CN112838618A - 光伏组件关断器、逆变器、光伏快速关断系统及其启动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光伏组件关断器、逆变器、光伏快速关断系统及其启动方法，该逆变器的直流侧并联连接有多个光伏组串，该方法在系统中各个光伏组件关断器初次启动之后，启动成功的各光伏组件关断器分别进入非限制输出状态；启动失败或者再次断开的各光伏组件关断器分别实时检测其输出端的电参数，并判断电参数是否满足预设启动条件，若电参数满足预设启动条件则控制自身再次启动、进入非限制输出状态；也即本方案中的光伏组件关断器仅通过自身原有的采样器件，即可判断出自身是否满足预设启动条件，并在判断出自身满足预设启动条件后，实现对自身的再次启动，相较现有的启动方式，无需再额外增设相应的接收设备，降低了光伏组件关断器的硬件成本。

Description

光伏组件关断器、逆变器、光伏快速关断系统及其启动方法

技术领域

本发明涉及光伏并网发电技术领域，具体涉及一种光伏组件关断器、逆变器、光伏快速关断系统及其启动方法。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，光伏发电技术也得到广泛应用。光伏系统中的光伏阵列输出直流电，经逆变器变换成交流电后传输至电网。为了提高光伏系统的输出功率，通常会将多个光伏组串并联后再接入逆变器，并且会在光伏组件与逆变器之间的每一支路上设置相应的关断器，在出现安全故障时及时断开或者需并网发电时及时接通，以提高光伏系统的安全性。

目前，光伏组件关断器的启动，主要通过接收中央控制器持续发送心跳通讯信号，或者，接收位于直流总线上的关断控制模块发送周期性激励脉冲源；但这都需要光伏组件关断器中设置额外的接收模块，无疑增加了光伏组件关断器的硬件成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种光伏组件关断器、逆变器、光伏快速关断系统及其启动方法，以解决现有关断光伏组件关断器方式需设置额外接收模块，造成光伏组件关断器硬件成本过高的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本申请第一方面公开了一种光伏快速关断系统的启动方法，所述光伏快速关断系统中逆变器的直流侧并联连接有多个光伏组串；所述光伏快速关断系统的启动方法包括：

在所述光伏快速关断系统中各个光伏组件关断器初次启动之后，启动成功的各所述光伏组件关断器分别进入非限制输出状态；

启动失败或者再次断开的各所述光伏组件关断器分别实时检测其输出端的电参数，并判断所述电参数是否满足预设启动条件，若所述电参数满足所述预设启动条件则控制自身再次启动、进入非限制输出状态。

可选地，在上述的光伏快速关断系统的启动方法中，所述电参数为电压，则判断所述电参数是否满足预设启动条件，包括：

判断所述电压在预设时间后是否大于等于设定阈值；

若检测结果为是，则判定所述电参数满足所述预设启动条件。

可选地，在上述的光伏快速关断系统的启动方法中，判断所述电参数是否满足预设启动条件，包括：

判断所述电参数是否存在第一预设扰动；

若检测结果为是，则判定所述电参数满足所述预设启动条件。

可选地，在上述的光伏快速关断系统的启动方法中，所述电参数为：电压或者电压和电流的组合信号。

可选地，在上述的光伏快速关断系统的启动方法中，所述第一预设扰动是：所述光伏快速关断系统中的逆变器在启动后判定自身直流侧存在至少一个光伏组串处于异常状态时，对自身直流侧的电压、电流以及电压和电流的组合信号中的任意一种所施加的。

