CN112803485B - 一种光伏快速关断系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光伏快速关断系统及其控制方法，当处于限制功率运行状态时，逆变器在系统中关断器的每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至系统的直流总线；进而各关断器可以分别检测自身的输入参数和/或输出参数，进而判断自身所接的直流总线的电信号扰动是否满足预设条件；若判断结果为是，则关断器进入或者维持开通状态；也即，本发明提供的光伏快速关断系统的控制方法，通过逆变器间歇性施加电信号扰动至直流总线，能够保证关断器维持开通状态，避免了关断器误关断而导致系统发电量的损失；且在光伏快速关断系统处于限制功率运行状态时，能够避免逆变器持续施加电信号扰动，保证输出功率不会超过功率限制值。

Description

一种光伏快速关断系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种光伏快速关断系统及其控制方法。

背景技术

现有技术中，出于对光伏运维人员安全的考虑，本领域的光伏关断系统需要在单一元件或模块故障的情况下，也能保证光伏组串的输出为安全状态。为了实现单点故障下输出安全的目的，通常采用心跳方法，具体为：持续发送开通信号至光伏关断系统中的关断器，使其维持自身的开通状态；当该开通信号消失后，关断器控制自身输出为限制输出状态，断开对应的光伏组件。

但是，在光伏系统的实际运行中，维持关断器持续开通的开通信号，以通讯信号的形式进行传输，而该通讯信号在恶劣的工况下容易衰减或被干扰；例如，传输通讯信号的直流线缆较长时，会导致通讯信号衰减，或者，电力线上的开关噪声较多时，则会干扰电力线载波通讯信号。而当通讯信号衰减或被干扰的情况严重时，会使系统中的关断器不能成功接收到开通信号，等待一段时间后控制自身进入限制输出状态，也即会导致关断器误关断，进而将导致系统中的变流器的直流输入端欠压故障，进而导致变流器停机。

而变流器停机后需要经过一段时间的启动自检才可以重新运行，因此，通讯信号的不稳定，在极端情况下导致关断器误关断后，会影响系统的发电量。同时，依靠PLC等通信方式实现关断器的启动方式需要在每一组串上单独增加一个信号的发送装置，增加了系统的成本。

为了解决上述问题，现有技术中还提出了一种光伏快速关断系统的启动方法，该方法通过在直流母线端持续的施加电流或电压扰动，维持关断器的开通，因此不需要关断器持续接收中央控制器发送的心跳信号，降低了光伏快速关断系统的总体成本。但是，若逆变器在限制输出功率的条件下，则无法施加持续的电流或者电压扰动，否则将会导致输出功率超过功率限制值。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种光伏快速关断系统及其控制方法，在逆变器处于限制输出功率状态的前提下，能够保证不超出限制的输出功率，维持关断器的持续开通，避免关断器误关断而导致系统发电量的损失和系统故障，并且未增加系统成本。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种光伏快速关断系统的控制方法，包括：

若所述光伏快速关断系统的逆变器处于限制输出功率状态，则在所述光伏快速关断系统的关断器的每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线；

各所述关断器分别检测自身的输入参数和/或输出参数，并根据所述输入参数和/或所述输出参数判断自身所接的所述直流总线的所述电信号扰动是否满足预设条件；

若判断结果为是，则所述关断器进入或维持开通状态。

优选的，若所述逆变器为仅包含逆变电路的单级逆变器，则在所述光伏快速关断系统的关断器的每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线，包括：

所述逆变器直接控制所述逆变电路在每个所述关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线。

优选的，若所述逆变器为包含Boost电路和逆变电路的两级逆变器，则在所述光伏快速关断系统的关断器的每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线，包括：

所述逆变器检测自身的直流母线电压，并判断所述直流母线电压是否大于预设电压值；

若判断结果为是，则所述逆变器控制所述Boost电路处于直通状态，所述逆变电路在每个所述关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线；

若判断结果为否，则所述逆变器控制所述Boost电路在每个所述关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线。

