CN112305308A - 一种直流电弧检测方法、装置及组串逆变器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直流电弧检测方法、装置及组串逆变器，该方法包括：对于组串逆变器内部各个MPPT电路，分别获取其输入端连接的N个光伏组串的电流检测结果；然后结合同一MPPT电路所连接的各个光伏组串的特性一致性较高的原理，去除同一MPPT电路所对应N个电流检测结果的底噪部分，使得去除底噪部分的结果中只包括电弧信号，消除了光伏设备不一致所带来的检测差异；再对同一MPPT电路去除底噪部分的结果，依次进行数据处理和谐波特性分析，以得到各个MPPT电路所对应N个光伏组串的直流电弧检测结果。因此，相比现有技术提高了直流电弧检测方法的检测精度、组串逆变器的安全性。

Description

一种直流电弧检测方法、装置及组串逆变器

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，更具体的说，尤其涉及一种直流电弧检测方法、装置及组串逆变器。

背景技术

随着光伏发电技术的大规模应用，越来越多的直流端电弧引发的火灾事故随之发生。光伏组件与光伏组件之间，光伏组件与逆变器之间依靠大量接线端子相连，由于接线端子松脱、老化、接触不良等原因都会可能引发直流电弧，考虑到光伏发电系统的特性，只要有光照光伏发电系统直流端就会有源源不断的能量注入，因此，需要在光伏系统中配置拉弧检测装置，且需要在光伏发电过程中确保直流拉弧检测系统安全可靠运行。

如图1所示，组串型逆变器大都是两个光伏组串构成一个MPPT单元，如图1所示的PV1和PV2及两者后级的MPPT电路MPPT1，或者，PV(n-1)和PV(n)及两者后级的MPPT电路MPPT(n/2)；MPPT单元输出接母线电容C，然后经逆变电路接入电网。

如图2所示，现有的直流电弧检测方案，大都在直流侧的PV输入汇总端口后、MPPT电路输入端口前，安装穿心电流互感器CT的检测磁环、进行电弧检测，然而各个MPPT电路所配的光伏板个数或者型号可能不一致，因此，每个MPPT电路的谐波特征可能有差异，而对存在差异的检测结果进行相同形式的分析会导致检测精度较低、安全性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种直流电弧检测方法、装置及组串逆变器，用于提升对组串逆变器直流侧电弧检测的精度，提高组串逆变器的安全性。

本发明第一方面公开了一种直流电弧检测方法，包括：

对于组串逆变器内部各个MPPT电路，分别获取其输入端连接的N个光伏组串的电流检测结果，N为大于1的整数；

去除同一所述MPPT电路所对应N个所述电流检测结果的底噪部分；

对同一所述MPPT电路去除底噪部分的结果，依次进行数据处理和谐波特性分析，以得到各个所述MPPT电路所对应N个所述光伏组串的直流电弧检测结果。

可选的，所述对于组串逆变器内部各MPPT电路，分别获取其输入端连接的各光伏组串的电流检测结果，包括：

全部所述MPPT电路各自所对应的N个所述电流检测结果，分别输入至N个多输入切换开关的对应输入端；

N个所述多输入切换开关受控动作，使N个所述多输入切换开关在同一时刻分别输出同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流检测结果。

可选的，所述去除同一MPPT电路所对应各个电流检测结果的底噪部分，包括：

对同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流检测结果两两组合进行求差计算，得到相应差值作为对应MPPT电路去除底噪部分的结果。

可选的，所述数据处理，包括：滤波放大和模数转换。

可选的，N＝2。

本发明第二方面公开了一种直流电弧检测装置，包括：选择模块、处理模块和M*N个电流互感器；M为组串逆变器中所述直流电弧检测装置对应MPPT电路的个数，N为所述MPPT电路所连接光伏组串的个数，M为正整数，N为大于1的整数；其中：

M*N个所述光伏组串与M*N个所述电流互感器一一对应，各个所述光伏组串的输出线缆分别穿入一个自身所对应的所述电流互感器的磁环；

所述选择模块的输入端与各个所述电流互感器的输出端相连，用于对于组串逆变器内部各个MPPT电路，分别获取其输入端连接的N个光伏组串的电流检测结果；

所述处理模块用于去除同一所述MPPT电路所对应N个所述电流检测结果的底噪部分；并对同一所述MPPT电路去除底噪部分的结果，依次进行数据处理和谐波特性分析，以得到各个所述MPPT电路所对应N个所述光伏组串的直流电弧检测结果。

