变器100具有三个输入通道CH1、CH2、CH3，这三个输入通道CH1、CH2、CH3与对应的DC电源S1、S2、S3以及假定最初被停用的对应的功率转换器C1、C2、C3电连接。
根据方法1的步骤a)，选择输入通道CH1作为参考输入通道。因此，输入通道CH2、CH3表示逆变器100的如上定义的剩余输入通道。
根据方法1的步骤b)，在给定的检查时刻t1，激活与参考输入通道CH1对应的功率转换器C1，而维持激活与剩余输入通道CH2、CH3可操作地相关联的功率转换器C2、C3。
根据方法1的步骤c)-d)，获取并比较与输入通道CH1、CH2、CH3的输入电压V1、V2、V3相关的检测数据D。
如从图6可观察到的，在检查时刻t1激活功率转换器C1之后，剩余输入通道CH2的输入电压V2像参考输入通道CH1的输入电压V1那样表现，即，它开始朝着相同的给定操作值VA减小。相反，剩余输入通道CH3的输入电压V3稳定地保持在其空载值VOC。
根据确定过程DP的步骤e.4)和e.5)，输入通道CH1、CH2被确定为并联输入通道，而输入通道CH3被确定为独立输入通道。
逆变器100的输入通道的配置状态的确定完成。
示例#4
在这个示例中，逆变器100如示例#3中那样布置，即，它包括三个输入通道CH1、CH2、CH3。
如从图7可观察到的，与先前的示例不同，在检查时刻t1激活功率转换器C1之后，只有参考输入通道CH1的输入电压V1开始朝着给定的操作值VA减小。相反，剩余输入通道CH2、CH3的输入电压V2、V3稳定地保持在其空载值VOC。
根据方法1的步骤e.1)，输入通道CH1被确定为独立输入通道。
但是，在确定过程的这个级别上，尚未完成对逆变器100的输入通道的配置状态的确定。
实际上，对于通道CH2、CH3，无法做出确定，因为在检查时刻t1激活功率转换器C1之后，其输入电压V2、V3稳定地保持在其空载值VOC。
根据确定过程DP的步骤e.3)，仅对输入通道CH2、CH3递归地重复方法1的步骤a)-e)。
根据方法1的步骤a)，选择输入通道CH2作为新的参考输入通道。因而，输入通道CH3表示逆变器100的如上定义的新的剩余通道。
根据方法1的步骤b)，在给定的检查时刻t2，激活与新的参考输入通道CH2对应的功率转换器C2，而维持停用与新的剩余输入通道CH3可操作地相关联的功率转换器C3。
根据方法1的步骤c)-d)，获取并比较与输入通道CH2、CH3的输入电压V2、V3相关的检测数据D。
如从图7可观察到的，在检查时刻t2激活功率转换器C2之后，参考输入通道CH2的输入电压V2开始朝着给定的操作值VB减小。这个VB值取决于功率转换器C2执行的电流调节。相反，剩余输入通道CH3的输入电压V3稳定地保持在其空载值VOC。
根据确定过程DP的步骤e.1)-e.2)，两个输入通道CH2、CH3都被确定为独立输入通道。
现在逆变器100的输入通道的配置状态的确定完成。
示例#5
假定逆变器100具有六个输入通道CH1、CH2、CH3、CH4、CH5、CH6，它们分别与对应的DC源S1、S2、S3、S4、S5、S6以及假定最初被停用的对应的功率转换器C1、C2、C3、C4、C5、C6电连接。
根据方法1的步骤a)，选择输入通道CH1作为参考输入通道。输入通道CH2、CH3、CH4、CH5、CH6表示逆变器100的如上定义的剩余输入通道。
根据方法1的步骤b)，在给定的检查时刻t1，激活与参考输入通道CH1对应的功率转换器C1，而维持停用与剩余输入通道CH2、CH3、CH4、CH5、CH6可操作地相关联的功率转换器C2、C3、C4、C5、C6。
根据方法1的步骤c)-d)，获取并比较与输入通道的输入电压V1、V2、V3、V4、V5、V6相关的检测数据D。
如从图8可观察到的，在检查时刻t1激活功率转换器C1之后，剩余输入通道CH3、CH5的输入电压V3、V5像参考输入通道CH1的输入电压V1那样表现，即，它们开始朝着相同的给定操作值VA减小。相反，剩余输入通道CH2、CH4、CH6的输入电压V2、V4、V6稳定地保持在其空载值VOC。
根据确定过程DP的步骤e.4)和e.5)，输入通道CH1、CH3、CH5被确定为并联通道。
但是，在确定过程的这个级别上，尚未完成逆变器100的输入通道的配置状态的确定。
实际上，无法对通道CH2、CH4、CH6做出确定，因为在检查时刻t1激活功率转换器C1之后，它们的输入电压V2、V4、V6稳定地保持在其空载值VOC。
根据方法1的步骤e.6)，仅对输入通道CH2、CH4、CH6递归地重复该方法的步骤a)-e)。
