CN113489354B - 一种光伏发电系统及变换电路 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种光伏发电系统及变换电路，通过该光伏发电系统中设置的变换电路将两组光伏阵列级联，有效提高DC/AC转换电路的输入电压，进而使得现有直径规格的线缆能够提高光伏发电系统中的电流传输，有效降低光伏发电系统的成本；通过将变换电路的中间节点的对地电压调整为第一预设值，使得第一组光伏阵列的对地电压的绝对值和第二组光伏阵列的对地电压的绝对值均小于第一阈值，从而使光伏发电系统可以采用现有耐压规格的配电器件，进一步降低光伏发电系统的成本。

Description

一种光伏发电系统及变换电路
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统及变换电路。
背景技术
太阳能光伏(photovoltaic，PV)发电技术是一种低碳、环保、绿色的能源技术，目前正得到日益广泛的应用。通常，太阳能光伏发电技术可以通过光伏发电系统实现。一般，光伏发电系统主要包括光伏阵列和逆变器，逆变器用于将光伏阵列生成的直流电压转换得到并网电压，因此，逆变器的架构对光伏发电系统的收益影响较大。
目前，常见的逆变器架构有集中式逆变器、分布式逆变器、集散式逆变器。其中，集中式逆变器和集散式逆变器的转换功率大，分布式逆变器的转换功率相对于集中式逆变器和集散式逆变器较小。若逆变器的转换功率增加，且输入电压和输出电压较低，则逆变器的输入电流和输出电流会较高，使得现有的直流/交流线缆的通流能力不能满足该电流的传输需求，因此需要直径规格更大的直流/交流线缆，进而使得光伏发电系统的材料成本增大。
为了避免更换直径规格更大的直流/交流线缆的情况，一些技术方案中提出，增大逆变器的输入电压，来降低光伏发电系统的成本。然而，单纯增大了逆变器的输入电压，需要耐压规格较大的配电器件，才能满足逆变器的输入电压的传输。而更换耐压规格更大的配电器件，仍然会导致光伏发电系统的材料成本增大。
发明内容
本申请提供一种光伏发电系统及变换电路，用以降低光伏发电系统中的材料成本，以提高光伏发电系统的收益。
第一方面，本申请实施例提供一种光伏发电系统。
示例性的，该光伏发电系统可以包括变换电路和直流交流DC/AC转换电路，该变换电路包括第一节点、第二节点和中间节点；第一节点与直流交流转换电路的输入正端耦合，第二节点与DC/AC转换电路的输入负端耦合。该光伏发电系统中还包括第一组光伏阵列和第二组光伏阵列，其中，第一组光伏阵列包括至少一个第一光伏阵列，第二组光伏阵列包括至少一个第二光伏阵列；各个第一光伏阵列的正极端相互耦合至第一节点，各个第一光伏阵列的负极端相互耦合至中间节点；各个第二光伏阵列的正极端相互耦合至中间节点，各个第二光伏阵列的负极端相互耦合至第二节点；进而变换电路可以在确定中间节点的对地电压不在第一预设范围时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值，进而使得第一组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值，以及第二组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值；并且，变换电路还可以将第一组光伏阵列和/或第二组光伏阵列的输出电压输送给DC/AC转换电路，进而DC/AC转换电路还可以对该输出电压进行转换处理，得到交流电压并输出给光伏发电系统连接的负载。
在本申请实施例中，通过光伏发电系统中设置的变换电路将两组光伏阵列级联，有效提高DC/AC转换电路的输入电压，进而使得现有直径规格的线缆能够满足光伏发电系统中的电流传输，有效降低光伏发电系统的成本；通过将变换电路的中间节点的对地电压调整为第一预设值，使得第一组光伏阵列的对地电压的绝对值和第二组光伏阵列的对地电压的绝对值均小于第一阈值，从而使光伏发电系统可以采用现有耐压规格的配电器件(线缆)，进一步降低光伏发电系统的成本。
在一种可能的设计中，第一预设值可在第一预设范围内。在该设计中，通过将第一预设值设定在第一预设范围内，进而使得调整后的中间节点的对地电压相对稳定，有效减少电压调整的次数。
在一种可能的设计中，变换电路还包括可调电源；可调电源的第一端与中间节点连接，第二端连接地线；进而可调电源可以在确定中间节点的对地电压不在第一预设范围时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值，以使第一组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值，第二组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值。