可选的，所述选择模块包括：N个多输入切换开关；

同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流互感器的输出端，分别接入N个所述多输入切换开关的对应输入端；

N个所述多输入切换开关受控动作后，在同一时刻分别输出同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流检测结果。

可选的，所述处理模块包括：处理器和数据处理单元；

N个所述多输入切换开关的输出端分别通过所述数据处理单元接入所述处理器；

所述数据处理单元用于去除同一所述MPPT电路所对应N个所述电流互感器输出电流检测结果的底噪部分，并对同一所述MPPT电路去除底噪部分的结果进行数据处理；

所述处理器用于控制各个所述多输入切换开关动作，使N个所述多输入切换开关在同一时刻分别输出同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流检测结果；并对所述数据处理单元输出的数据进行谐波特性分析，以得到各个所述MPPT电路所对应N个所述光伏组串的直流电弧检测结果。

可选的，同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流互感器均同向安装。

可选的，所述数据处理单元包括：

信号求差模块，用于对同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果两两组合进行求差计算，以去除同一所述MPPT电路所对应N个所述电流互感器输出电流检测结果的底噪部分；以及，

滤波放大电路，用于对同一所述MPPT电路去除底噪部分的结果进行数据处理。

可选的，所述信号求差模块为硬件电路或者软件模块。

可选的，同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流互感器中，至少存在一个所述电流互感器的安装方向与其他所述电流互感器相反，以作为去除底噪部分的参与者。

可选的，N＝2。

可选的，还包括：N个自检电路；

N个所述多输入切换开关与N个所述自检电路一一对应，各个所述自检电路用于检测一个自身所对应的所述多输入切换开关是否存在故障。

本发明第三方面公开了一种组串逆变器，包括：逆变电路、至少一个MPPT电路和至少一个本发明第二方面任一项所述的直流电弧检测装置；其中：

各个所述MPPT电路的输入端与相应的光伏组串相连；

所述直流电弧检测装置用于对相应的所述MPPT电路所连接的各个所述光伏组串进行直流电弧检测；

各个所述MPPT电路的输出端分别与所述逆变电路的直流侧相连；

所述逆变电路的交流侧连接电网。

从上述技术方案可知，本发明提供的直流电弧检测方法，包括：对于组串逆变器内部各个MPPT电路，分别获取其输入端连接的N个光伏组串的电流检测结果；然后结合同一MPPT电路所连接的各个光伏组串的特性一致性较高的原理，去除同一MPPT电路所对应N个电流检测结果的底噪部分，使得去除底噪部分的结果中只包括电弧信号，消除了光伏设备不一致所带来的检测差异；再对同一MPPT电路去除底噪部分的结果，依次进行数据处理和谐波特性分析，以得到各个MPPT电路所对应N个光伏组串的直流电弧检测结果。因此，即便各个MPPT电路所配的光伏板个数或者型号存在不一致，也能通过上述过程消除由此带来的检测差异，再对消除了差异后的结果进行后续分析，即可比现有技术提高直流电弧检测方法的检测精度、组串逆变器的安全性。

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是现有技术提供的组串型逆变器的示意图；

图2是现有技术提供的直流电弧检测方案的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种直流电弧检测方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的拉弧前直流电缆上谐波解析值的变化图；

图5是本发明实施例提供的拉弧后直流电缆上谐波解析值的变化图；

图6是本发明实施例提供的拉弧前后直流电缆上谐波解析值差值的变化图；

图7是本发明实施例提供的另一种直流电弧检测方法的流程图；

图8是本发明实施例提供的一种直流电弧检测装置的示意图；

图9是本发明实施例提供的一种组串逆变器的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例提供一种直流电弧检测方法，用于解决现有技术中每个MPPT电路的谐波特征可能有差异，而对存在差异的检测结果进行相同形式的分析会导致检测精度较低、安全性较低的问题。