优选的，所述逆变器控制所述Boost电路在每个所述关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线的同时，还包括：

所述逆变器控制所述Boost电路在每个所述关断状态进入周期内未施加所述电信号扰动的时段，停止PWM输出，或者，以预设占空比进行输出。

优选的，所述逆变器控制所述逆变电路在每个所述关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线，包括：

控制所述逆变电路在每个所述关断状态进入周期内至少输出一次电流馈入电网，使得所述逆变器内的母线电容进行充放电，进而施加电信号扰动至所述直流总线。

优选的，由所述逆变电路馈入电网的电流的相位与电网电压的相位一致。

优选的，所述电流的波形为：正弦波，或者，正弦波的上半周和/或正弦波的下半周的任一种。

优选的，所述逆变器在每个所述关断状态进入周期内施加所述电信号扰动的次数、频率和幅度中的至少一种，以及，所述电信号扰动的预设持续时间，均与所述逆变器在所述限制输出功率状态下的输出功率限制值有关。

优选的，所述电信号扰动为：电压扰动信号和/或电流扰动信号，或者，功率扰动信号。

优选的，在各所述关断器分别检测自身的输入参数和/或输出参数，并根据所述输入参数和/或所述输出参数判断自身所接的所述直流总线的所述电信号扰动是否满足预设条件之后，还包括：

若判断结果为否，则所述关断器保持关断状态。

本发明第二方面还提供了一种光伏快速关断系统，包括：逆变器、至少一个光伏组串；其中：

同一光伏组串中，各关断器的输入端连接相应的光伏组件，各关断器的输出端串联连接，串联后的两端作为所述光伏组串的两端、通过对应的直流总线连接所述逆变器的对应直流端口；

所述逆变器的交流测接入电网；

所述逆变器结合各所述关断器，共同执行如上述任一项所述的光伏快速关断系统的控制方法。

优选的，若所述逆变器为单级逆变器，则所述逆变器包括：控制器、逆变电路、母线电容以及至少一个驱动电路；其中：

所述逆变电路的输入端通过所述逆变器的直流母线分别连接所述母线电容的两端；

所述逆变电路的输出端作为所述逆变器的交流侧；

所述驱动电路的输出端与所述逆变电路内各开关管的控制端相连；

所述控制器与各所述驱动电路通信连接，用于发送控制指令至各所述驱动电路，以控制各所述驱动电路输出驱动信号至所述逆变器内的各开关管。

优选的，若所述逆变器为两级逆变器，则所述逆变器还包括：至少一个Boost电路；其中：

所述Boost电路的输入端作为所述逆变器的一对直流端口，所述Boost电路的输出端两极对应连接所述母线电容的两端；

所述控制器通过相应的所述驱动电路与所述Boost电路内各开关管的控制端相连。

优选的，所述逆变器为单相系统，或者，三相系统。

基于上述本发明实施例提供的光伏快速关断系统的控制方法，若确定该光伏快速关断系统的逆变器处于限制功率运行状态，则在系统中关断器的每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至该光伏快速关断系统的直流总线；进而光伏快速关断系统内各关断器可以分别检测自身的输入参数和/或输出参数，并根据其输入参数和/或输出参数判断自身所接的直流总线的电信号扰动是否满足预设条件；若判断结果为是，则关断器进入或者维持开通状态；也即，本发明提供的光伏快速关断系统的控制方法，通过逆变器间歇性施加电信号扰动至直流总线，能够保证关断器持续处于开通状态，避免了关断器误关断而导致逆变器停机和启动自检所造成的系统发电量损失和系统故障；并且在限功率运行状态结束后，逆变器能够快速输出光伏系统的最大功率；并且在光伏快速关断系统处于限制功率运行状态时，又能够避免持续施加电信号扰动，保证输出功率不会超过功率限制值。

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为本发明实施例提供的一种光伏快速关断系统的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种光伏快速关断系统的控制方法的流程图；

