CN114667678B - 组串式光伏逆变器反灌缓起电路 - Google Patents

组串式光伏逆变器反灌缓起电路 Download PDF

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Abstract

一种光伏逆变器的反灌缓起电路(153)。所述反灌缓起电路(153)包括：多个支路开关(Kl、K2、……KN)，其中，所述太阳能光伏阵列包括多个光伏组件(100、101、……102)，所述多个支路开关(Kl、K2、……KN)与所述多个光伏组件(100、101、……102)一一对应，所述多个支路开关(Kl、K2、……KN)闭合时对应的光伏组件(100、101、……102)接入所述反灌缓起电路；主切换开关(Kc)，其中，所述多个支路开关(Kl、K2、……KN)的一端连接对应的光伏组件(100、101、……102)，另一端均连接所述主切换开关(Kc)；其中，所述主切换开关(Kc)在所述支路开关(Kl、K2、……KN)闭合之后闭合。

Description

组串式光伏逆变器反灌缓起电路
技术领域
本申请涉及电力电子技术，具体涉及组串式光伏逆变器反灌缓起电路。
背景技术
新能源技术比如光伏发电得到了快速发展。光伏发电指的是利用半导体材料的光伏效应将太阳光辐射能转换为电能，例如通过光伏组件在光照下产生直流电。光伏组件是光伏发电系统的核心部分，是将若干个单体太阳能电池以串并联的形式连接后封装成单个组件，用来将太阳能转化成电能，也可以称作光伏电池组件。由于光伏组件质量的优劣直接决定了光伏发电系统的发电性能，且存在器件老化和损耗的因素，因此需要对光伏发电系统中的光伏组件进行检测。
对光伏发电系统中的光伏组件进行检测通常利用电致发光效应(Electroluminescent，EL)。通过对光伏组件或者光伏组件组串施加直流电压从而产生直流反灌电流，因此光伏组件会产生一定强度的红外光，可以利用电荷耦合元件(ChargeCoupled Device，CCD)相机或者其他感光器件等成像设备对光伏组件产生的红外光进行捕获成像。其中，有缺陷的光伏组件在成像时呈现出明显的暗斑，从而可以利用这个特性识别有缺陷的光伏组件，进而为光伏组件改进和光伏电站维护提供依据。常见做法是利用整流器将外接电源或移动电源中的交流电转换成直流电，并通过光伏组件上的电源端口将直流电输送至光伏组件，也就是直流反灌电流。
现有技术中，组串式光伏逆变器将若干个光伏组件构成的组串式方案组件直接跟逆变器相连。其中，组串式方案组件输出的直流电经过DC/DC变换器进行升压以实现最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)，也即实时侦测发电电压并追踪最高电压电流值从而实现最大功率输出。经过DC/DC变换器升压后的直流电压再经过DC/AC变换器转换成交流电压后并入电网进行输送。因为每个光伏组件受到的光照和环境等外界因素影响不同，各自输出的功率变化不同，所以需要多路MPPT和多路DC/DC变换器针对每个光伏组件进行功率跟踪。而受限于成本的考量，DC/DC变换器可能采用单向升压变换器，也就是不能进行电压电流的反向传输。为此，向组串式方案组件输送直流反灌电流时，需要对单向的DC/DC变换器通过外部旁路开关进行处理，而由于DC/AC变换器反向整流过来的母线电压较高，在外部旁路开关切换瞬间会在DC/DC变换器的输入侧产生较大的冲击电流，从而给逆变器造成损坏。并且，采用组串式方案组件输出直流电的组串式光伏逆变器需要同时对多个光伏组件进行检测，从而带来设备庞大、操作困难及高压操作下安全性风险等挑战。
发明内容
本申请的目的在于提供一种光伏逆变器的反灌缓起电路。所述反灌缓起电路连接在所述光伏逆变器的DC/AC变换器的直流输入侧和太阳能光伏阵列的输出侧之间。所述反灌缓起电路包括：多个支路开关，其中，所述太阳能光伏阵列包括多个光伏组件，所述多个支路开关与所述多个光伏组件一一对应，所述多个支路开关闭合时对应的光伏组件接入所述反灌缓起电路；主切换开关，其中，所述多个支路开关的一端连接对应的光伏组件另一端均连接所述主切换开关；其中，所述主切换开关在所述支路开关闭合之后闭合以使得所述DC/AC变换器反向整流产生的反灌电流经过所述DC/AC变换器的直流输入侧和所述反灌缓起电路到所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件。如此，通过选择性地控制多个支路开关的闭合和断开，有利于灵活配置参与检测的光伏组件的组合和数量，同时通过所述主切换开关和所述支路开关的操作实现了有效抑制反灌电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏。