参见图3，该直流电弧检测方法，包括：

S101、对于组串逆变器内部各个MPPT电路，分别获取其输入端连接的N个光伏组串的电流检测结果。

需要说明的是，组串逆变器内部包括至少一个MPPT电路；每个MPPT电路的输入与对应的N个光伏组串相连。

N为大于1的整数；N可以取2，当然，N也可以取其他值，在此不再一一赘述，均在本申请的保护范围内。

在实际应用中，可以为每个光伏组串分别设置一个各自对应的电流互感器，也即，各个光伏组串的输出线缆分别穿过相应电流互感器的磁环，以获取相应的光伏组串的电流检测结果。具体的，N个光伏组串与N个电流互感器一一对应，各个光伏组串的输出线缆分别穿过自身所对应的电流互感器的磁环。

S102、去除同一MPPT电路所对应N个电流检测结果的底噪部分。

参见图4所示的拉弧前直流电缆上谐波解析值的变化图，以及，图5所示的拉弧后直流线缆上谐波解析值的变化图；通过图4和图5对比，可以看出发生拉弧前后，其谐波解析值上有一部分值有相同的轮廓，也即是底噪解析值；在输出线缆发生拉弧后，会在原底噪的基础上，即如图4所示的变化图上，叠加一个更高的谐波值分布。

不同光伏组串的特性可能相同也可能不同，连接不同光伏组串的各个MPPT电路的谐波特征可能有差异。但由于逆变器MPPT特性，同一MPPT电路所连接的各个光伏组串的特性，一致性较高；另外，同一MPPT电路所连接的各个光伏组串中，两个光伏组串在同一瞬间一起发生拉弧的概率非常低；因此，去除各个电流检测结果的底噪部分，只剩下电弧信号，使得后续解析后的结果中去除了上述具有相同轮廓的底噪解析值，即步骤S102仅保留了发生拉弧所在支路的差模谐波特性，消除了不同MPPT电路的谐波特征差异；避免了由于各个光伏组串的特性差异较大，而影响后续的直流电弧检测结果。

在实际应用中，本步骤S102具体过程包括：对同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果两两组合进行求差计算，得到相应差值作为对应MPPT电路去除底噪部分的结果；具体的，将同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果中任意两个进行求差计算，得到相应差值作为对应MPPT电路的一个去除底噪部分的结果。当然，也可以是将同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果进行求差，得到一个相应差值作为对应MPPT电路去除底噪部分的结果；在此不对步骤S102的具体过程做限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

S103、对同一MPPT电路去除底噪部分的结果，依次进行数据处理和谐波特性分析，以得到各个MPPT电路所对应N个光伏组串的直流电弧检测结果。

参见图6，所示的拉弧前后直流线缆上谐波解析值差值的变化图；结合图4和图5，图6为图4和图5之间去除相同轮廓且完成数据处理和谐波特性分析后的变化图。

具体的，对去除底噪部分的结果，再进行数据处理、以使去除底噪部分的结果转换为能够进行谐波特性分析的数据；完成数据处理之后，接着进行谐波特性分析，得到谐波特性分析结果，如图6所示的变化图。

在实际应用中，进行数据处理的过程具体包括：进行滤波放大，也即将特定波段频率滤除并放大输入的模拟信号；以及，进行模数转换，也即将输入的模拟信号转换为数字信号。

本实施例中，即便各个MPPT电路所配的光伏板个数或者型号存在不一致，也能通过上述过程消除由此带来的检测差异，再对消除了差异后的结果进行后续分析，即可比现有技术提高直流电弧检测方法的检测精度、组串逆变器的安全性。

在实际应用中，上述步骤S101的具体过程，参见图7，包括：

S201、全部MPPT电路各自所对应的N个电流检测结果，分别输入至N个多输入切换开关的对应输入端。

具体的，每个MPPT电路各自所对应的N个电流检测结果，均需与N个多输入开关一一对应；假设有M个MPPT电路，每个MPPT电路均有各自所对应的N个电流检测结果，则每个多输入切换开关均接收到M个MPPT电路的一个电流检测结果。

以图8所示的N＝2为例进行说明，有8个MPPT电路，每个MPPT电路均有各自所对应的2个电流检测结果；如第一个MPPT电路所对应的电流检测结果为电流互感器01和02所检测到的电流检测结果，第二个MPPT电路所对应的电流检测结果为电流互感器03和04所检测到的电流检测结果；依次类推，第八个MPPT电路所对应的电流检测结果为电流互感器15和16所检测到的电流检测结果。电流互感器01、电流互感器03……电流互感器15，这些奇数电流互感器与第一个多输入切换开关04的相应输入端连接。电流互感器02、电流互感器04……电流互感器16，这些偶数电流互感器与第二个多输入切换开关04的相应输入端连接。也即，每个MPPT电路的一个电流检测结果，输入至一个多输入切换开关04的对应输入端；每个MPPT电路的另一个电流检测结果，输入至另一个多输入切换开关04的对应输入端。此时，该多输入切换开关04可以是8选1切换开关，也可以是存在悬空输入端也即多于8个输入端的多输入切换开关。