可选地，在上述的光伏快速关断系统的启动方法中，所述异常状态为：输出电流/功率为零的状态。

可选地，在上述的光伏快速关断系统的启动方法中，所述第一预设扰动为：

预设时长内的持续性扰动；或者，

一直存在的持续性扰动或者断续性扰动。

可选地，在上述的光伏快速关断系统的启动方法中，所述电参数为电压信号时，所述第一预设扰动为二倍频纹波。

可选地，在上述的光伏快速关断系统的启动方法中，判断所述电参数是否满足预设启动条件之后，还包括：

若所述电参数不满足所述预设启动条件，则控制自身继续维持限制输出状态。

可选地，在上述的光伏快速关断系统的启动方法中，各个光伏组件关断器初次启动的过程为：

各个所述光伏组件关断器分别判定自身输出端的电参数存在第二预设扰动之后，控制自身启动、进入非限制输出状态。

可选地，在上述的光伏快速关断系统的启动方法中，所述第二预设扰动为：周期性预设脉冲。

本申请第二方面公开了一种光伏组件关断器，包括：开关单元、启动电压模块、驱动电路、处理器、旁路二极管和参数采集单元；其中：

所述开关单元，设置于所述光伏组件关断器的正极支路或者负极支路上，用于根据所述处理器的控制，实现所述光伏组件关断器的开通或关断；

所述参数采集模块，用于采集所述光伏组件关断器输出端的电参数，并将所述电参数输出至所述处理器；

所述启动电压模块，用于在所述光伏组件关断器关断且状态正常时，根据所述处理器的控制输出启动电压至所述光伏组件关断器的输出端；

所述旁路二极管，用于在所述光伏组件关断器关断时实现所述光伏组件关断器的旁路功能；

所述处理器的输出端通过所述驱动电路与所述开关单元的控制端相连；所述处理器用于执行如第一方面公开的所述的光伏快速关断系统的启动方法。

可选地，在上述的光伏组件关断器中，所述开关单元包括两个串联连接的开关管，两个所述开关管均通过所述驱动电路受控于所述处理器。

本申请第三方面公开了一种逆变器，包括：采样电路、逆变电路、信号调理电路及控制器；其中：

所述采样电路设置于所述逆变器的直流侧，用于采样所述逆变器直流侧的电压和其并联连接的各个光伏组串的输出电流/功率；

所述采样电路的输出端通过所述信号调理电路连接所述控制器的输入端；

所述控制器用于控制所述逆变电路动作，以实现并网发电和/或向其直流侧施加相应扰动，以使各光伏组串内的各个光伏组件关断器能够执行如权利要求第一方面公开的所述的光伏快速关断系统的启动方法。

可选地，在上述的逆变器中，还包括：设置于所述逆变电路前级的Boost电路；

所述Boost电路的输入端作为所述逆变器的直流侧。

本申请第四方面公开了光伏快速关断系统，包括：如第三方面公开的所述的逆变器，及其直流侧并联连接的多个光伏组串；

所述光伏组串内包括多个如权第二方面公开的所述的光伏组件关断器，各个光伏组件关断器的输出端串联为所述光伏组串的两端，各个光伏组件关断器的输入端分别连接有相应的光伏组件。

基于上述本发明实施例提供的光伏快速关断系统的启动方法，光伏快速关断系统中逆变器的直流侧并联连接有多个光伏组串，该方法在光伏快速关断系统中各个光伏组件关断器初次启动之后，启动成功的各光伏组件关断器分别进入非限制输出状态；启动失败或者再次断开的各光伏组件关断器分别实时检测其输出端的电参数，并判断电参数是否满足预设启动条件，若电参数满足预设启动条件则控制自身再次启动、进入非限制输出状态；也即，本方案中的光伏组件关断器仅通过自身原有的采样器件，即可判断出自身是否满足预设启动条件，并在判断出自身满足预设启动条件后，对自身实现再次启动，相较于现有的启动方式，无需再额外增设相应的接收设备，降低了光伏组件关断器的硬件成本；并且无需使用PLC等通信手段，就能实现对光伏组件关断器的启动控制。

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为本申请实施例提供的一种光伏快速关断系统的启动方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种判定电参数是否满足预设启动条件的流程图；

图3为本申请实施例提供的另一种判定电参数是否满足预设启动条件的流程图；

图4为本申请实施例提供的另一种光伏快速关断系统的启动方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种光伏组件关断器的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种逆变器的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种光伏快速关断系统的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种二倍频纹波的波形图；

图9为本申请实施例提供的一种持续性扰动的二倍频纹波的波形图；

图10为本申请实施例提供的一种断续性扰动的二倍频纹波的波形图。

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。

本申请实施例提供了一种光伏快速关断系统的启动方法，以解决现有关断光伏组件关断器方式需设置额外接收模块，造成光伏组件关断器硬件成本过高的问题。

请参见图7，该光伏快速关断系统主要包括：逆变器301，及其直流侧并联的多个光伏组串302。光伏组串302内包括了多个光伏组件关断器202，各个光伏组件关断器202的输出端串联为光伏组串302的两端，各个光伏组件关断器202的输入端分别连接有相应的光伏组件201。