在该设计中，通过变换电路中的可调电源实现对中间节点的对地电压的调整，有效提升调整电压的效率，进而更加有效地保证光伏发电系统的正常运行。
在一种可能的设计中，变换电路还包括第一残余电流检测RCD电路，该第一RCD电路与第一节点以及第二节点耦合；进而第一RCD电路可以检测变换电路的第一残余电流；进而可调电源可以在确定第一残余电流不在第二预设范围内时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值。
在该设计中，通过第一RCD电路的检测，在变换电路输出端的残余电流不在第二预设范围时，可调电源也可以调节中间节点的对地电压，进而有效保证光伏发电系统稳定接地，以避免故障扩散，更加有效地使光伏发电系统200安全运行。
在一种可能的设计中，变换电路还包括第二RCD电路和第三RCD电路；其中，第二RCD电路与第一节点以及各个第一光伏阵列的负极端耦合；第三RCD电路与各个第二光伏阵列的正极端以及第二节点耦合；进而第二RCD电路可以用于检测第一组光伏阵列的第二残余电流，第三RCD电路可以用于检测第二组光伏阵列的第三残余电流；进而可调电源可以在确定第二残余电流或第三残余电流不在第三预设范围时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值。
在该设计中，针对每组光伏阵列增加了一个RCD电路，对每组光伏阵列的残余电路的可以单独检测，进而当任一组光伏阵列的残余电流不在第三预设范围内时，就可以自动调节中间节点的对地电压，更加有效地保证光伏发电系统稳定运行，有效提升光伏发电系统的保护能力。
应理解，上述第一预设范围、第二预设范围和第三预设范围的具体取值可以相同或不同，本申请实施例不作具体的限定。
在一种可能的设计中，变换电路还可以包括电势诱导衰减PID开关，PID开关的第一端与各个第一光伏阵列的负极端连接，第二端与中间节点以及各个第二光伏阵列的正极端连接；进而可调电源可以在预设时间段内控制PID开关断开，并将各个第二光伏阵列的正极端的对地电压调整为第二预设值；其中，预设时间段为第一组光伏阵列以及第二组光伏阵列不工作的时间段。例如，夜间1点至5点。
在该设计中，可调电源通过控制PID开关断开，可以对第二组光伏阵列中各个第二光伏阵列的正极端的对地电压进行调整，进而抬升第二组光伏阵列中各个第二光伏阵列的负极端的对地电压，可以对第二组光伏阵列的PID效应进行修复，进而有效提升光伏发电系统的综合发电量。
在一种可能的设计中，可调电源还可以接收控制指令，响应于控制指令，将中间节点的对地电压调整为第一预设值。其中，控制指令可以是来自其他外部设备的，例如，DC/AC电路，本申请实施例不作具体的限定。
在该设计中，可调电源可以接收其他外部设备的控制命令，调节中间节点的对地电压。进而在光伏发电系统中的其他设备出现故障时，可调电源也可以对光伏发电系统进行保护，有效扩大光伏发电系统的保护能力。
第二方面，本申请实施例提供一种变换电路，该变换电路包括第一节点、第二节点、中间节点和可调电源；其中第一节点用于分别与光伏发电系统中的直流交流DC/AC转换电路的输入正端、以及光伏发电系统中的第一组光伏阵列中的至少一个第一光伏阵列的正极端耦合；第二节点用于分别与DC/AC转换电路的输入负端、以及光伏发电系统中的第二组光伏阵列中的至少一个第二光伏阵列的负极端耦合；中间节点用于分别与各个第一光伏阵列的负极端和各个第二光伏阵列的正极端耦合；可调电源的第一端与中间节点连接，第二端连接地线，进而该可调电源可以用于在确定中间节点的对地电压不在第一预设范围时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值，进而使得第一组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值，以及第二组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值。
在一种可能的设计中，第一预设值可在第一预设范围内。
在一种可能的设计中，变换电路还包括第一RCD电路，第一RCD电路与第一节点以及第二节点耦合；进而第一RCD电路可以用于检测变换电路的第一残余电流；可调电源可以用于在确定第一残余电流不在第二预设范围时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值。