S202、N个多输入切换开关受控动作，使N个多输入切换开关在同一时刻分别输出同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果。

也即，一个多输入切换开关接收M个电流检测结果，但是其仅输出一个电流检测结果，且同一时刻各个多输入切换开关输出的电流检测结果均为同一MPPT电路所对应的电流检测结果。

需要说明的是，根据上述说明可知，对于各个MPPT电路是分批次执行电弧检测的；但是并不排除各个MPPT电路同时执行电弧检测的方案，只是在各个MPPT电路同时执行电弧检测时，需配置多个相应的处理模块进行后续的处理，其所需要的成本较大；或者，也可以改成以软件处理形式来实现步骤S101，在此不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

本发明实施例提供了一种直流电弧检测装置，参见图8，包括：选择模块(比如图8所示的40)、处理模块(比如包括如图8所示的10、20和30)和M*N个电流互感器(如图8所示的电流互感器01、电流互感器02……电流互感器15和电流互感器16)；M为组串逆变器中直流电弧检测装置对应MPPT电路的个数，N为MPPT电路所连接光伏组串的个数。

M为正整数，N为大于1的整数，N可以取2，当然也可以取其他值，在此不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内；M的取值在此不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

M*N个光伏组串与M*N个电流互感器一一对应，各个光伏组串的输出线缆分别穿入一个自身所对应电流互感器的磁环，具体的，如图8所示，电流互感器01的磁环中穿入光伏组串PV1的输出线缆，电流互感器02的磁环中穿入光伏组串PV2的输出线缆，依次类推，电流互感器16的磁环中穿入光伏组串PV16的输出线缆。

各个电流互感器用于检测自身对应的光伏组串的电流检测结果，并将检测到的电流检测结果输出至选择模块。

选择模块的输入端与各个电流互感器的输出端相连；该选择模块用于对组串逆变器内部各个MPPT电路，分别获取其输入端连接的N个光伏组串的电流检测结果；也就是说，与各个MPPT电路的输入端连接的每个光伏组串的电流检测结果，均输出至该选择模块。

选择模块的输出端与处理模块的输入端相连。

需要说明的是，该选择模块可以依次输出各个MPPT电路所对应的全部电流检测结果，也即，先输出一个MPPT电路所对应的全部电流检测结果，再输出下一个MPPT电路所对应的全部电流检测结果；也可以是各个MPPT电路所对应的全部电流检测结果一起输出；在此不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。

该处理模块，用于去除同一MPPT电路所对应N个电流检测结果的底噪部分；并对同一MPPT电路去除底噪部分的结果，依次进行数据处理和谐波特性分析，以得到各个MPPT电路所对应N个光伏组串的直流电弧检测结果。

具体的，选择模块的输出方式不同，该处理模块的处理过程不尽相同；例如，选择模块依次输出各个MPPT电路所对应的全部电流检测结果时，处理模块可以先对一个MPPT电路所对应的全部电流检测结果进行处理，得到该MPPT电路所对应N个光伏组串的直流电弧检测结果，再对下一个MPPT电路所对应的全部电流检测结果进行处理，得到该MPPT电路所对应N个光伏组串的直流电弧检测结果。选择模块将各个MPPT电路所对应的全部电流检测结果一起输出时，处理模块分别各个MPPT电路所对应的全部电流检测结果进行处理，同时得到各个MPPT电路所对应N个光伏组串的直流电弧检测结果。

如图8所示，该选择模块包括：N个多输入切换开关40。

同一MPPT电路所对应的N个电流互感器的输出端，分别接入N个多输入切换开关40的对应输入端。

N个多输入切换开关40的输出端分别作为选择模块的输出端、与处理模块的输入端相连。N个多输入切换开关40受控动作后，在同一时刻分别输出同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果。

