CN113675892A - 一种光伏发电系统及其控制方法和功率变换器 - Google Patents

一种光伏发电系统及其控制方法和功率变换器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光伏发电系统及其控制方法和功率变换器，其控制方法中首先获取光伏组串的MLPE状态表征信息，然后根据MLPE状态表征信息，判断光伏组串中是否存在至少一个MLPE设备未处于正常输出状态；若光伏组串中存在至少一个MLPE设备未处于正常输出状态，则控制相应的组串电流小于预设阈值；从而降低相应MLPE设备在旁路运行状态下的功耗，使MLPE设备在设计时可以采用更小功率容量的旁路二极管以及散热要求较低的散热措施，节省系统成本。

Description

一种光伏发电系统及其控制方法和功率变换器
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种光伏发电系统及其控制方法和功率变换器。
背景技术
在现有的带MLPE(Module Level Power Electronics，组件级电力电子)设备的光伏发电系统中，各MLPE设备的输入端连接相应的光伏组件，多个MLPE设备的输出端依次串联形成光伏组串。
该MLPE设备，比如组件关断器或者功率优化器，其内部均具有功率半导体器件，用于在正常输出状态下对流过其中的电能进行控制；并且，其内部还均具有旁路二极管，用于在旁路运行状态下将自身所接的光伏组件从相应光伏组串中旁路掉，并为该光伏组串提供通流路径。
由于其中旁路二极管的导通压降要显著高于功率半导体器件的导通压降，导致该MLPE设备在旁路运行状态下的损耗和发热，均比正常输出状态下高很多；所以，该MLPE设备的旁路二极管通常需要选择功率容量较大的二极管，并且，该MLPE设备的散热，也要以旁路运行状态下的发热情况来进行设计；因此，系统成本高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种光伏发电系统及其控制方法和功率变换器，以降低MLPE设备在旁路运行状态下的功耗，从而可以选择功率容量较低的二极管以及散热要求较低的散热设计，节省系统成本。
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发电系统的控制方法，所述光伏发电系统包括：至少一个光伏组串及其后级的功率变换器，所述光伏组串包括至少两个输出端串联连接的组件级电力电子MLPE设备，各所述MLPE设备的输入端分别连接相应的光伏组件；所述控制方法包括：
获取所述光伏组串的MLPE状态表征信息；
根据所述MLPE状态表征信息，判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态；
若所述光伏组串中存在至少一个所述MLPE设备未处于所述正常输出状态，则控制相应的组串电流小于预设阈值。
可选的，获取所述光伏组串的MLPE状态表征信息，包括：
通过通信，分别获取所述光伏组串中各所述MLPE设备的运行数据，作为所述MLPE状态表征信息。
可选的，判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态，包括：
判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备处于旁路运行状态；
若所述光伏组串中存在至少一个所述MLPE设备处于所述旁路运行状态，则判定其未处于所述正常输出状态。
可选的，判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态，包括：
判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备处于故障状态；
若所述光伏组串中存在至少一个所述MLPE设备处于所述故障状态，则判定其未处于所述正常输出状态。
可选的，判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态，包括：
判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备处于过温状态；
若所述光伏组串中存在至少一个所述MLPE设备处于所述过温状态，则判定其未处于所述正常输出状态。
可选的，在分别获取所述光伏组串中各所述MLPE设备的运行数据之后，若存在至少一个所述MLPE设备未获取到其对应所述运行数据中的温度数据，则还包括：
对未获取到所述温度数据的所述MLPE设备，以其预设距离内的其他所述MLPE设备的所述温度数据进行计算，得到其所述温度数据。
可选的，判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态，包括：
判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备处于通信失联状态；