在上述示出的光伏快速关断系统的基础之上，请参见图1，本申请另一实施例提供的光伏快速关断系统的启动方法，在光伏快速关断系统中各个光伏组件关断器初次启动之后，主要包括以下步骤：

S101、启动成功的各光伏组件关断器分别进入非限制输出状态。

实际应用中，光伏快速关断系统中各个光伏组件关断器的初次启动指代，将处于限制输出状态下的光伏组件关断器切换至非限制输出状态过程中的首次启动。

具体的，各个光伏组件关断器的初次启动的过程为：各个光伏组件关断器分别判定自身输出端的电参数存在第二预设扰动之后，控制自身启动、进入非限制输出状态。其中，第二预设扰动为周期性预设脉冲。

换言之，光伏快速关断系统中的各个光伏组件关断器的初次启动是，由光伏快速关断系统中的逆变器控制自身直流侧周期性短路，以产生周期性预设脉冲的方式进行启动的。其中，周期性短路逆变器直流侧电压变化情况为：当逆变器自身直流侧短路时，光伏快速关断系统中直流总线上的电压为零；逆变器直流侧处于非短路状态时，直流总线上的电压为光伏组串电压。

需要说明的是，进入非限制输出状态的光伏组件关断器能够将相应光伏组件所产电能输送至逆变器，实现光伏发电输出。

S102、启动失败或者再次断开的各光伏组件关断器分别实时检测其输出端的电参数，并判断电参数是否满足预设启动条件。

实际应用中，启动失败或者再次断开的光伏组件关断器依然处于限制输出状态，也即启动失败或者再次断开的光伏组件关断器仍处于关断状态，相应的光伏组件与逆变器之间回路断开，光伏组件无法通过逆变器实现输出。

其中，启动失败的光伏组件关断器可以是经过初次启动后，未能启动的各个光伏组件关断器。再次断开的光伏组件一般是在自身启动后，由于遮挡、误插拔等异常工况导致的相应光伏组串直流总线电压低于逆变器正常值后，整个光伏组串停止功率输出时关断的光伏组件关断器。

需要说明的是，光伏组件关断器可以通过自身中的参数采集单元获得其输出端的电参数，然后通过自身的处理器对获得的电参数进行判断，以确定自身实时变化的电参数是否满足预设启动条件。

若电参数满足预设启动条件，则执行步骤S103。

S103、控制自身再次启动、进入非限制输出状态。

实际应用中，启动失败或者再次断开的光伏组件关断器控制自身再次启动、进入非限制输出状态后，相应的光伏组件就能通过逆变器实现输出。

基于上述原理，本实施例提供的光伏组件关断器仅通过自身原有的采样器件，即可判断出自身是否满足预设启动条件，并在判断出自身满足预设启动条件后，实现对自身的再次启动，相较于现有的启动方式，无需再额外增设相应的接收设备，降低了光伏组件关断器的硬件成本；并且无需使用PLC等通信手段，就能实现对光伏组件关断器的启动控制。

值得说明的是，现有技术中还存在一种优化的启动方案，是通过检测直流总线电压的变化特性来进行启动的，这样虽然能够节省光伏组件关断器相应的硬件成本。但是，当光伏组件存在的遮挡或者其他异常工况时，无法通过此种方式进行启动，未启动的光伏组件关断器有可能会导致相应的光伏组串的电压低于逆变器的启动电压，从而无法实现功率输出；而其他未存在异常的光伏组串将会正常启动并输出功率，此时，只有重启逆变器，才能实现对未启动的光伏组件关断器重新启动，这对发电量造成了严重损失。

而本申请提供的方案无需重启逆变器，启动失败或者再次断开的光伏组件关断器均可通过实时检测其输出端电参数是否满足预设启动条件的方式进行再次启动，不仅能够避免重启逆变器对发电量造成的损失，还能提高系统稳定性。