第一方面，本申请实施例提供了一种光伏逆变器的反灌缓起电路。所述反灌缓起电路连接在所述光伏逆变器的DC/AC变换器的直流输入侧和太阳能光伏阵列的输出侧之间。所述反灌缓起电路包括：多个支路开关，其中，所述太阳能光伏阵列包括多个光伏组件，所述多个支路开关与所述多个光伏组件一一对应，所述多个支路开关闭合时对应的光伏组件接入所述反灌缓起电路；主切换开关，其中，所述多个支路开关的一端连接对应的光伏组件另一端均连接所述主切换开关；其中，所述主切换开关在所述支路开关闭合之后闭合以使得所述DC/AC变换器反向整流产生的反灌电流经过所述DC/AC变换器的直流输入侧和所述反灌缓起电路到所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件。
第一方面所描述的技术方案，通过选择性地控制多个支路开关的闭合和断开，有利于灵活配置参与检测的光伏组件的组合和数量，同时通过所述主切换开关和所述支路开关的操作实现了有效抑制反灌电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述反灌缓起电路还包括限流开关和限流电阻，其中，所述限流开关和所述限流电阻串联连接后与所述主切换开关并联连接，所述限流开关在所述支路开关闭合之后闭合，所述主切换开关在所述限流开关闭合经过第一时间之后闭合，所述限流开关在所述主切换开关闭合经过第二时间之后断开，所述第二时间根据所述DC/AC变换器的直流输入侧的母线电压确定。
如此，通过所述主切换开关、所述支路开关和所述限流开关的操作实现了有效抑制反灌电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏，同时也保持了能量利用效率。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述反灌缓起电路还包括限流电感，所述限流开关和所述限流电阻串联连接后与所述主切换开关并联连接再与所述限流电感串联连接。
如此，通过限流电感有效抑制反灌电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述反灌缓起电路还包括限流开关和限流电阻，其中，所述限流开关和所述限流电阻并联连接后与所述主切换开关串联连接，所述主切换开关在所述支路开关闭合之后闭合，所述限流开关在所述主切换开关闭合经过第一时间之后闭合。
如此，通过所述主切换开关、所述支路开关和所述限流开关的操作实现了有效抑制反灌电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏，同时也保持了能量利用效率。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述反灌缓起电路还包括限流电感，所述限流电感串联连接于所述主切换开关，所述主切换开关在所述支路开关闭合经过第一时间之后闭合，所述第一时间根据所述限流电感的电感值和所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件的数量确定。
如此，通过限流电感有效抑制反灌电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述反灌缓起电路还包括降压式变换电路，所述降压式变换电路包括电感和开关管，所述电感和所述开关管串联连接后与所述主切换开关串联连接，所述降压式变换电路的开关管在脉冲宽度调制信号控制下保持闭合以使得所述反灌电流经过所述降压式变换电路。
如此，通过降压式变换电路有效抑制反灌电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述反灌电流的大小根据所述DC/AC变换器的直流输入侧的母线电压调节。
如此，实现了根据母线电压动态调节反灌电流大小。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述DC/AC变换器的直流输入侧的母线电压在检测开始前和检测结束前调节到最低值。