根据方法1的步骤a)，选择输入通道CH2作为新的参考输入通道。因而，输入通道CH4、CH6表示光伏逆变器的如上定义的新的剩余通道。
根据方法1的步骤b)，在给定的检查时刻t2，激活与新的参考输入通道CH2对应的功率转换器C2，而维持停用与新的剩余输入通道CH4、CH6可操作地相关联的功率转换器C3、C6。
根据方法1的步骤c)-d)，获取并比较与输入通道CH2、CH4、CH6的输入电压V2、V4、V6相关的检测数据D。
如从图8可观察到的，在检查时刻t2激活功率转换器C2之后，新的剩余输入通道CH4的输入电压V4像新的参考输入通道CH2的输入电压V2那样表现，即，它开始朝着给定的操作值VB减小。相反，新的剩余输入通道CH6的输入电压V6稳定地保持在其空载值VOC。
根据确定过程DP的步骤e.4)和e.5)，输入通道CH2、CH4被确定为并联输入通道，而输入通道CH6被确定为独立输入通道。
现在逆变器100的输入通道的配置状态的确定完成。
示例#6
在这个示例中，逆变器100如示例#1中那样布置，即，它包括两个输入通道CH1、CH2。
根据方法1的步骤a)，选择输入通道CH1作为参考输入通道。因此，输入通道CH2表示如上定义的逆变器100的剩余输入通道。
根据方法1的步骤b)，在给定的检查时刻t1，以这样一种方式控制功率转换器C1、C2：与参考输入通道CH1对应的功率转换器C1被馈以高于给定阈值ITH的电流I1，而与剩余输入通道CH2可操作地相关联的功率转换器C2被馈以低于给定阈值ITH的电流I2。
为此，如图10中所示，以这样一种方式控制功率转换器C1、C2：与参考输入通道CH1对应的功率转换器C1被馈以具有较高增长率的电流I1，而与剩余输入通道CH2可操作地相关联的功率转换器C2被馈以具有较低增长率的电流I2。
根据方法1的步骤c)-d)，获取并比较与输入通道CH1、CH2的输入电压V1、V2相关的检测数据D。
如在图9中可观察到的，在检查时刻t1激活功率转换器C1之后，参考输入通道CH1的输入电压V1开始自然地朝着给定的操作值VA减小。这个VA值取决于由功率转换器C1执行的电流调节(图10)。相反，剩余输入通道CH2的输入电压V2减小到高于VA的电压VQ。
根据确定过程DP的步骤e.1)-e.2)，两个输入通道CH1、CH2都被确定为独立输入通道。
逆变器100的输入通道的配置状态的确定完成。
这个示例清楚地表明，在以如下方式控制功率转换器C1、...、CN的一般情况下，也可以适当地执行输入通道的配置状态的确定：将沿着参考输入通道流动的输入电流设置为高于电流阈值ITH，而将沿着剩余输入通道流动的输入电流设置为低于所述电流阈值。
在这方面，通过简单地考虑沿着输入通道CH1、...、CHN流动的输入电流I1、...、IN的不同电流分布，可以容易地提供类似于示例#2至#5的其它示例。
上面的示例清楚地表明如何可以基于检测数据D通过在输入通道CH1、…、CHN的选择性电流馈送之后观察输入通道CH1、…、CHN的输入电压V1、…、VN(例如，通过选择性地激活和停用与所述输入通道对应的功率转换器C1、…、CN或者通过以向所述输入通道馈以具有选择的曲线的电流的方式控制所述功率转换器所获得的)的行为来确定逆变器100的输入通道配置。
根据本发明的优选实施例，方法1包括步骤f)：存储信息I，该信息I指示针对逆变器100的输入通道CH1、...、CHN确定的配置状态。
优选地，方法1的步骤f)与步骤e)的执行并发地执行，例如，每次在上面提到的确定过程期间考虑输入通道的配置状态时执行。
在确定过程DP的执行期间归因于输入通道CH1、...、CHN的配置信息I方便地由存储在存储器中的合适的位集合(变量值)形成。
作为示例，取决于对其配置状态的确定或者取决于由确定过程DP实现的决定处理中达到的级别，每个输入通道可以被标记为“独立”、“并联”或“未确定”。
当然，当步骤e)的执行完成时，期望逆变器100的所有输入通道被标记为“独立”或“并联”。
存储的配置信息I被控制部件140用于控制逆变器100的操作，例如，用于对生成并传输到配电网的电力执行MMPT调节。
方便地，在其实际实施方式中，方法1特别适于由驻留在逆变器100中的数据处理资源执行。
优选地，方法1由逆变器100的控制部件140的上面提到的数据处理资源160执行。
根据本发明的方法相对于现有技术提供了若干优点。
根据本发明的方法允许以高准确性级别自动确定光伏逆变器的输入通道的配置状态。
因此，光伏逆变器可以像“即插即用”装置那样表现，能够存储与输入通道的配置状态相关的所需配置信息，而无需外部操作者的干预，只需在每次上电时执行本发明的方法。