经发明人研究发现，当光伏快速关断系统中，任意一个光伏组串中的各个光伏组件关断器均进入开通状态，也即均进入非限制输出状态后，光伏快速关断系统中的直流总线上的电压为进入开通状态各个光伏组件关断器输出电压之和，直流总线上的电压会分压在处于限制输出状态的光伏组件关断器的输出端。如果直流总线上的电压达到逆变器的启动电压，逆变器将会启动并网。当逆变器启动并网后，分压在处于限制输出状态的光伏组件关断器输出端的电压将会保持一定值。如果直流总线上的电压不能达到逆变器的启动电压，则直流总线上的电压将会在一定时间内，比如30s之内，降至安全电压以下，分压在处于限制输出状态的光伏组件关断器输出端的电压也会低于一个设定阈值。因此，根据上述特性，当电参数为电压时，本申请步骤S102中启动失败或者再次断开的各个光伏组件关断器分别实时检测其输出端的电参数，并判断电参数是否满足预设启动条件，可通过图2示出的具体方式实现：

S201、判断电压在预设时间后是否大于等于设定阈值。

其中，可视具体应用环境和用户需求，自行确定预设时间的具体取值。比如，可以将预设时间设置为30s、45s、60s，甚至是1min、5min，本申请对预设时间的具体取值不作限定，满足系统的安全要求即可。

同理，设定阈值的具体取值也可视具体应用环境和用户需求确定，只需保证光伏组件关断器的电压大于等于该设定阈值后，对应的逆变器处于运行状态即可。

若判断结果为是，也即判断出电压在预设之间后大于等于设定阈值，则执行步骤S202；若判断结果为否，也即判断出电压在预设之间后不大于等于设定阈值，则判定电参数不满足预设启动条件。

S202、判定电参数满足预设启动条件。

在本实施例中，可以利用启动失败或者再次断开的各个光伏组件关断器输出端电压所具有的特性，通过判断其电压在预设之间后是否大于等于设定阈值的方式，确定出电参数是否满足预设启动条件，从而实现启动失败或者再次断开的各个光伏组件关断器的再次启动。

实际应用中，光伏快速关断系统在逆变器正常工作时，其直流总线电压过高，逆变器无法进行周期性的开放操作来唤醒处于限制输出状态的光伏组件关断器，也即，无法通过逆变器直流侧周期性短路来唤醒初次启动失败或者再次断开的各个光伏组件关断器，为了解决上述问题，本申请另一实施例还提供的步骤S102中判断电参数是否满足预设启动条件的判断方式，如图3所示，具体过程如下：

S301、判断电参数是否存在第一预设扰动。

实际应用中，第一预设扰动是：光伏快速关断系统中的逆变器在启动后判定自身直流侧存在至少一个光伏组串处于异常状态时，对自身直流侧的电压、电流以及电压和电流的组合信号中的任意一种所施加的。

需要说明的是，当光伏快速关断系统中某个光伏组件被遮挡后，受遮挡光伏组件对应的光伏组件关断器将无法启动，很可能导致光伏组件所在的光伏组串输出电压无法达到逆变器的启动电压，此时光伏组串的输出电流或者功率为零。因此，逆变器可以通过设置于每个光伏组串上的采样电路，检测到其直流侧所连接的每个光伏组串的输出电流/功率是否为零方式，判定出是否存在异常光伏组串。

也就是说，光伏组串的异常状态为：光伏组串的输出电流/功率为零的状态。

实际应用中，第一预设扰动可以为：预设时长内的持续性扰动；也即，在相应光伏组件关断器启动成功之前一直存在此持续性扰动，当逆变器检测到光伏组串正常输出之后即可停止上述扰动。该预设时长的具体取值视应用坏境和用户需求确定即可，例如为10s、30s等的几十秒，或者几分钟。或者，第一预设扰动也可以为：一直存在的持续性扰动或者断续性扰动；也即，在相应光伏组件关断器启动成功之后，该持续性扰动或断续性扰动也是一直存在的。

具体的，该第一预设扰动信号可以为二倍频纹波，如图9所示的电压波形。实际应用中，还可以根据应用环境和用户需求，将第一预设扰动信号设置为如图8所示的预设时长内的持续性扰动，或者将第一预设扰动信号设置为如图10所示的断续性扰动。

需要说明的是，本申请对预设扰动信号的具体形式不作限定，只需保证光伏组件关断器能够检测到即可。

实际应用中，电参数可以是电压，或者，电压和电流的组合信号，图8-图10均是以电压为例进行展示的，实际应用中可以视其具体应用环境和用户需求，自行确定即可，均属于本申请的保护范围。