各个多输入切换开关40能够多选1，如多输入切换开关40的M个输入端分别与M个电流互感器的输出端一一对应连接；也即，多输入切换开关40的接收M个电流检测结果；该多输入切换开关40从M个电流检测结果中选择一个电流检测结果输出至处理模块。另外，多输入切换开关40受控于处理模块，也即该处理模块能够通过控制多输入切换开关40来选择任意一个电流检测结果。

在实际应用中，以N＝2、M≤8为例，每个MPPT电路所对应的光伏组串中的奇数光伏组串和偶数光伏组串可以分别接入不同的两个8选1切换开关；如光伏组串PV1、PV3、PV5、PV7……PV15这些奇数光伏组串的输出线缆，均通过各自所对应电流互感器接入第一个8选1切换开关；光伏组串PV2、PV4、PV6、PV8……PV16这些偶数光伏组串的输出线缆，均通过各自所对应电流互感器接入第二个8选1切换开关。进而，保证两个多输入切换开关40整体每次输出，均只有一个奇数光伏组串和一个偶数光伏组串被选中，如光伏组串PV1和PV2被选中，进入后面数据处理模块。

如图8所示，上述处理模块包括：处理器30和数据处理单元(包括如图8所示的10和20)。

N个多输入切换开关40的输出端分别通过数据处理单元接入处理器30；也即，处理器30能够接收到N个多输入切换开关40输出的电流检测结果。

数据处理单元用于去除同一MPPT电路所对应N个电流互感器输出电流检测结果的底噪部分，并对同一MPPT电路去除底噪部分的结果进行数据处理。

在实际应用中，数据处理单元用于去除同一MPPT电路所对应N个电流互感器输出电流检测结果的底噪部分的具体过程包括：对同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果两两组合进行求差计算，得到相应差值作为对应MPPT电路去除底噪部分的结果；具体的，将同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果中任意两个进行求差计算，得到相应差值作为对应MPPT电路的一个去除底噪部分的结果。当然，也可以是将同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果进行求差，得到相应差值作为对应MPPT电路去除底噪部分的结果。

以图8所示的N＝2为例进行说明，光伏组串PV1和PV2连接第一个MPPT电路、光伏组串PV3和PV4连接第二个MPPT电路、光伏组串PV5和PV6连接第三个MPPT电路，依次类推，光伏组串PV15和PV16连接第八个MPPT电路；将光伏组串PV1所对应的电流检测结果和PV2所对应的电流检测结果进行求差，能够将第一个MPPT电路连接的两个光伏组串的底噪值相抵消；其他同理。

数据处理单元用于对同一MPPT电路去除底噪部分的结果进行数据处理的具体过程包括：进行滤波放大，也即将特定波段频率滤除并放大输入的模拟信号；以及，模数转换，也即将输入的模拟信号转换为数字信号。

数据处理单元的具体的工作过程，详情参见上述实施例，在此不再一一赘述。

处理器30用于控制各个多输入切换开关40动作，使N个多输入切换开关40在同一时刻分别输出同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果；并对数据处理单元输出的数据进行谐波特性分析，以得到各个MPPT电路所对应N个光伏组串的直流电弧检测结果。

具体的，如图8所示，处理器30向两个多输入切换开关40输出编码000，使第一个多输入切换开关40输出电流互感器01所对应的电流检测结果；以及，第二个多输入切换开关40输出电流互感器02所对应的电流检测结果；该电流互感器01和电流互感器02所检测的光伏组串连接同一MPPT电路。

处理器30接收到完成数据处理的结果后，接着进行谐波特性分析，得到谐波特性分析结果。

处理器30的具体工作过程，在此不再一一赘述，只要其能够使N个多输入切换开关40在同一时刻分别输出同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果，以及得到各个MPPT电路所对应N个光伏组串的直流电弧检测结果即可，均在申请的保护范围内。

选择模块与处理模块的实现形式，并不仅限于图8所示，其仅为一种优选示例，其他可选形式参见上一实施例中的相关说明，不再一一赘述。

在实际应用中，同一MPPT电路所对应的N个电流互感器的安装方式有两种，具体的，同一MPPT电路所对应的N个电流互感器均同向安装；同一MPPT电路所对应的N个电流互感器中，至少存在一个电流互感器的安装方向与其他电流互感器相反，以作为去除底噪部分的参与者。