若所述光伏组串中存在至少一个所述MLPE设备处于所述通信失联状态，则判定其未处于所述正常输出状态。
可选的，获取所述光伏组串的MLPE状态表征信息，包括：
通过检测，获取所述光伏组串的运行参数，作为所述MLPE状态表征信息。
可选的，所述运行参数包括：电压、电流和功率中的至少一种。
可选的，在获取所述光伏组串的MLPE状态表征信息之前，还包括：改变所述光伏组串的运行状态；
判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态，包括：判断所述光伏组串在其运行状态改变前后的运行参数变化量是否超过预设变化量；若所述运行参数变化量超过所述预设变化量，则判定其中存在至少一个所述MLPE设备未处于所述正常输出状态。
可选的，所述光伏组串的数量大于1时，判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态，包括：
判断各所述光伏组串的同一种所述运行参数之差是否大于相应预设差值；
若各所述光伏组串的同一种所述运行参数之差大于相应预设差值，则判定至少一个所述光伏组串中存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态。
可选的，控制相应的组串电流小于预设阈值，包括：
通过所述功率变换器的动作，使相应的组串电流小于所述预设阈值。
可选的，所述功率变换器的动作包括：对所述光伏组串的运行电压或者电流进行扰动。
可选的，控制相应的组串电流小于预设阈值，包括：
通过改变所述光伏组串中相应所述MLPE设备的运行状态，使相应的组串电流小于所述预设阈值。
可选的，对所述光伏组串中相应所述MLPE设备运行状态的改变方式，为以下任意一种：开启、关闭、功率降额、取消功率降额、提高输出电流和降低输出电流。
本发明第二方面提供了一种功率变换器，包括：主电路和控制单元；其中：
所述主电路的输入端连接至少一个光伏组串；所述光伏组串包括至少两个输出端串联连接的MLPE设备，各所述MLPE设备的输入端分别连接相应的光伏组件；
所述主电路受控于所述控制单元；
所述控制单元还用于执行如上述第一方面任一段落所述的光伏发电系统的控制方法。
可选的，所述主电路包括：DC/AC变换电路，或者，DC/DC变换电路，又或者，DC/AC变换电路及设置于其前级的至少一个DC/DC变换电路。
本发明第三方面提供了一种光伏发电系统，包括：如上述第二方面任一段落所述的功率变换器及设置于其前级的至少一个光伏组串；
所述光伏组串包括至少两个输出端串联连接的MLPE设备；
各所述MLPE设备的输入端分别连接相应的光伏组件。
本发明提供的光伏发电系统的控制方法，其首先获取光伏组串的MLPE状态表征信息，然后根据MLPE状态表征信息，判断光伏组串中是否存在至少一个MLPE设备未处于正常输出状态；若光伏组串中存在至少一个MLPE设备未处于正常输出状态，则控制相应的组串电流小于预设阈值；从而降低相应MLPE设备在旁路运行状态下的功耗，使MLPE设备在设计时可以采用更小功率容量的旁路二极管以及散热要求较低的散热措施，节省系统成本。
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为现有技术提供的组件关断器的结构示意图；
图2a和图2b为现有技术提供的功率优化器的两种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的光伏发电系统的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的光伏发电系统的控制方法的流程图。
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。
实际应用中，MLPE设备可以是组件关断器或者功率优化器等。
图1所示为组件关断器的常用结构，在导通状态也即正常输出状态下，其功率半导体器件S闭合，旁路二极管D截止，光伏组件对外输出电能。在关断状态也即旁路运行状态下，其功率半导体器件S断开，输入端的光伏组件不再对外输出电能，光伏组串的电流将经过旁路二极管D形成通路。旁路二极管D的导通压降要显著高于其功率半导体器件S的导通压降，导致组件关断器在关断状态下的损耗和发热，比导通状态下高很多。因此，组件关断器的旁路二极管D要选择功率容量较大的二极管，并且组件关断器的散热要以关断状态下的发热情况来设计。
功率优化器采用高频开关管来执行MPPT(MaximumPower Point Tracking，最大功率点跟踪)，输出组件的最大功率，若单个功率优化器的MPPT功能失效，组串电流将经过功率优化器输出端(如图2a和图2b中所示的String Side)的旁路二极管形成通路。例如输入端(如图2a和图2b中所示的PV Side)与光伏组件的连接断开导致功率优化器失去供电、或者内部控制电路损坏而导致的MPPT功能失效。例如，图2a中所示的Buck型优化器，在MPPT功能失效后，其旁路二极管D为光伏组串提供通流路径。同理，图2b中所示的BuckBoost型优化器，在MPPT功能失效后，旁路二极管D1和D2为光伏组串提供通流路径。因此，功率优化器在MPPT功能失效后会进入旁路运行状态，发热比MPPT工作模式下大，需要选择较大功率容量的二极管，并且整机的散热能力需要按照旁路运行状态下的二极管发热情况来设计。