若判断结果为是，也即判断出电参数存在第一预设扰动，则执行步骤S302；若判断结果为否，也即判断出电参数不存在第一预设扰动，则判定电不参数满足预设启动条件。

S302、判定电参数满足预设启动条件。

在本实施例中，可以通过第一预设扰动的方式，确定出电参数是否满足预设启动条件，以避免在光伏快速关断系统在逆变器正常工作时，其直流总线电压过高，逆变器无法进行周期性的开放操作来唤醒处于限制输出状态的光伏组件关断器的问题。

可选地，在本申请提供的另一实施例中，在执行步骤S102启动失败或者再次断开的各光伏组件关断器分别实时检测其输出端的电参数，并判断电参数是否满足预设启动条件之后，若电参数不满足预设启动条件，则如图4所示，还包括：

S401、控制自身继续维持限制输出状态。

实际应用中，当判断出电压在预设之间后不大于等于设定阈值，或者，在判断出电参数不存在第一预设扰动之后，即可视为判定出电参数不满足预设启动条件，光伏组件关断器无法控制自身再次启动，将继续维持限制输出状态。

在上述的基础之上，本申请另一实施还提供了一种光伏组件关断器，请参见图5，主要包括：开关单元(包含了图中的Q1和Q2)、启动电压模块200、驱动电路101、处理器103、旁路二极管Dp和参数采集单元(包括了输入电压采集单元100、输出电压采集单元102和电流采集单元104)。其中：

开关单元，设置于光伏组件关断器的正极支路(如图5所示)或者负极支路上(未进行图示)，用于根据处理器103的控制，实现光伏组件关断器的开通或关断。

实际应用中，如图5所示，光伏组件关断器中的开关单元包括两个连接的开关管(Q1和Q2)，两个开关管均通过驱动电路101受控于处理器103。其中，多个开关管的连接方式可以是串联和/或并联，视具体应用情况确定即可，均属于本申请的保护范围。

如图5所示，以开关管个数为2为例，其中开关管Q1的输入端作为开关单元的输入端，与光伏组件关断器的输入端正极Uin+相连，开关管Q1的输出端与开关管Q2的输入端相连，开关管Q2的输出端作为开关单元的输出端，开关管Q1和开关管Q2的控制端作为开关单元的控制端。

需要说明的是，开关管Q1和开关管Q2为半导体开关器件，可以是MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，或者，IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极晶体管)，图5中以MOSFET作为示例进行展示，以开关管为IGBT的示意图在此不再一一展示，均在本申请的保护范围内。

参数采集模块，包括输出电压采集单元102和电流采集单元104中的至少一个，也可以还包括输入电压采集单元100，至少用于采集光伏组件关断器输出端的电参数，并将电参数输出至处理器103。

实际应用中，参数采集模块不仅可以对光伏组件关断器的输出电流、输出电压进行采集，还可以对光伏组件关断器的输入电压进行采集，视具体应用环境确定即可，本申请对参数采集模块能够采集到的数据不作限定，均属于本申请保护的范围。

启动电压模块200，用于在光伏组件关断器关断且状态正常时，根据处理器103的控制输出启动电压至光伏组件关断器的输出端，使逆变器通过检测直流总线电压获知相应组串内状态正常的最多光伏组件关断器个数。

实际应用中，启动电压模块200的输出端正负极分别与光伏光伏组件关断器的输出端正负极相连。

需要说明的是，该启动电压模块200有一定的内阻，输出可以被短路，进而该启动电压模块200被短路时，其输出电压为0。

旁路二极管Dp，用于在光伏组件关断器关断时实现光伏组件关断器的旁路功能。其中，旁路二极管Dp的阳极与光伏组件关断器的输出端负极Uout-相连，其阴极与光伏组件关断器的输出端正极Uout+相连。

处理器103的输出端通过驱动电路101与开关单元的控制端相连，用于执行如上述任一实施例所述的光伏快速关断系统的启动方法。

需要说明的是，该光伏组件关断器对于该光伏快速关断系统的启动方法中相应步骤的具体执行过程及工作原理，详情参见上述实施例提供的光伏快速关断系统的启动方法的相应部分，在此不再一一赘述。

在本实施例中，光伏组件关断器通过自身的参数采集单元采集电参数，即可实现自身的开通和关断，无需使用通讯信号也无需额外设置信号接收模块来接收逆变器输出的开通/关断的通讯信号，降低光伏组件关断器的硬件成本。