同一MPPT电路所对应的N个电流互感器均同向安装时，上述数据处理单元包括：图8中所示的信号求差模块10和滤波放大电路20。

信号求差模块10，用于对同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果两两组合进行求差计算，以去除同一MPPT电路所对应N个所述电流互感器输出电流检测结果的底噪部分；需要说明的是，由于大功率机型的光伏组串数量很多，进行求差能节省直流电弧检测装置的构成器件，并且能够提升后续用于数据处理的信号波形的辨识度。

滤波放大电路20，用于对同一MPPT电路去除底噪部分的结果进行数据处理。

具体的，信号求差模块10完成去除底噪部分后，向滤波放大电路20输出同一MPPT电路去除底噪部分的结果；该滤波放大电路20完成数据处理后，向处理器30的ADC采样口输出完成数据处理的结果。

该信号求差模块10可以为硬件电路；也可以是软件模块；在此不做具体限定，视实际情况而定即可，均在本申请的保护范围内。在该信号求差模块10是软件模块时，该信号求差模块10可以是处理器30内部的软件模块、也即该信号求差模块10的功能由处理器30来执行，也可以是独立的一个处理器；此处不做具体限定，均在本申请的保护范围内。

该信号求差模块10和滤波放大电路20具体工作过程，详情参见上述实施例，在此不再一一赘述。

在同一MPPT电路所对应的N个电流互感器中，至少存在一个电流互感器的安装方向与其他电流互感器相反时，可以以一个信号求和模块代替上述信号求差模块10来去除同一MPPT电路所对应N个所述电流互感器输出电流检测结果的底噪部分。只不过，要保证送入每个信号求和模块的两个电流检测结果，所对应的两个电流互感器的安装方向是相反的，其具体实现过程，与上述内容类似，不再赘述。

本发明实施例提供一种组串逆变器，参见图9，包括：逆变电路04、多个MPPT电路02和至少一个上述实施例提供的直流电弧检测装置01；其中：

各个MPPT电路02的输入端与相应的光伏组串相连；具体的，每个MPPT电路02的输入端与N个光伏组串的输出线缆相连；假设有M个MPPT电路02，则M个MPPT电路02所连接的光伏组串的总数为M*N。需要说明的是，PV1+……PVn+均为光伏组串，如图6所示，一个MPPT电路与两个光伏组串的输出线缆相连。

直流电弧检测装置01用于对相应MPPT电路02所连接光伏组串进行直流电弧检测；具体的，当MPPT电路02所连接的光伏组串的输出线缆上，设置有直流电弧检测装置01内的电流互感器，则该直流电弧检测装置01对该光伏组串进行电弧检测；需要说明的是，图9是以一个直流电弧检测装置01对全部MPPT电路02进行电弧检测为例进行展示的，实际上，组串逆变器可以包括至少两个直流电弧检测装置01，也即，每个直流电弧检测装置01负责组串逆变器中M个MPPT电路的电弧检测；两种情况下的M取值可以相同或不同，视其具体应用环境而定即可。

需要说明的是，组串逆变器中的所有MPPT电路02所对应的光伏组串均设置有该直流电弧检测装置01内的电流互感器，即该直流电弧检测装置01能够检测组串逆变器所连接的所有光伏组串。

各个MPPT电路02的输出端分别与逆变电路04的直流侧相连；具体的，各个MPPT电路02的输出端分别连接至逆变电路04中的直流母线。

逆变电路04的交流侧连接电网。

该直流电弧检测装置01的结构及工作原理参见上述实施例即可，此处不再一一赘述。

本说明书中的各个实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

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。

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 (15)

1.一种直流电弧检测方法，其特征在于，包括：

对于组串逆变器内部各个MPPT电路，分别获取其输入端连接的N个光伏组串的电流检测结果，N为大于1的整数；

去除同一所述MPPT电路所对应N个所述电流检测结果的底噪部分；

对同一所述MPPT电路去除底噪部分的结果，依次进行数据处理和谐波特性分析，以得到各个所述MPPT电路所对应N个所述光伏组串的直流电弧检测结果。

2.根据权利要求1所述的直流电弧检测方法，其特征在于，所述对于组串逆变器内部各MPPT电路，分别获取其输入端连接的各光伏组串的电流检测结果，包括：

全部所述MPPT电路各自所对应的N个所述电流检测结果，分别输入至N个多输入切换开关的对应输入端；

N个所述多输入切换开关受控动作，使N个所述多输入切换开关在同一时刻分别输出同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流检测结果。