在一种可能的设计中，变换电路还包括第二RCD电路和第三RCD电路；第二RCD电路与第一节点以及各个第一光伏阵列的负极端耦合；第三RCD电路与各个第二光伏阵列的正极端以及第二节点耦合；进而第二RCD电路可以用于检测第一组光伏阵列的第二残余电流，以及第三RCD电路可以用于检测第二组光伏阵列的第三残余电流；进而可调电源可以用于在确定第二残余电流或第三残余电流不在第三预设范围时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值。
在一种可能的设计中，变换电路还包括电势诱发衰减PID开关，PID开关的一端用于与各个第一光伏阵列的负极端连接，另一端用于与各个第二光伏阵列的正极端连接，另一端还连接中间节点；进而可调电源可以用于在预设时间段内控制PID开关断开，并将各个第二光伏阵列的正极端的对地电压提高至第二预设值；预设时间段为第一组光伏阵列以及第二组光伏阵列不工作的时间段。
在一种可能的设计中，可调电源还可以用于接收控制指令，响应于控制指令，将中间节点的对地电压调整为第一预设值。
上述第二方面以及第二方面中任一可能的设计中可以达到的技术效果，具体可以参照上述第一方面中任意一种可能的设计所带来的技术效果描述，这里不再赘述。
在一种可能的设计中，变换电路可以集成于光伏发电系统的逆变器或汇流箱或直流变换器中。在该设计中，变换电路的具体产品实现可以是逆变器或者汇流箱或者直流变换器，如此有效提升变换电路的产品集成性，使得不同厂家可以根据自己的不同需求，对变换电路进行设计。
本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍。
图1为光伏发电系统的架构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图之一；
图3为本申请实施例提供的一种光伏阵列的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种可能的交直流转换器的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图之二；
图6为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图之三；
图7为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图之四；
图8为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图之五；
图9为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图之六。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步地详细描述。
需要说明的是，在本申请的描述中“至少一个”指的是“一个或多个”。其中，“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本申请实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
图1示出了光伏发电系统中逆变器的几种常见的架构示意图，如图1中(a)所示的集中式逆变器方案中，光伏发电系统包括光伏电池板、逆变器、配电系统；光伏电池板产生直流电后，经过较长的DC线缆汇聚到逆变器并转换为交流电，经过箱变处理后，得到并网交流电输送至配电系统。该方案中，光伏发电系统传输的电压较低，导致传输电流较大，进而导致配电器件和线路的损耗较大。
如图1中(b)所示的集散式逆变器方案中，光伏发电系统包括光伏电池板、DC汇流箱、逆变器、配电系统，光伏电池板产生直流电后，DC汇流箱汇聚电流并经过较长的DC线缆将汇聚后的直流电传输到逆变器，逆变器将其转换为交流电，经过箱变处理后，得到并网交流电输送至配电系统。该方案中，光伏发电系统传输的电压仍然较低，传输电流仍然较大，并且需要更换配电器件。
如图1中(c)所示的分布式逆变器方案中，光伏发电系统包括光伏电池板、逆变器、配电系统，与集中式逆变器和集散式逆变器不同的是，分布式逆变器方案中光伏电池板产生直流电之后近距离传输到逆变器，逆变器将直流电转换为交流电，经过较长的AC线缆后经过箱变处理，得到并网交流电传输到配电系统。分布式逆变器的转换功率相比于集中式逆变器和组串式逆变器功率较小，若转换功率增加，分布式逆变器的输入电流和输出电流仍会变大，也需要直径规格较大的直流/交流线缆才能满足电流传输的需求，因此，仍然存在光伏发电系统的配电器件和线路损耗的问题。