图3-图6分别为本发明实施例提供的光伏快速关断系统的控制方法中利用逆变器内逆变电路施加电信号扰动时，逆变电路输出馈入电网电流的波形图；

图7为本发明实施例提供的另一种光伏快速关断系统的控制方法的流程图；

图8和图9分别为本发明实施例提供的光伏快速关断系统的控制方法中利用Boost电路施加电信号扰动时，直流总线以及Boost电路驱动的电压波形图；

图10为本发明另一实施例提供的一种光伏快速关断系统的结构示意图；

图11和图12为本发明另一实施例提供的另外两种光伏快速关断系统的结构示意图；

图13-15分别为本发明另一实施例提供的任一种光伏快速关断系统中逆变器为三相系统时，馈入电网电流的波形图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

随着光伏并网发电在全球的广泛应用，针对光伏逆变器的标准制定越来越完善。为了提高光伏逆变器系统的安全性和稳定性，各国均对光伏逆变器提出了一系列的安装、控制、标识等行业标准。其中，澳大利亚和新西兰光伏逆变器并网标准AS-NZS 4777.1-2016中明确要求光伏逆变器需要满足对溃入电网的功率进行限制的要求，该限制中设定两种限制模式：1)硬限制，并网逆变器将断开对电网的连接；2)软限制，并网逆变器将输出功率降低到限制功率值以下。

而现有技术提出利用逆变器在直流母线端持续的施加电流或电压扰动，维持关断器的开通的方案，由于关断器检测精度的限制，扰动必须要达到一定的幅值才能够被检测到；若逆变器处于限定输出功率的条件下，且限定的功率较小时，例如，逆变器的额定功率为33kW，限制其输出功率为额定功率的1％，即输出功率限制值为300W，若此时逆变器持续产生扰动，则容易导致其输出超过限定值，不符合行业标准。

因此，本发明实施例提供了一种光伏快速关断系统的控制方法，在光伏快速关断系统内的逆变器处于限制输出功率状态的前提下，能够保证逆变器的输出功率不超出功率限制值，并维持关断器的持续开通，避免关断器误关断而导致停机和启动自检所带来的系统发电量损失和系统故障，且不增加系统成本。

该控制方法的流程图如图1所示，包括：

S101、若光伏快速关断系统的逆变器处于限制输出功率状态，则在光伏快速关断系统的关断器的每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至光伏快速关断系统的直流总线。

若光伏快速关断系统的逆变器处于限制输出功率状态，为了维持关断器保持在开通状态，同时保证平均输出功率低于限定功率，则逆变器不能够持续施加关断器能够检测到的电信号扰动。

因此，若光伏快速关断系统的逆变器处于限制输出功率状态，则间歇性施加电信号扰动至直流总线。实际应用中，光伏快速关断系统的关断器，即位于逆变器前级的各个关断器，都是具有一个关断状态进入周期的；每个关断状态进入周期内，若该关断器不能接收到一次电信号扰动，则等同于现有技术中未接收到开通信号，其将进入关断状态；也就是说，该关断状态进入周期是指，处于开通状态的关断器从最后一次接收到电信号扰动至控制自身关断的时间。设置这一关断状态进入周期，可以使得通过逆变器的间歇性扰动来维持关断器开通成为可能。也即，在关断器的每个关断状态进入周期内，逆变器都将至少施加一次电信号扰动至光伏快速关断系统的直流总线。通过施加间歇性、且扰动时间很短的电信号扰动至直流总线，进而能够在输出功率不超过限制值的前提下，维持关断器开通。