3.根据权利要求1所述的直流电弧检测方法，其特征在于，所述去除同一MPPT电路所对应各个电流检测结果的底噪部分，包括：

对同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流检测结果两两组合进行求差计算，得到相应差值作为对应MPPT电路去除底噪部分的结果。

4.根据权利要求1所述的直流电弧检测方法，其特征在于，所述数据处理，包括：滤波放大和模数转换。

5.根据权利要求1-4任一项所述的直流电弧检测方法，其特征在于，N＝2。

6.一种直流电弧检测装置，其特征在于，包括：选择模块、处理模块和M*N个电流互感器；M为组串逆变器中所述直流电弧检测装置对应MPPT电路的个数，N为所述MPPT电路所连接光伏组串的个数，M为正整数，N为大于1的整数；其中：

M*N个所述光伏组串与M*N个所述电流互感器一一对应，各个所述光伏组串的输出线缆分别穿入一个自身所对应的所述电流互感器的磁环；

所述选择模块的输入端与各个所述电流互感器的输出端相连，用于对于组串逆变器内部各个MPPT电路，分别获取其输入端连接的N个光伏组串的电流检测结果；

所述处理模块用于去除同一所述MPPT电路所对应N个所述电流检测结果的底噪部分；并对同一所述MPPT电路去除底噪部分的结果，依次进行数据处理和谐波特性分析，以得到各个所述MPPT电路所对应N个所述光伏组串的直流电弧检测结果。

7.根据权利要求6所述的直流电弧检测装置，其特征在于，所述选择模块包括：N个多输入切换开关；

同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流互感器的输出端，分别接入N个所述多输入切换开关的对应输入端；

N个所述多输入切换开关受控动作后，在同一时刻分别输出同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流检测结果。

8.根据权利要求7所述的直流电弧检测装置，其特征在于，所述处理模块包括：处理器和数据处理单元；

N个所述多输入切换开关的输出端分别通过所述数据处理单元接入所述处理器；

所述数据处理单元用于去除同一所述MPPT电路所对应N个所述电流互感器输出电流检测结果的底噪部分，并对同一所述MPPT电路去除底噪部分的结果进行数据处理；

所述处理器用于控制各个所述多输入切换开关动作，使N个所述多输入切换开关在同一时刻分别输出同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流检测结果；并对所述数据处理单元输出的数据进行谐波特性分析，以得到各个所述MPPT电路所对应N个所述光伏组串的直流电弧检测结果。

9.根据权利要求8所述的直流电弧检测装置，其特征在于，同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流互感器均同向安装。

10.根据权利要求9所述的直流电弧检测装置，其特征在于，所述数据处理单元包括：

信号求差模块，用于对同一MPPT电路所对应的N个电流检测结果两两组合进行求差计算，以去除同一所述MPPT电路所对应N个所述电流互感器输出电流检测结果的底噪部分；以及，

滤波放大电路，用于对同一所述MPPT电路去除底噪部分的结果进行数据处理。

11.根据权利要求10所述的直流电弧检测装置，其特征在于，所述信号求差模块为硬件电路或者软件模块。

12.根据权利要求8所述的直流电弧检测装置，其特征在于，同一所述MPPT电路所对应的N个所述电流互感器中，至少存在一个所述电流互感器的安装方向与其他所述电流互感器相反，以作为去除底噪部分的参与者。

13.根据权利要求8-12任一项所述的直流电弧检测装置，其特征在于，N＝2。

14.根据权利要求8-12任一项所述的直流电弧检测装置，其特征在于，还包括：N个自检电路；

N个所述多输入切换开关与N个所述自检电路一一对应，各个所述自检电路用于检测一个自身所对应的所述多输入切换开关是否存在故障。

15.一种组串逆变器，其特征在于，包括：逆变电路、至少一个MPPT电路和至少一个如权利要求8-14任一项所述的直流电弧检测装置；其中：

各个所述MPPT电路的输入端与相应的光伏组串相连；

所述直流电弧检测装置用于对相应的所述MPPT电路所连接的各个所述光伏组串进行直流电弧检测；

各个所述MPPT电路的输出端分别与所述逆变电路的直流侧相连；

所述逆变电路的交流侧连接电网。

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