并且，光伏发电系统正常工作时，光伏电池板对地存在负偏置电压，导致光伏电池板受到电势诱导衰减(potential induced degradation，PID)效应影响，使得光伏电池板的输出功率变小，进而导致光伏发电系统的发电量减少。
有鉴于此，本申请提供一种光伏发电系统及变换电路，用以减少光伏发电系统中配电器件的成本和损耗，提高光伏发电系统的收益。
为了解决上述光伏发电系统存在的问题，本申请实施例提供了多种光伏发电系统结构。
示例性的，请参见图2，图2为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的架构示意图之一。如图2所示，光伏发电系统200中包括变换电路203和DC/AC转换电路204。其中，变换电路203包括第一节点、第二节点和中间节点。
应理解，变换电路203有多对第一输入正端和第一输入负端，以及多对第二输入正端和第二输入负端。“第一节点”可以是变换电路中的多个第一输入正端相互耦合形成的，“第二节点”可以是变换电路中的多个第二输入负端相互耦合形成的，“中间节点”可以是多个第一输入负端和多个第二输入正端相互耦合形成的。其中，耦合的具体方式可以包括通过开关器件、限流器件、保护器件等元器件间接连接，以及通过线缆直接连接等方式中的一种或多种，本申请的实施例不作具体的限定。
如图3所示，光伏发电系统200中还包括第一组光伏阵列201和第二组光伏阵列202；其中，第一组光伏阵列201可以包括至少一个第一光伏阵列(例如，光伏阵列11、……、光伏阵列1a等)，第二组光伏阵列202可以包括至少一个第二光伏阵列(例如，光伏阵列21、……、光伏阵列2b等)，每个第一光伏阵列和每个第二光伏阵列均包括一个正极端和一个负极端。其中，“a”和“b”的具体取值可以相同或不同，本申请的实施例不作具体的限定。
应理解，由于每个光伏阵列输出电能的能力有限，所以在第一组光伏阵列201和第二组光伏阵列202中均设置多个光伏阵列，使得多个光伏阵列同时工作输出的电能增大，可以更加有效地满足电网对电能的需求。
在一种可能的实施方式中，各个第一光伏阵列的正极端相互耦合至第一节点，各个第一光伏阵列的负极端相互耦合至中间节点；各个第二光伏阵列的正极端相互耦合至中间节点，各个第二光伏阵列的负极端相互耦合至第二节点。即各个第一光伏阵列的正极端与变换电路203的第一输入正端一一对应耦合，即各个第一光伏阵列的负极端与变换电路203的第一输入负端一一对应耦合，即各个第二光伏阵列的正极端与变换电路203的第二输入正端一一对应耦合，即各个第二光伏阵列的负极端与变换电路203的第二输入负端一一对应耦合。即通过变换电路203中的电路节点，可实现第一组光伏阵列201和第二组光伏阵列202级联，有效增大光伏发电系统200中的输入电压，使得输入电流变小，进而使得直径规格较小的线缆也能满足电流传输的需求。
示例性的，光伏阵列11、……、光伏阵列1a的正极端可以相互耦合至第一节点，光伏阵列11、……、光伏阵列1a的负极端可以相互耦合至中间节点，光伏阵列21、……、光伏阵列2b的正极端可以相互耦合至中间节点，光伏阵列21、……、光伏阵列2b的负极端可以相互耦合至第二节点。
在一种可能的实施方式中，变换电路203可以在确定中间节点的对地电压不在第一预设范围时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值，以使第一组光伏阵列201的对地电压的绝对值小于第一阈值，以及使第二组光伏阵列202的对地电压的绝对值小于第一阈值。
其中，第一预设值有多种实现方式，可以是一个具体的取值(例如，60V、70V)，也可以是第一预设范围(-50V～+50V)内的某个值，本申请的实施例不作具体的限定。其中，通过将第一预设值设定在第一预设范围内，可以使得调整后的中间节点的对地电压相对稳定，有效减少电压调整的次数。
示例性的，第一预设范围为-50V～+50V，第一预设值为0V，第一阈值为1500V，若第一组光伏阵列201的输出电压为1450V，且中间节点的对地电压超出50V，则第一组光伏阵列201的对地电压的绝对值会超过1500V；类似地，若第二组光伏阵列202的输出电压为1450V，且中间节点的对地电压小于-50V，则第二组光伏阵列202的对地电压的绝对值会超出1500V。此时，变换电路203对中间节点的对地电压进行调整，可以使得中间节点的对地电压为0V，则第一组光伏阵列201的对地电压的绝对值不会超过1500V，第二组光伏阵列202的对地电压的绝对值也不会超出1500V。进而使得光伏发电系统200可以继续采用耐压规格为1500V的配电器件，无需更换配电器件(例如，线缆)，进而有效降低光伏发电系统200的物料成本，减少材料的消耗。