需要说明的是，该电信号扰动可以是电流扰动信号，也可以是电压扰动信号，或者是电压和电流组合的扰动信号，还可以是功率扰动信号，具体由实际应用场景决定。并且，逆变器在每个关断状态进入周期内施加电信号扰动的次数、频率和幅度中的至少一种，以及，电信号扰动的预设持续时间，均与逆变器在限制输出功率状态下的输出功率限制值有关；例如，当限制值较大时，可以在每个关断状态进入周期内，增加预设持续时间，或者增加扰动次数、频率和幅度中的至少一种；而当限制值较小时，则在每个关断状态进入周期内，减少预设持续时间，或者减少扰动次数、频率和幅度中的至少一种；不仅限于此，保证逆变器在关断器每个关断状态进入周期内至少施加一次电信号扰动，即可确保关断器在进入关断状态之前接收到维持其开通的信号，均在本发明实施例的保护范围之内。

逆变器在其前级关断器的每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至光伏快速关断系统的直流总线之后，执行步骤S102。

S102、各关断器分别检测自身的输入参数和/或输出参数。

需要说明的是，光伏快速关断系统的直流总线上电压的变化，会由于关断器输出端串联而以分压的形式影响各关断器的输出参数，而直流总线上电流的变化，也会由于关断器输出端串联而影响各关断器的输出参数；另外，由于关断器的结构特征，其输出参数发生变化时，其输入参数也会发生相应的变化，因此，通过各关断器对自身输入参数和/或输出参数的检测，能够确定直流总线上是否存在能够被关断器检测到的电信号扰动。

S103、根据输入参数和/或输出参数判断自身所接的直流总线的电信号扰动是否满足预设条件。

其中，该预设条件可以是预设的一个阈值，例如，假设电信号扰动为电流扰动信号，则若该电流扰动信号大于电流阈值，则确定其满足预设条件，但不仅限于此；针对电压扰动信号，或者功率扰动信号，均可由技术人员根据实际情况设置阈值进行判断，均在本发明实施例的保护范围之内。

若判断结果为是，则执行步骤S104。

S104、关断器进入或维持开通状态。

步骤S103的判断结果为是，则说明逆变器施加的电信号扰动能够被关断器检测到，且电信号扰动满足条件，进而未开通的关断器进入开通状态，而已经开通的关断器则一直维持开通状态。

另外，若步骤S103的判断结果为否，则关断器保持关断状态。

因此，本发明实施例提供的光伏快速关断系统的控制方法，在逆变器处于限制输出功率状态时，通过逆变器施加间歇性的电信号扰动至直流总线，进而既能够维持关断器保持开通状态，避免关断器误关断而导致系统发电量的损失和系统故障，又能够避免持续施加电信号扰动，即保证输出功率不超过功率限制值。并且，本控制方法在逆变器处于限制输出功率状态时应用，能够维持关断器保持开通状态，进而在限功率运行状态结束后，逆变器能够快速输出光伏系统的最大功率；此外，本控制方法无需采用PLC通信等通信手段，降低了系统成本。

值的说明的是，本发明实施例提供光伏快速关断系统内的逆变器可以是单级逆变器，或者是两级逆变器，因此，逆变器在其前级关断器的每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至光伏快速关断系统的直流总线，可以分为以下两种方式：

第一种，逆变器为单级逆变器，也即，逆变器仅设置有逆变电路(也即DC/AC电路)，而未设置Boost电路，则步骤S101可包括以下步骤，其流程图如图2所示。

S201、逆变器直接控制自身的逆变电路在每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至光伏快速关断系统的直流总线。

具体的，当需要逆变器施加电信号扰动时，控制其逆变电路在每个关断状态进入周期内至少输出一次电流(如图3-6中I_INV所示)馈入电网，使得逆变器内的母线电容进行充放电，则其电容电压V_CAP和电容电流I_CAP会出现波动，其波形图如图3所示，进而施加电信号扰动至直流总线；其中，该馈入电网的电流可以为正弦波，如图3中波形I_INV所示；也可以是正弦波的上半周，如图4中波形I_INV所示；或者是正弦波的下半周，如图5中波形I_INV所示；还可以是正弦波的上半周和下半周相结合，如图6中波形I_INV所示。但是，无论选择以上图3至图6中的哪一种电流，均需要保证该电流I_INV和电网电压V_GRID相位一致。需要说明的是，图3至图6中电流I_INV的次数、频率、幅度和扰动时间，可由技术人员根据实际情况而定，不仅限于此。