本发明提供一种光伏发电系统的控制方法，以降低MLPE设备在旁路运行状态下的功耗，从而可以选择功率容量较低的二极管以及散热要求较低的散热设计，节省系统成本。
如图3所示，该光伏发电系统包括：至少一个光伏组串101(图3中以两个为例进行展示)及其后级的功率变换器102。也即，该功率变换器102属于组串级别的功率变换器。
光伏组串101包括至少两个输出端串联连接的MLPE设备，且各MLPE设备的输入端分别连接相应的光伏组件；实际应用中每个MLPE设备可以分别连接一个光伏组件(如图3中所示)，也可以连接两个或更多个光伏组件，视其具体应用环境而定即可。
该光伏组串101内的各个MLPE设备可以均是执行功率调节功能的功率优化器，也可以均是只做关断功能的组件关断器，还可以是功率优化器和组件关断器的混合安装，此处不做限定，均在本申请的保护范围内。
执行该控制方法的，可以是该功率变换器102中的控制单元，也可以是该光伏发电系统的系统控制器，还可以是额外增加的控制器等，视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内；下面以功率变换器102中的控制单元为例进行说明。
参见图4，该控制方法包括：
S101、获取光伏组串的MLPE状态表征信息。
该MLPE状态表征信息，是一个能够表征光伏组串内MLPE设备状态的信息，其具体可以是该功率变换器的控制单元通过通信获取的各MLPE设备的运行数据，该运行数据能够直接表征各个MLPE设备的状态；或者，该MLPE状态表征信息也可以是该控制单元检测得到的光伏组串的运行参数，通过该运行参数能够表征该光伏组串的输出情况，进而体现其内部是否有至少一个MLPE设备出现状态变化；该MLPE状态表征信息的具体选择可以视其具体应用环境而定，均在本申请的保护范围内。
实际应用中，可以实时或周期性执行步骤S101，视其具体应用环境而定即可。
S102、根据MLPE状态表征信息，判断光伏组串中是否存在至少一个MLPE设备未处于正常输出状态。
正常输出状态下，相应光伏组件通过该MLPE设备进行正常的电能输出，该MLPE设备内部的功率半导体器件的导通压降较小，所以该MLPE设备的功耗和温度均在正常范围内。
而当任意至少一个MLPE设备未处于正常输出状态，比如处于旁路运行状态下，该MLPE设备将会通过其内部的旁路二极管流通组串电流；由于该旁路二极管的导通压降较高，此时若不牺牲成本、提高旁路二极管的选型规格和散热措施规格，并任其按照传统方案进行工作，则该MLPE设备的功耗和/或温度会超过相应的正常范围，容易导致器件损坏或者安全事故；所以需要执行步骤S103。
S103、控制相应的组串电流小于预设阈值。
该控制单元在识别到至少有一个MLPE设备未处于正常输出状态后，就控制对应的光伏组串的电流不超过预设阈值，从而可以减少该MLPE设备的发热功率，使整个系统处于可靠运行的状态。例如，正常状态下，光伏组串的最大电流为15A，该控制单元在识别到至少有一个MLPE设备未处于正常输出状态后，可以控制对应的光伏组串电流不超过11A。
本实施例提供的该控制方法，通过上述原理，能够降低相应MLPE设备在旁路运行状态下的功耗，使MLPE设备在设计时可以采用更小功率容量的旁路二极管，而且还能够采用散热要求较低的散热措施，避免了现有技术中以牺牲成本来换取系统可靠运行的问题。
在上一实施例的基础之上，本实施例以控制单元与各个MLPE设备之间具有通信机制，也即该控制单元与各个MLPE设备之间可以进行相互通信为例，对该控制方法进行详细说明：
此时，该控制单元与各个MLPE设备之间的通信，具体可以是PLC(Power LineCarrier Communication)通信、ZigBee通信等；此处不做限定，视其应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。
步骤S101具体可以是：通过通信，分别获取光伏组串中各MLPE设备的运行数据，作为MLPE状态表征信息。步骤S102、判断光伏组串中是否存在至少一个MLPE设备未处于正常输出状态，具体可以有以下多种实现形式：
(1)该运行数据能够体现相应MLPE设备的状态，比如正常输出状态或旁路运行状态等。
步骤S102具体可以包括：判断光伏组串中是否存在至少一个MLPE设备处于旁路运行状态。
若光伏组串中存在至少一个MLPE设备处于旁路运行状态，则判定其未处于正常输出状态，即可执行步骤S103，从而降低MLPE设备旁路运行状态下的功耗，使MLPE设备在设计时可以采用更小功率容量的旁路二极管以及散热措施。
(2)通过该运行数据，能够识别的MLPE设备的状态还包括故障状态，该故障状态包括但不限于过流、过压、器件单体失效、接线错误等。此时步骤S102还包括：判断光伏组串中是否存在至少一个MLPE设备处于故障状态。