在一种可能的实施方式中，变换电路203中的第一节点与DC/AC转换电路的输入正端耦合，变换电路203中的第二节点与DC/AC转换电路204的输入负端耦合，进而变换电路203还可以将第一组光伏阵列和/或第二组光伏阵列的输出电压输送给DC/AC转换电路204。例如，变换电路203可以将第一组光伏阵列201和第二组光伏阵列202的级联输出电压输送给DC/AC转换电路204，使得DC/AC转换电路204可以对该级联输出电压进行转换处理，得到并网电压并传输到光伏发电系统200中的配电系统。再例如，变换电路203可以将第一组光伏阵列201的输出电压输送给DC/AC转换电路204，使得DC/AC转换电路204可以对第一组光伏阵列201的输出电压进行转换处理，得到并网电压并传输到光伏发电系统200中的配电系统。又例如，变换电路203可以将第二组光伏阵列202的输出电压输送给DC/AC转换电路204，使得DC/AC转换电路204可以对第二组光伏阵列202的输出电压进行转换处理，得到并网电压并传输到光伏发电系统200中的配电系统。其中，耦合的具体方式可以包括通过开关器件、限流器件、保护器件等元器件间接连接，以及通过线缆直接连接等方式中的一种或多种，本申请的实施例不作具体的限定。
在本申请实施例中，在光伏发电系统200中的光伏阵列和DC/AC转换电路204之间设置变换电路203，并通过变换电路203将两组光伏阵列级联，可有效提高变换电路203的输出电压，降低输出电流，从而使得直径规格较小的线缆也能满足电流传输的需求，解决线缆的成本和损耗问题；以及通过调整中间节点的对地电压为第一预设值，使得第一组光伏阵列201和第二组光伏阵列202的对地电压的绝对值均小于第一阈值，从而使得光伏发电系统200可以采用现有耐压规格的配电器件(例如，线缆)，进而降低光伏发电系统的器材消耗，减少光伏发电系统200的成本，有效提高电站收益。
下面介绍光伏发电系统200中各个部件的具体实现方式。
在本申请实施例中，第一组光伏阵列201和第二组光伏阵列202中的每个光伏阵列具体可以是多个光伏电池板串联形成的，或者，可以是多个光伏电池板先串联后并联形成的，或者，也可以是多个光伏电池板先并联后串联形成的，或者，可以是多个光伏电池板中的每个光伏电池板的输出端接优化器、关断器后，再进行串联或并联形成的，本申请的实施例不作具体的限定。
为了便于理解，下面给出第一光伏阵列的结构的具体示例。请参见图3，图3为本申请实施例提供的一种第一光伏阵列的结构示意图。如图3所示，光伏组件1-1、光伏组件1-2、……光伏组件1-a串联连接，光伏组件2-1、光伏组件2-2、……光伏组件2-b串联连接，之后再将两组串联后的光伏组件并联连接，即可得到第一光伏阵列。应理解，在实际应用中，第一光伏阵列可以是由多组光伏组件串联后再并联得到的，图3中仅仅是举例，并非对第一光伏阵列的限定。
在本申请实施例中，DC/AC转换电路204可以包括直流端口(即前文所述的DC/AC转换电路204的输入正端和输入负端)、交流端口和交直流转换器；其中，交直流转换器的输入端与直流端口连接，交直流转换器的输出端与交流端口连接，交流端口与配电系统(例如电网)连接。其中，交直流转换器可以用于从连接的直流端口接收直流电，将接收的直流电转换为交流电并通过交流端口传输到配电系统(例如电网)。
具体地，请参见图4，交直流转换器可以包括：一个H桥电路，该H桥电路的第一桥臂的两端和第二桥臂的两端可以共同作为交直流转换器的输入端(即图4中的A端和B端)与直流端口连接，该H桥电路中第一桥臂的中点和第二桥臂的中点可以作为交直流转换器的输出端(即图4中的C端和D端)与交流端口连接。
在本申请实施例中，上述变换电路203可以有多种实现方式。
示例性的，如图5所示，上述变换电路203可以包括可调电源2031，可调电源2031的第一端与中间节点连接，第二端连接地线，进而使得变换电路203对中间节点的对地电压的调节具体可以是：可调电源2031在确定变换电路203的中间节点的对地电压不在第一预设范围时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值，以使第一组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值，第二组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值。
在一种可能的实施方式中，可调电源2031调节中间节点的对地电压的过程，具体可以是向中间节点注入目标电压值，使得调整后的中间节点的对地电压为第一预设值。
其中，目标电压值的确定方式有多种，包括但不限于以下方式：