第二种，逆变器为两级逆变器，即该逆变器同时设置有逆变电路和至少一个Boost电路，则步骤S101中逆变器在其前级关断器的每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至光伏快速关断系统的直流总线的过程，可如图7所示，包括：

S301、逆变器检测自身的直流母线电压，并判断直流母线电压是否大于预设电压值。

理论上，当逆变器为两级逆变器时，可以任意选用逆变器内的逆变电路或者Boost电路施加电信号扰动，但是，为了保护Boost电路内的开关管，需要逆变器检测自身的直流母线电压，并判断该直流母线电压是否大于预设电压值，进而确定选用哪种方式。其中，预设电压值可由技术人员视具体情况而定，例如，假设该预设电压值可以为600V，在直流母线电压小于600V时，Boost电路内的开关管还可以动作，那么可以用Boost电路来施加电信号扰动；但是，当直流母线电压大于600V时，为了保护Boost电路的开关管，此时Boost电路的开关管不进行开关动作，即Boost电路处于直通状态，这时通过逆变电路来施加电信号扰动。也即，若步骤S301的判断结果为是，执行步骤S302；若判断结果为否，则执行步骤S303。

S302、逆变器控制Boost电路处于直通状态，逆变电路在每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至光伏快速关断系统的直流总线。

逆变器控制自身的Boost电路处于直通状态后，其逆变电路施加电信号扰动的方式与具体过程与上述步骤S201相同，不再赘述。

S303、逆变器控制Boost电路在每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至光伏快速关断系统的直流总线。

具体过程为：控制Boost电路对母线电容充放电，进而引起光伏快速关断系统直流总线的电压PV出现扰动，如图8中波形V_PV所示，并且，该扰动的相位不需要与电网相位保持一致；同时为了保证逆变器输出功率不超过限定值，控制Boost电路的驱动在工作一段时间后，将会停止PWM输出，即图8中的封波时间；在每个关断状态进入周期内，Boost电路将会再次工作一段时间，之后又停止PWM输出，其波形如图8中V_PWM所示；其中，图8所示的波形图仅是本发明实施例的一个举例，不仅限于此，只要能够实现在每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至光伏快速关断系统的直流总线即可。

另外，在执行步骤S303的同时，还可以通过逆变器控制其Boost电路在每个关断状态进入周期内未施加电信号扰动的时段，即封波时间，停止PWM输出(如图8所示)，或者，以预设占空比进行输出(其波形图可如图9所示)，进而能够保证不增加逆变器的输出功率；其中，图9仅是本发明实施例的一个例子，不仅限于此，该预设占空比的具体取值可由视具体情况而定。也就是说，Boost电路产生扰动的持续时间以及周期可以根据逆变器的输出功率的设定大小进行相应的调整；当限定值较大时，可以在关断器进入设定的关断状态的周期内，也即该关断状态进入周期内，将扰动时间增加，或者增加扰动次数、频率和幅度中的至少一种；而当限定值较小时，可以在该关断状态进入周期内将扰动时间减少，或者减少扰动次数、频率和幅度中的至少一种；但是，必须保证在该关断状态进入周期内扰动至少一次。

本发明实施例还提供了一种光伏快速关断系统，其结构示意图如图10所示，包括：逆变器110以及至少一个光伏组串120；其中：

同一光伏组串120中，各关断器220的输入端连接相应的光伏组件210，如图10所示，一个关断器220的输入端连接一个相应的光伏组件210，也可以连接两个光伏组件(未进行图示)；各关断器220的输出端串联连接，串联后的两端作为光伏组串120的两端、通过对应的直流总线连接逆变器110的对应直流端口；该逆变器110的交流侧接入电网。进而通过逆变器110结合各关断器220，共同执行上述实施例提供的任一种光伏快速关断系统的控制方法。