若光伏组串中存在至少一个MLPE设备处于故障状态，则判定其未处于正常输出状态，即可执行步骤S103，从而避免MLPE设备由于电流较大而导致故障扩大。
(3)该运行数据包括MLPE设备的温度数据，通过该运行数据，能够识别的MLPE设备的状态还包括过温状态。此时步骤S102还包括：判断光伏组串中是否存在至少一个MLPE设备处于过温状态。
若光伏组串中存在至少一个MLPE设备处于过温状态，则判定其未处于正常输出状态，即可执行步骤S103，从而降低MLPE设备旁路运行状态下的功耗，避免过温进一步恶化，使MLPE设备在设计时可以采用更小功率容量的旁路二极管以及散热措施。
特殊的，如果某个MLPE设备不具备相应的温度检测装置，或者其温度检测装置出现器件故障、传输故障等情况，也即在步骤S101之后分别获取光伏组串中各MLPE设备的运行数据之后，若存在至少一个MLPE设备未获取到其对应运行数据中的温度数据，则该控制方法还包括：对未获取到温度数据的MLPE设备，以其预设距离内的其他MLPE设备的温度数据进行计算，得到其温度数据。例如选择临近的几个MLPE设备的温度数据，加权平局后推算目标MLPE设备的温度。
(4)通过该运行数据，能够识别的MLPE设备的状态还包括通信失联状态。MLPE设备通信失联，很可能是由于MLPE设备损坏或者异常导致，例如电源电路损坏、与输入端光伏组件的连接断开等，此时MLPE设备既有可能会运行在旁路运行状态。此时步骤S102还包括：判断光伏组串中是否存在至少一个MLPE设备处于通信失联状态。
若光伏组串中存在至少一个MLPE设备处于通信失联状态，则判定其未处于正常输出状态，即可执行步骤S103，从而降低MLPE设备旁路运行的功耗，防止目标MLPE设备可能处于旁路运行状态时的过热和故障扩大。
除了通过通信获取MLPE设备的运行数据外，该控制单元还可以通过检测，获取光伏组串的运行参数，作为MLPE状态表征信息，来实现步骤S101；该情况适用于无通信系统的场景，或者该控制单元只能单方向向MLPE设备发送指令的场景。
该运行参数包括：电压、电流和功率中的至少一种；视其具体的应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。
此时，步骤S102具体可以是：检测光伏组串的开路电压是否明显低于预存的开路电压值，若是，则判定至少有一个MLPE设备处于故障或异常状态，即可执行步骤S103。或者，该步骤S102也可以是：检测光伏组串的电流是否超过预设电流值，若超过则执行步骤S103，以防止MLPE设备过热。另外，在实际应用中，还可以在不同的温度下设置不同的预设电流值；因为通常情况下，对于MLPE设备的设置会使其在低温下可以承受较高的电流，即使温升较高也不会达到危险的过温值；因此，在温度较低时可以设置较高的预设电流值，而在温度较高时则可以设置较低的预设电流值，以充分发挥MLPE设备及光伏组串的发电性能。并且，此处所用到的温度，可以是使用功率变换器自身所设置的温度传感器来采集得到的，当然，也不排除是获取得到的MLPE设备所采集的温度；视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。
作为一种优选方式，在步骤S101之前，先执行：改变光伏组串的运行状态。此时，步骤S102包括：判断光伏组串在其运行状态改变前后的运行参数变化量是否超过预设变化量；若运行参数变化量超过预设变化量，则判定其中存在至少一个MLPE设备未处于正常输出状态。
也即，控制单元控制光伏组串处于确定的某一状态，然后检测此时光伏组串的运行参数，来判断是否有至少一个MLPE设备未处于正常输出状态。例如，该控制单元先下发指令控制所有MLPE设备光伏组串停止对外输出，再检测光伏组串的电压，若发现光伏组串的电压明显偏高，则判断至少有一个MLPE设备处于故障或异常状态。
作为一种优选方式，该功率变换器前级所接光伏组串的数量大于1时，步骤S102，包括：判断各光伏组串的同一种运行参数之差是否大于相应预设差值；若各光伏组串的同一种运行参数之差大于相应预设差值，则判定至少一个光伏组串中存在至少一个MLPE设备未处于正常输出状态。
比如，该功率变换器的前级连接两个光伏组串，两个光伏组串的初始开路电压均为800V，后续忽然有一个光伏组串的开路电压降低到750V，则判断其内部可能有一个MLPE设备处于异常状态。
需要说明的是，在上述实施例的基础之上，实际应用中，该功率变换器可以是DC/AC变换电路实现的单级逆变器，也可以是DC/AC变换电路和其前级至少一个DC/DC变换电路构成的两级逆变器，其该两级逆变器内仅设置一个集成的控制单元来实现对于各级变换电路的控制；另外，该功率变换器还可以是单独的DC/DC变换器，例如，光伏逆变器前级的Boost变换器，或者，两级逆变器内部具有独立控制单元的Boost变换器。