方式1，目标电压值即第一预设值，可调电源2031获取中间节点当前的对地电压的取值，并调整该取值直至该取值为目标电压值，从而使中间节点的对地电压为第一预设值。该方式适用于可调电源2031的调整能力充足，并且可调电源2031的采样精度准确的场景。
方式2，可调电源2031确定光伏发电系统200当前的故障类型，并获取第一预设值和光伏发电系统故障类型的映射表，根据该映射表确定当前故障类型对应的第一预设值，再根据该第一预设值确定当前故障对应的目标电压值。如此，针对每种故障，设定一个第一预设值，可以灵活调整中间节点的对地电压，进而更加有效地保证光伏发电系统200安全运行。
其中，故障类型有多种，例如变换电路203内部故障(例如，中间节点的对地电压不在第一范围内)、变换电路203中某个元器件的故障等等。不同的故障类型对应的第一预设值的具体取值可以相同，也可以不同，本申请的实施例不作具体的限定。
需要说明的是，变换电路203的中间节点对地电压处于在第一预设范围的情况下，光伏发电系统200仍然可能出现其他的故障，例如，变换电路203与第一组光伏阵列201或第二组光伏阵列202之间的线缆出现故障，又例如，变换电路203内部出现接地故障，再例如，人员接触线缆或变换电路203，而这些故障会导致变换电路203中存在残余电流。
为了在光伏发电系统200中出现以上故障时，保护光伏发电系统200，本申请实施例提供的变换电路203中还可以设置残余电流检测(residual current device，RCD)电路，RCD电路具体产品形态可以是磁环等。由于变换电路203中的各个电路节点都可能存在残余电流，RCD电路在变换电路203中的具体实现方式有多种，包括但不限于以下方式：
方式1，请参见图6，在图6中，变换电路203中设置了第一RCD电路2032，第一RCD电路2032与第一节点以及第二节点耦合；第一RCD电路2032可以检测变换电路203的第一残余电流；进而使得可调电源2031可以在确定第一残余电流不在第二预设范围内时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值。
在方式1中，通过第一RCD电路2032的检测，在变换电路203的输出端的残余电流不在第二预设范围内时，可调电源2031可以对中间节点的对地电压进行调节，使得中间节点的对地电压保持为较稳定的低电压，进而保证光伏发电系统稳定接地以避免变换电路203出现故障扩散，更加有效地使光伏发电系统200安全运行。
方式2，请参见图7，在图7中，变换电路203中设置了第二RCD电路2033和第三RCD电路2034；第二RCD电路2033分别与第一节点以及各个第一光伏阵列的负极端耦合；第三RCD电路2034分别与各个第二光伏阵列的正极端以及第二节点耦合；进而第二RCD电路2033可以检测第一组光伏阵列201的第二残余电流；第三RCD电路2034可以检测第二组光伏阵列202的第三残余电流；进而使得可调电源2031可以在确定第二残余电流或第三残余电流不在第三预设范围时，将中间节点的对地电压调整为第一预设值。
在方式2中，为每组光伏阵列单独设置一个RCD电路，进而使得可调电源2031在任一组光伏阵列的残余电流不在第三预设范围时，就可以调节中间节点的对地电压，更加有效地保证光伏发电系统稳定运行，有效提升光伏发电系统的保护能力。
需要说明的是，为了解决光伏发电系统200中的光伏阵列的PID效应，本申请实施例中的变换电路203中还可以设置PID开关。其中，PID开关的具体产品形态可以是普通开关，也可以是继电器开关，本申请的实施例不做具体的限定。
示例性的，请参见图8，图8中的变换电路203中设置了PID开关2035，其中，PID开关2035的第一端可以与第一组光伏阵列201中的各个第一光伏阵列的负极端连接，第二端通过中间节点与第二组光伏阵列202中的各个第二光伏阵列的正极端连接，以及通过该中间节点与可调电源2031连接；进而可调电源2031可以在预设时间段内控制PID开关2035断开，并将第二组光伏阵列202中的各个第二光伏阵列的正极端的对地电压调整为第二预设值，其中，预设时间段可以是第一组光伏阵列以及第二组光伏阵列不工作的时间段，例如，第一组光伏阵列201和第二组光伏阵列202不产生电能的夜间时间段。
可选的，第二预设值可以是大于0的任意取值，也可以是大于0的固定值，本申请实施例不作具体的限定。
举例来说，第二预设值为750V，若第二组光伏阵列202的输出电压为600V，在凌晨2点至4点，可调电源2031可以控制PID开关2035断开，可调电源2031将第二组光伏阵列202中的各个第二光伏阵列的正极端的对地电压调整为750V，进而使得第二组光伏阵列202中的各个第二光伏阵列的负极端的对地电压为150V(即调整为大于零)。