该逆变器110可以为单级逆变器，此时其具体结构可如图11所示，包括：控制器310、逆变电路320、母线电容C1以及至少一个驱动电路330；其中：

该逆变电路320的输入端通过逆变器110的直流母线分别连接母线电容C1的两端；逆变电路320的输出端作为逆变器的交流侧；驱动电路330的输出端与逆变电路320内各开关管的控制端相连；控制器310与各驱动电路330通信连接，用于发送控制指令至各驱动电路330，以控制各驱动电路330输出驱动信号至逆变器110内的各开关管。需要说明的是，该逆变电路320的拓扑可以是如图11所示的H桥，即逆变电路320包括两个并联连接的桥臂，并联后的两端作为其输入端，各桥臂的中点作为逆变电路320的输出端；此时，该逆变器110为单相系统；实际应用中，该逆变器110也可以为三相系统，即该逆变电路320的拓扑还可以是三相全桥结构(未进行图示)；视其具体应用环境而定即可，均在本发明实施例的保护范围之内。

值得说明的是，逆变器110还可以为两级逆变器，即在上述结构的基础之上，还包括：至少一个Boost电路410；以一个为例，其结构示意图如图12所示；设置多个Boost电路时，各Boost电路410的输出端并联至直流母线，即母线电容C1的两端，不再赘述。其中，Boost电路410的输入端作为逆变器110的一对直流端口，Boost电路410的输出端两极对应连接母线电容C1的两端；控制器310通过相应的驱动电路330与Boost电路410内各开关管的控制端相连。

实际应用中，逆变电路320和Boost电路410内的开关管可由不同的驱动电路330控制，也可以由同一个驱动电路330控制(未进行图示)。

光伏快速关断系统内的逆变器110可以为如图10至图12所示的单相系统，也可以为三相系统(未进行图示)；其施加的电信号扰动均为：电压扰动信号和/或电流扰动信号，或者，功率扰动信号。

以逆变器通过其逆变电路施加电信号扰动为例进行说明，若逆变器为单相系统，其输出一个周期的单相电流馈入电网，波形图如图3-6任一所示；而若逆变器为三相系统，则其输出一个周期的三相电流I_INV溃入电网中，其波形图如图13所示，此时，直流总线上将会产生一定的功率扰动，关断器通过检测直流总线上的电流或电压，或者功率信号维持自身保持开通状态。需要说明的是，该馈入电网的三相电流I_INV不一定是一个周期，也可以是1/2个周期，如图14所示；或者是1/4个周期，如图15所示；不仅限于此，其可以根据功率的限定值适当调整，只要能够保证在每个关断状态进入周期内至少施加一次电信号扰动即可。

其余的原理与上述实施例相同，此处不再一一赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，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，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，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 (14)

1.一种光伏快速关断系统的控制方法，其特征在于，包括：

若所述光伏快速关断系统的逆变器处于限制输出功率状态，则在所述光伏快速关断系统的关断器的每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线；所述关断状态进入周期是指，处于开通状态的关断器从最后一次接收到的电信号扰动至控制自身关断的时间；

各所述关断器分别检测自身的输入参数和/或输出参数，并根据所述输入参数和/或所述输出参数判断自身所接的所述直流总线的所述电信号扰动是否满足预设条件；

若判断结果为是，则所述关断器进入或维持开通状态。

2.根据权利要求1所述的光伏快速关断系统的控制方法，其特征在于，若所述逆变器为仅包含逆变电路的单级逆变器，则在所述光伏快速关断系统的关断器的每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线，包括：

所述逆变器直接控制所述逆变电路在每个所述关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线。

3.根据权利要求1所述的光伏快速关断系统的控制方法，其特征在于，若所述逆变器为包含Boost电路和逆变电路的两级逆变器，则在所述光伏快速关断系统的关断器的每个关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线，包括：