不论该功率变换器的具体结构如何设置，该功率变换器具有至少一个功率变换单元，该功率变换单元为DC/DC变换器和/或DC/AC变换器，该控制单元可以通过控制功率变换单元来改变其所接光伏组串的电流。也即，可以通过功率变换器自身来实现步骤S103，该步骤S103具体包括：通过功率变换器的动作，使相应的组串电流小于预设阈值。该功率变换器的动作包括：对光伏组串的运行电压或者电流进行扰动，从而改变光伏组串的电流，使其小于预设阈值。
另外，步骤S103也可以包括：通过改变光伏组串中相应MLPE设备的运行状态，使相应的组串电流小于预设阈值。也即，该控制单元可以通过发送指令给MLPE设备，改变MLPE设备的运行状态，来改变输入端的光伏组串的电流。
具体的，对光伏组串中相应MLPE设备运行状态的改变方式，可以为以下任意一种：开启、关闭、功率降额、取消功率降额、提高输出电流和降低输出电流。
作为优选方式，控制单元可以下发开启MLPE设备和关闭MLPE设备的指令给至少一个MLPE设备，使其输入端的光伏组件接入光伏组串或者从光伏组串中脱离，从而实现改变光伏组串电流的效果。
作为优选方式，若MLPE设备是可以进行功率调节的功率优化器，则控制单元可以下发功率降额或者取消功率降额的指令给至少一个MLPE设备，使其调整输出功率，从而实现改变光伏组串电流的效果。
作为优选方式，若MLPE设备是可以进行输出电流调节的功率优化器，控制单元可以下发电流调节的指令，比如提高输出电流的指令或降低输出电流的指令，给至少一个MLPE设备，使其调整输出电流，从而实现改变光伏组串电流的效果。
本发明另一实施例还提供了一种功率变换器，包括：主电路和控制单元；其中：
该主电路可以仅包括DC/AC变换电路，或者也可以仅包括DC/DC变换电路，又或者还可以同时包括DC/AC变换电路及设置于其前级的至少一个DC/DC变换电路。
主电路的输入端连接至少一个光伏组串；光伏组串包括至少两个输出端串联连接的MLPE设备，各MLPE设备的输入端分别连接相应的光伏组件。
该主电路受控于该控制单元；而且，该控制单元还用于执行如上述任一实施例所述的控制方法；该控制方法的具体过程及原理参见上述实施例即可，此处不再一一赘述。
本发明另一实施例还提供了一种光伏发电系统，参见图3，包括：功率变换器102及设置于其前级的至少一个光伏组串101。
光伏组串包括至少两个输出端串联连接的MLPE设备；各MLPE设备的输入端分别连接相应的光伏组件。
该功率变换器102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。
该功率变换器中仅一级DC/AC变换电路时，该DC/AC变换电路的直流侧作为输入端，连接一个光伏组串，或者至少两个并联连接的光伏组串；该功率变换器中包括有DC/DC变换电路时，各DC/DC变换电路的输入端，分别连接一个光伏组串，或者分别连接至少两个并联连接的光伏组串；视其具体的应用环境而定即可。
该功率变换器102具体可以是逆变器，通过上述实施例所述的工作原理，本光伏发电系统通过逆变器与MLPE设备联动，规避了MLPE设备旁路大电流的场景，使MLPE设备的成本相比于现有技术更低，利于推广应用。
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 (18)

1.一种光伏发电系统的控制方法，其特征在于，所述光伏发电系统包括：至少一个光伏组串及其后级的功率变换器，所述光伏组串包括至少两个输出端串联连接的组件级电力电子MLPE设备，各所述MLPE设备的输入端分别连接相应的光伏组件；所述控制方法包括：
获取所述光伏组串的MLPE状态表征信息；
根据所述MLPE状态表征信息，判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态；
若所述光伏组串中存在至少一个所述MLPE设备未处于所述正常输出状态，则控制相应的组串电流小于预设阈值。
2.根据权利要求1所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，获取所述光伏组串的MLPE状态表征信息，包括：
通过通信，分别获取所述光伏组串中各所述MLPE设备的运行数据，作为所述MLPE状态表征信息。
3.根据权利要求2所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态，包括：
判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备处于旁路运行状态；
若所述光伏组串中存在至少一个所述MLPE设备处于所述旁路运行状态，则判定其未处于所述正常输出状态。
4.根据权利要求2所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态，包括：
判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备处于故障状态；
若所述光伏组串中存在至少一个所述MLPE设备处于所述故障状态，则判定其未处于所述正常输出状态。