在上述的基础之上，本申请另一实施还提供了一种逆变器，请参见图6，其主要包括：采样电路203、逆变电路205、信号调理电路206及控制器207。

其中：

采样电路203设置于逆变器的直流侧，用于采样逆变器直流侧的电压和其并联连接的各个光伏组串的输出电流/功率。

采样电路203的输出端通过信号调理电路206连接控制器207的输入端。

控制器207用于控制逆变电路205动作，以实现并网发电和/或向其直流侧施加相应扰动，以使各光伏组串内的各个光伏组件关断器能够执行如上述任一实施例所述的光伏快速关断系统的启动方法。

实际应用中，控制器207可以用于控制逆变电路205进行周期性开放操作，以产生第二预设扰动，还可以用于控制逆变电路205动作，以实现向其直流侧施加第一预设扰动。当然，并不仅限上述，还可以视具体应用环境和用户需求，自行确定施加扰动的具体类型，均属于本申请的保护范围。

需要说明的是，该逆变器的具体执行过程及工作原理，详情参见上述实施例提供的光伏快速关断系统的启动方法的相应部分，在此不再一一赘述。

实际应用中，同样如图6所示，该逆变器还包括：设置于逆变电路205前级的Boost电路204；该Boost电路204的输入端作为逆变器的直流侧。

需要说明的是，Boost电路204可以为飞跨电容型三电平boost电路，当然还可以为其他现有结构，本申请对Boost电路204的具体类型不作限定，均属于本申请的保护范围。

在本实施例中，逆变器通过控制器207控制逆变电路205进行周期性开放操作以产生的第二预设扰动，能够实现逆变器直流侧所连接的各个光伏组件关断器的首次启动，而控制器207控制逆变电路205动作产生第一预设扰动，即可实现对启动失败或者再次断开的光伏组件关断器的再次启动；相较于现有通过设置启动信号发送单元，控制光伏组件关断器开通或关断的方式，本申请不需要在直流总线上增加的设备，并且在安装过程中不需要更大体积的直流汇流箱或配置额外的直流汇流箱来配合安装，减少了施工成本；并且无需使用PLC等通信手段，就能实现对光伏组件关断器的启动控制。

在上述的基础之上，本申请另一实施例还提供了一种光伏快速关断系统，如图7所示，主要包括：如上述任一实施例所述的逆变器301，及其直流侧并联连接的多个光伏组串302。

光伏组串302内包括多个如上述任一实施例所述的光伏组件关断器202，各个光伏组件关断器202的输出端串联为光伏组串302的两端，各个光伏组件关断器202的输入端分别连接有相应的光伏组件201。

实际应用中，光伏快速关断系统中每个光伏组串302中，各个光伏组件201分别通过相应光伏组件关断器202实现串联连接，串联后两端的电压为直流总线的电压。

需要说明的是，每个光伏组件关断器202的输入端所连接的光伏组件201的数量一般是1个；当然，并不仅限于此，还可以视具体应用环境和用户需求，设置多个光伏组件共用一个光伏组件关断器，比如，设置2光伏组件共用同一光伏组件关断器。

还需要说明的是，该光伏快速关断系统的具体执行过程及工作原理，详情参见上述实施例提供的光伏快速关断系统的启动方法、光伏组件关断器及逆变器中的相应部分，在此不再一一赘述。

在本实施例中，光伏组件关断器202和逆变器301的联合控制实现光伏快速关断系统的启动，针对同时提供光伏组件关断器202和逆变器301的产业的适用性强。并且，本光伏快速关断系统中的光伏组件关断器202和逆变器301的硬件成本较低，相应的，该光伏快速关断系统的硬件成本也低。

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，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。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

Claims (16)

1.一种光伏快速关断系统的启动方法，其特征在于，所述光伏快速关断系统中逆变器的直流侧并联连接有多个光伏组串；所述光伏快速关断系统的启动方法包括：

在所述光伏快速关断系统中各个光伏组件关断器初次启动之后，启动成功的各所述光伏组件关断器分别进入非限制输出状态；

启动失败或者再次断开的各所述光伏组件关断器分别实时检测其输出端的电参数，并判断所述电参数是否满足预设启动条件，若所述电参数满足所述预设启动条件则控制自身再次启动、进入非限制输出状态。