所述逆变器检测自身的直流母线电压，并判断所述直流母线电压是否大于预设电压值；

若判断结果为是，则所述逆变器控制所述Boost电路处于直通状态，所述逆变电路在每个所述关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线；

若判断结果为否，则所述逆变器控制所述Boost电路在每个所述关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线。

4.根据权利要求3所述的光伏快速关断系统的控制方法，其特征在于，所述逆变器控制所述Boost电路在每个所述关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线的同时，还包括：

所述逆变器控制所述Boost电路在每个所述关断状态进入周期内未施加所述电信号扰动的时段，停止PWM输出，或者，以预设占空比进行输出。

5.根据权利要求2-4任一项所述的光伏快速关断系统的控制方法，其特征在于，所述逆变器控制所述逆变电路在每个所述关断状态进入周期内，至少施加一次电信号扰动至所述光伏快速关断系统的直流总线，包括：

控制所述逆变电路在每个所述关断状态进入周期内至少输出一次电流馈入电网，使得所述逆变器内的母线电容进行充放电，进而施加电信号扰动至所述直流总线。

6.根据权利要求5所述的光伏快速关断系统的控制方法，其特征在于，由所述逆变电路馈入电网的电流的相位与电网电压的相位一致。

7.根据权利要求5所述的光伏快速关断系统的控制方法，其特征在于，所述电流的波形为：正弦波，或者，正弦波的上半周和/或正弦波的下半周的任一种。

8.根据权利要求1-4任一项所述的光伏快速关断系统的控制方法，其特征在于，所述逆变器在每个所述关断状态进入周期内施加所述电信号扰动的次数、频率和幅度中的至少一种，以及，所述电信号扰动的预设持续时间，均与所述逆变器在所述限制输出功率状态下的输出功率限制值有关。

9.根据权利要求1-4任一项所述的光伏快速关断系统的控制方法，其特征在于，所述电信号扰动为：电压扰动信号和/或电流扰动信号，或者，功率扰动信号。

10.根据权利要求1所述的光伏快速关断系统的控制方法，其特征在于，在各所述关断器分别检测自身的输入参数和/或输出参数，并根据所述输入参数和/或所述输出参数判断自身所接的所述直流总线的所述电信号扰动是否满足预设条件之后，还包括：

若判断结果为否，则所述关断器保持关断状态。

11.一种光伏快速关断系统，其特征在于，包括：逆变器、至少一个光伏组串；其中：

同一光伏组串中，各关断器的输入端连接相应的光伏组件，各关断器的输出端串联连接，串联后的两端作为所述光伏组串的两端、通过对应的直流总线连接所述逆变器的对应直流端口；

所述逆变器的交流测接入电网；

所述逆变器结合各所述关断器，共同执行如上述权利要求1-10任一项所述的光伏快速关断系统的控制方法。

12.根据权利要求11所述的光伏快速关断系统，其特征在于，若所述逆变器为单级逆变器，则所述逆变器包括：控制器、逆变电路、母线电容以及至少一个驱动电路；其中：

所述逆变电路的输入端通过所述逆变器的直流母线分别连接所述母线电容的两端；

所述逆变电路的输出端作为所述逆变器的交流侧；

所述驱动电路的输出端与所述逆变电路内各开关管的控制端相连；

所述控制器与各所述驱动电路通信连接，用于发送控制指令至各所述驱动电路，以控制各所述驱动电路输出驱动信号至所述逆变器内的各开关管。

13.根据权利要求12所述的光伏快速关断系统，其特征在于，若所述逆变器为两级逆变器，则所述逆变器还包括：至少一个Boost电路；其中：

所述Boost电路的输入端作为所述逆变器的一对直流端口，所述Boost电路的输出端两极对应连接所述母线电容的两端；

所述控制器通过相应的所述驱动电路与所述Boost电路内各开关管的控制端相连。

14.根据权利要求11-13任一项所述的光伏快速关断系统，其特征在于，所述逆变器为单相系统，或者，三相系统。

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