5.根据权利要求2所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态，包括：
判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备处于过温状态；
若所述光伏组串中存在至少一个所述MLPE设备处于所述过温状态，则判定其未处于所述正常输出状态。
6.根据权利要求5所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，在分别获取所述光伏组串中各所述MLPE设备的运行数据之后，若存在至少一个所述MLPE设备未获取到其对应所述运行数据中的温度数据，则还包括：
对未获取到所述温度数据的所述MLPE设备，以其预设距离内的其他所述MLPE设备的所述温度数据进行计算，得到其所述温度数据。
7.根据权利要求2所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态，包括：
判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备处于通信失联状态；
若所述光伏组串中存在至少一个所述MLPE设备处于所述通信失联状态，则判定其未处于所述正常输出状态。
8.根据权利要求1所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，获取所述光伏组串的MLPE状态表征信息，包括：
通过检测，获取所述光伏组串的运行参数，作为所述MLPE状态表征信息。
9.根据权利要求8所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，所述运行参数包括：电压、电流和功率中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，在获取所述光伏组串的MLPE状态表征信息之前，还包括：改变所述光伏组串的运行状态；
判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态，包括：判断所述光伏组串在其运行状态改变前后的运行参数变化量是否超过预设变化量；若所述运行参数变化量超过所述预设变化量，则判定其中存在至少一个所述MLPE设备未处于所述正常输出状态。
11.根据权利要求9所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，所述光伏组串的数量大于1时，判断所述光伏组串中是否存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态，包括：
判断各所述光伏组串的同一种所述运行参数之差是否大于相应预设差值；
若各所述光伏组串的同一种所述运行参数之差大于相应预设差值，则判定至少一个所述光伏组串中存在至少一个所述MLPE设备未处于正常输出状态。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，控制相应的组串电流小于预设阈值，包括：
通过所述功率变换器的动作，使相应的组串电流小于所述预设阈值。
13.根据权利要求12所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，所述功率变换器的动作包括：对所述光伏组串的运行电压或者电流进行扰动。
14.根据权利要求1-11中任一项所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，控制相应的组串电流小于预设阈值，包括：
通过改变所述光伏组串中相应所述MLPE设备的运行状态，使相应的组串电流小于所述预设阈值。
15.根据权利要求14所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，对所述光伏组串中相应所述MLPE设备运行状态的改变方式，为以下任意一种：开启、关闭、功率降额、取消功率降额、提高输出电流和降低输出电流。
16.一种功率变换器，其特征在于，包括：主电路和控制单元；其中：
所述主电路的输入端连接至少一个光伏组串；所述光伏组串包括至少两个输出端串联连接的MLPE设备，各所述MLPE设备的输入端分别连接相应的光伏组件；
所述主电路受控于所述控制单元；
所述控制单元还用于执行如权利要求1-15任一项所述的光伏发电系统的控制方法。
17.根据权利要求16所述的功率变换器，其特征在于，所述主电路包括：DC/AC变换电路，或者，DC/DC变换电路，又或者，DC/AC变换电路及设置于其前级的至少一个DC/DC变换电路。
18.一种光伏发电系统，其特征在于，包括：如权利要求16或17所述的功率变换器及设置于其前级的至少一个光伏组串；
所述光伏组串包括至少两个输出端串联连接的MLPE设备；
各所述MLPE设备的输入端分别连接相应的光伏组件。
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