在该实例中，可调电源2031通过控制PID开关2035的关断，对第二组光伏阵列202的中的各个第二光伏阵列的正极端的对地电压进行调整，可以对第二组光伏阵列202的PID效应进行修复，进而提高光伏发电系统的发电量。
在一种可能的实施例中，可调电源2031还可以接收控制指令，响应于该控制指令，将中间节点的对地电压调整为所述第一预设值。其中控制指令可以是来自于外部设备的。
示例性的，变换电路203还与DC/AC转换电路204通信连接，在当DC/AC转换电路204出现故障时，DC/AC转换电路204还可以向变换电路203发送控制指令，进而使得可调电源2031接收该控制指令，并根据该控制指令，将变换电路203的中间节点的对地电压调整为第一预设值。如此，可以使中间节点对地电压保持为稳定的低电压，进而使得光伏发电系统稳定运行，有效扩大光伏发电系统的保护能力。
应理解，上述变换电路203具体的产品实现可以为一个独立的设备，也可以为两个或多个独立的设备，具体的设备实现可以是汇流箱或者逆变器或者直流变换器，本申请实施例不作具体的限定。如此有效提升变换电路203的集成多样性，使得不同厂家可以根据自己的不同需求，对变换电路203进行设计，使得变换电路203的应用更广泛。
应理解，上述各实施例或各实施例中的各实施方式，可以组合使用。
示例性的，如图9所示，变换电路203中可以同时设置有PID开关2035和第一RCD电路2032，可调电源2031在变换电路203的中间节点的对地电压超过第一预设范围，或者，第一RCD电路2032检测到的变换电路203的第一残余电流超过第二预设范围时，都可以将中间节点的对地电压调整为第一预设值，使整个光伏发电系统稳定运行，降低光伏发电系统的成本损耗。同时，可调电源2031还可以控制PID开关2035的关断，对第二组光伏阵列202的中的各个第二光伏阵列的正极端的对地电压进行调整，从而对第二组光伏阵列202的PID效应进行修复，提高光伏发电系统200的发电量。
又例如，变换电路203中还可以同时设置有PID开关2035、第二RCD电路2033和第三RCD电路2034，进而可调电源2031在变换电路203的中间节点的对地电压超过第一预设范围，或者，第二RCD电路2033检测到的第一组光伏阵列201的第二残余电流超过第三预设范围时，或者，第三RCD电路2034检测到的第二组光伏阵列202的第三残余电流超过第三预设范围时，都可以将中间节点的对地电压调整为第一预设值，使整个光伏发电系统稳定运行，降低光伏发电系统的成本损耗。同时，可调电源2031还可以控制PID开关2035的关断，对第二组光伏阵列202的中的各个第二光伏阵列的正极端的对地电压进行调整，从而对第二组光伏阵列202的PID效应进行修复，提高光伏发电系统200的发电量。
尽管已描述了本申请的一些实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种光伏发电系统，其特征在于，包括变换电路和直流交流DC/AC转换电路，所述变换电路包括第一节点、第二节点和中间节点；所述第一节点与所述直流交流转换电路的输入正端耦合，所述第二节点与所述DC/AC转换电路的输入负端耦合；
所述光伏发电系统中的第一组光伏阵列包括至少一个第一光伏阵列，所述光伏发电系统中的第二组光伏阵列包括至少一个第二光伏阵列；各个所述第一光伏阵列的正极端相互耦合至所述第一节点，各个所述第一光伏阵列的负极端相互耦合至所述中间节点；各个所述第二光伏阵列的正极端相互耦合至所述中间节点，各个所述第二光伏阵列的负极端相互耦合至所述第二节点；
所述变换电路，用于在确定所述中间节点的对地电压不在第一预设范围时，将所述中间节点的对地电压调整为第一预设值，以使所述第一组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值，所述第二组光伏阵列的对地电压的绝对值小于所述第一阈值；以及将所述第一组光伏阵列和所述第二组光伏阵列的输出电压输送给所述DC/AC转换电路；
所述DC/AC转换电路，用于对所述第一组光伏阵列和/或所述第二组光伏阵列的输出电压进行转换处理，得到交流电压并输出给所述光伏发电系统连接的负载。
2.如权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述变换电路还包括可调电源；所述可调电源的第一端与所述中间节点连接，第二端连接地线；
所述可调电源，用于在确定所述中间节点的对地电压不在所述第一预设范围时，将所述中间节点的对地电压调整为第一预设值，以使所述第一组光伏阵列的对地电压的绝对值小于所述第一阈值，所述第二组光伏阵列的对地电压的绝对值小于所述第一阈值。