这个特征允许实现使得光伏逆变器处于正常运行的条件的调试时间和成本的显著减少。
此外，由于避免了在设置上面提到的配置信息时的人为错误，因此可以实现光伏逆变器的整体控制功能的改进。
根据本发明的方法的特征在于其实际实施方式中的高灵活性。因此，它可以成功地用在不同类型的(例如具有不同数量的输入通道的)多通道光伏逆变器中。
根据本发明的方法在工业级别上相对容易实现。作为示例，可以容易地通过光伏逆变器上的处理设备(诸如微控制器或DSP)来执行。

Claims (11)

1.一种用于检测多通道逆变器(100)的输入通道配置的方法(1)，所述多通道逆变器(100)具有多个输入通道(CH1、CH2、CHi-1、CHi、CHN-1、CHN)，每个输入通道与对应的功率转换器(C1、C2、Ci-1、Ci、CN-1、CN)电连接，并且在所述多通道逆变器的可操作安装后与DC电源(S1、S2、Si-1、Si、SN-1、SN)可操作地相关联，其特征在于所述方法包括以下步骤：
a)在所述输入通道中选择参考输入通道；
b)控制所述功率转换器，以允许高于电流阈值的输入电流沿着所述参考输入通道流动，并且允许低于所述电流阈值的输入电流沿着与所述参考输入通道不同的一个或多个剩余输入通道流动；
c)获取指示所述输入通道的输入电压(V1、V2、Vi-1、Vi、VN-1、VN)的检测数据(D)；
d)在所述输入通道的输入电压之间执行比较；
e)执行确定过程(DP)，以基于所述剩余输入通道的输入电压相对于所述参考通道的输入电压的行为来确定所述输入通道的配置状态。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述功率转换器的所述步骤b)包括激活与所述参考输入通道对应的功率转换器并且停用或维持停用与所述剩余输入通道对应的功率转换器。
3.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，在所述输入通道的输入电压之间执行比较的所述步骤d)包括检查所述剩余输入通道的输入电压是否像所述参考输入通道的输入电压那样表现。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定过程(DP)包括以下步骤：
e.1)如果所述剩余输入通道的输入电压不像所述参考输入通道处的输入电压那样减小，那么确定所述参考输入通道为独立输入通道。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定过程还包括以下步骤：
e.2)如果存在单个剩余输入通道，那么确定所述剩余输入通道为独立输入通道；或者
e.3)如果存在多个剩余输入通道，那么对所述剩余输入通道重复所述步骤a)、b)、c)、d)、e)。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定过程(DP)包括以下步骤：
e.4)如果一个或多个第一剩余输入通道的输入电压像所述参考输入通道处的输入电压那样减小，那么确定所述参考输入通道与所述一个或多个第一剩余输入通道为并联输入通道。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，如果与所述第一剩余输入通道不同的一个或多个第二剩余输入通道的输入电压不像所述参考输入通道的输入电压那样减小，那么所述确定过程(DP)包括以下步骤：
e.5)如果所述第二剩余通道包括单个第二剩余输入通道，那么确定所述剩余输入通道为独立输入通道；或者
e.6)如果所述第二剩余通道包括多个第二剩余输入通道，那么对所述第二剩余输入通道重复所述步骤a)、b)、c)、d)、e)。
8.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，该方法包括存储指示针对所述输入通道确定的配置状态的配置信息(I)的步骤f)。
9.一种能够与DC电力系统(200)和AC电力系统(300)电连接的多通道逆变器(100)，其特征在于，所述多通道逆变器(100)包括被配置为执行如前述权利要求中的一项或多项所述的方法(1)的数据处理资源(160)。
10.如权利要求9所述的多通道逆变器，其特征在于，所述多通道逆变器包括控制部件(140)以控制所述光伏逆变器的操作，所述控制部件包括被配置为执行如权利要求1至8中的一项或多项所述的方法(1)的数据处理资源(160)。
11.如权利要求9至10之一所述的多通道逆变器，其特征在于，所述多通道逆变器是光伏逆变器。
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