2.根据权利要求1所述的光伏快速关断系统的启动方法，其特征在于，所述电参数为电压，则判断所述电参数是否满足预设启动条件，包括：

判断所述电压在预设时间后是否大于等于设定阈值；

若检测结果为是，则判定所述电参数满足所述预设启动条件。

3.根据权利要求1所述的光伏快速关断系统的启动方法，其特征在于，判断所述电参数是否满足预设启动条件，包括：

判断所述电参数是否存在第一预设扰动；

若检测结果为是，则判定所述电参数满足所述预设启动条件。

4.根据权利要求3所述的光伏快速关断系统的启动方法，其特征在于，所述电参数为：电压，或者，电压和电流的组合信号。

5.根据权利要求3所述的光伏快速关断系统的启动方法，其特征在于，所述第一预设扰动是：所述光伏快速关断系统中的逆变器在启动后判定自身直流侧存在至少一个光伏组串处于异常状态时，对自身直流侧的电压、电流以及电压和电流的组合信号中的任意一种所施加的。

6.根据权利要求5所述的光伏快速关断系统的启动方法，其特征在于，所述异常状态为：输出电流/功率为零的状态。

7.根据权利要求3所述的光伏快速关断系统的启动方法，其特征在于，所述第一预设扰动为：

预设时长内的持续性扰动；或者，

一直存在的持续性扰动或者断续性扰动。

8.根据权利要求7所述的光伏快速关断系统的启动方法，其特征在于，所述第一预设扰动为二倍频纹波。

9.根据权利要求1-8任一项所述的光伏快速关断系统的启动方法，其特征在于，判断所述电参数是否满足预设启动条件之后，还包括：

若所述电参数不满足所述预设启动条件，则控制自身继续维持限制输出状态。

10.根据权利要求1-8任一项所述的光伏快速关断系统的启动方法，其特征在于，各个光伏组件关断器初次启动的过程为：

各个所述光伏组件关断器分别判定自身输出端的电参数存在第二预设扰动之后，控制自身启动、进入非限制输出状态。

11.根据权利要求10所述的光伏快速关断系统的启动方法，其特征在于，所述第二预设扰动为：周期性预设脉冲。

12.一种光伏组件关断器，其特征在于，包括：开关单元、启动电压模块、驱动电路、处理器、旁路二极管和参数采集单元；其中：

所述开关单元，设置于所述光伏组件关断器的正极支路或者负极支路上，用于根据所述处理器的控制，实现所述光伏组件关断器的开通或关断；

所述参数采集模块，用于采集所述光伏组件关断器输出端的电参数，并将所述电参数输出至所述处理器；

所述启动电压模块，用于在所述光伏组件关断器关断且状态正常时，根据所述处理器的控制输出启动电压至所述光伏组件关断器的输出端；

所述旁路二极管，用于在所述光伏组件关断器关断时实现所述光伏组件关断器的旁路功能；

所述处理器的输出端通过所述驱动电路与所述开关单元的控制端相连；所述处理器用于执行如权利要求1-11所述的光伏快速关断系统的启动方法。

13.根据权利要求12所述的光伏组件关断器，其特征在于，所述开关单元包括两个串联连接的开关管，两个所述开关管均通过所述驱动电路受控于所述处理器。

14.一种逆变器，其特征在于，包括：采样电路、逆变电路、信号调理电路及控制器；其中：

所述采样电路设置于所述逆变器的直流侧，用于采样所述逆变器直流侧的电压和其并联连接的各个光伏组串的输出电流/功率；

所述采样电路的输出端通过所述信号调理电路连接所述控制器的输入端；

所述控制器用于控制所述逆变电路动作，以实现并网发电和/或向其直流侧施加相应扰动，以使各光伏组串内的各个光伏组件关断器能够执行如权利要求1-11所述的光伏快速关断系统的启动方法。

15.根据权利要求14所述的逆变器，其特征在于，还包括：设置于所述逆变电路前级的Boost电路；

所述Boost电路的输入端作为所述逆变器的直流侧。

16.一种光伏快速关断系统，其特征在在于，包括：如权利要求14或15所述的逆变器，及其直流侧并联连接的多个光伏组串；

所述光伏组串内包括多个如权利要求12或13所述的光伏组件关断器，各个光伏组件关断器的输出端串联为所述光伏组串的两端，各个光伏组件关断器的输入端分别连接有相应的光伏组件。

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