3.如权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述变换电路还包括第一残余电流检测RCD电路，所述第一RCD电路与所述第一节点以及所述第二节点耦合；
所述第一RCD电路，用于检测所述变换电路的第一残余电流；
所述可调电源，还用于在确定所述第一残余电流不在第二预设范围时，将所述中间节点的对地电压调整为所述第一预设值。
4.如权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述变换电路还包括第二RCD电路和第三RCD电路；
所述第二RCD电路与所述第一节点以及各个所述第一光伏阵列的负极端耦合；所述第三RCD电路与各个所述第二光伏阵列的正极端以及所述第二节点耦合；
所述第二RCD电路，用于检测所述第一组光伏阵列的第二残余电流；
所述第三RCD电路，用于检测所述第二组光伏阵列的第三残余电流；
所述可调电源，还用于在确定所述第二残余电流或所述第三残余电流不在第三预设范围时，将所述中间节点的对地电压调整为所述第一预设值。
5.如权利要求2至4任一项所述的光伏发电系统，其特征在于，所述变换电路还包括电势诱导衰减PID开关，所述PID开关的第一端与各个所述第一光伏阵列的负极端连接，第二端与所述中间节点以及各个所述第二光伏阵列的正极端连接；
所述可调电源，还用于在预设时间段内控制所述PID开关断开，并将各个所述第二光伏阵列的正极端的对地电压调整为第二预设值；所述预设时间段为所述第一组光伏阵列以及所述第二组光伏阵列不工作的时间段。
6.如权利要求2-5任一项所述的光伏发电系统，其特征在于，所述可调电源，还用于：
接收控制指令，响应于所述控制指令，将所述中间节点的对地电压调整为所述第一预设值。
7.如权利要求1-6任一项所述的光伏发电系统，其特征在于，所述第一预设值在所述第一预设范围内。
8.一种变换电路，其特征在于，包括第一节点、第二节点、中间节点和可调电源；
所述第一节点，用于分别与光伏发电系统中的直流交流DC/AC转换电路的输入正端、以及所述光伏发电系统中的第一组光伏阵列中的至少一个第一光伏阵列的正极端耦合；
所述第二节点，用于分别与所述DC/AC转换电路的输入负端、以及所述光伏发电系统中的第二组光伏阵列中的至少一个第二光伏阵列的负极端耦合；
所述中间节点，用于分别与各个所述第一光伏阵列的负极端和各个所述第二光伏阵列的正极端耦合；
所述可调电源的第一端与所述中间节点连接，第二端连接地线，用于在确定所述中间节点的对地电压不在第一预设范围时，将所述中间节点的对地电压调整为第一预设值，以使所述第一组光伏阵列的对地电压的绝对值小于第一阈值，所述第二组光伏阵列的对地电压的绝对值小于所述第一阈值。
9.如权利要求8所述的变换电路，其特征在于，还包括第一RCD电路，所述第一RCD电路与所述第一节点以及所述第二节点耦合；
所述第一RCD电路，用于检测所述变换电路的第一残余电流；
所述可调电源，还用于在确定所述第一残余电流不在第二预设范围时，将所述中间节点的对地电压调整为所述第一预设值。
10.如权利要求8所述的变换电路，其特征在于，还包括第二RCD电路和第三RCD电路；
所述第二RCD电路与所述第一节点以及各个所述第一光伏阵列的负极端耦合；所述第三RCD电路与各个所述第二光伏阵列的正极端以及所述第二节点耦合；
所述第二RCD电路，用于检测所述第一组光伏阵列的第二残余电流；
所述第三RCD电路，用于检测所述第二组光伏阵列的第三残余电流；
所述可调电源，还用于在确定所述第二残余电流或所述第三残余电流不在第三预设范围时，将所述中间节点的对地电压调整为所述第一预设值。
11.如权利要求8-10任一项所述的变换电路，其特征在于，还包括电势诱发衰减PID开关，所述PID开关的第一端用于与各个所述第一光伏阵列的负极端连接，第二端用于与所述中间节点以及各个所述第二光伏阵列的正极端连接；
所述可调电源，还用于在预设时间段内控制所述PID开关断开，并将各个所述第二光伏阵列的正极端的对地电压提高至第二预设值；所述预设时间段为所述第一组光伏阵列以及所述第二组光伏阵列不工作的时间段。
12.如权利要求8-11任一项所述的变换电路，其特征在于，所述可调电源，还用于：
接收控制指令，响应于所述控制指令，将所述中间节点的对地电压调整为所述第一预设值。
13.如权利要求8-12任一项所述的变换电路，其特征在于，所述第一预设值在所述第一预设范围内。
14.如权利要求8-13任一项所述的变换电路，其特征在于，所述变换电路集成于所述光伏发电系统的逆变器或汇流箱或直流变换器中。
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