如此，通过调节母线电压到最低值有效抑制了开关瞬间产生的冲击电流对逆变器造成的损坏。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述支路开关在所述主切换开关断开之后断开从而使得所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件与所述反灌缓起电路断开连接。
如此，通过在反灌缓起电路切出时先断开主切换开关再断开支路开关，有利于保护设备。
第二方面，本申请实施例提供了一种光伏逆变器，所述光伏逆变器包括多个双向DC/DC变换器，所述多个双向DC/DC变换器连接太阳能光伏阵列的多个光伏组件，所述光伏逆变器通过所述多个双向DC/DC变换器在脉冲宽度调制信号下的脉冲式控制从而将反向整流电压施加到对应的光伏组件。
第二方面所描述的技术方案，通过控制多个双向DC/DC变换器有效抑制反灌电流的突然变化。
第三方面，本申请实施例提供了一种对太阳能光伏阵列进行电致发光检测的方法，所述太阳能光伏阵列包括多个光伏组件，与所述太阳能光伏阵列连接的光伏逆变器包括DC/AC变换器，反灌缓起电路连接在所述光伏逆变器的DC/AC变换器的直流输入侧和所述太阳能光伏阵列的输出侧之间，所述反灌缓起电路包括与所述多个光伏组件一一对应的多个支路开关和主切换开关，所述多个支路开关的一端连接对应的光伏组件另一端均连接所述主切换开关。所述方法包括：闭合所述多个支路开关中的一个或多个以将对应的光伏组件接入所述反灌缓起电路；闭合所述多个支路开关中的一个或多个之后闭合所述主切换开关，以使得所述DC/AC变换器反向整流产生的反灌电流经过所述DC/AC变换器的直流输入侧和所述反灌缓起电路到所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件；和根据所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件在所述反灌电流作用下的电致发光效应检测出有缺陷的光伏组件。
第三方面所描述的技术方案，通过选择性地控制多个支路开关的闭合和断开，有利于灵活配置参与检测的光伏组件的组合和数量，同时通过所述主切换开关和所述支路开关的操作实现了有效抑制反灌电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏。
根据第三方面，在一种可能的实现方式中，所述反灌缓起电路还包括限流开关和限流电阻，所述限流开关和所述限流电阻串联连接后与所述主切换开关并联连接，所述闭合所述多个支路开关中的一个或多个之后闭合所述主切换开关包括：闭合所述多个支路开关中的一个或多个之后闭合所述限流开关，闭合所述限流开关经过第一时间之后闭合所述主切换开关，闭合所述主切换开关经过第二时间之后断开所述限流开关，其中，所述第二时间根据所述DC/AC变换器的直流输入侧的母线电压确定。
如此，通过所述主切换开关、所述支路开关和所述限流开关的操作实现了有效抑制反灌电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏，同时也保持了能量利用效率。
根据第三方面，在一种可能的实现方式中，所述反灌缓起电路还包括限流开关和限流电阻，其中，所述限流开关和所述限流电阻并联连接后与所述主切换开关串联连接，所述闭合所述多个支路开关中的一个或多个之后闭合所述主切换开关包括：闭合所述多个支路开关中的一个或多个之后闭合所述主切换开关；闭合所述主切换开关经过第一时间后闭合所述限流开关。
如此，通过所述主切换开关、所述支路开关和所述限流开关的操作实现了有效抑制反灌电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏，同时也保持了能量利用效率。
根据第三方面，在一种可能的实现方式中，所述反灌缓起电路还包括限流电感，所述限流电感串联连接于所述主切换开关，所述闭合所述多个支路开关中的一个或多个之后闭合所述主切换开关包括：闭合所述多个支路开关中的一个或多个经过第一时间之后闭合所述主切换开关，其中，所述第一时间根据所述限流电感的电感值和所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件的数量确定。
如此，通过限流电感有效抑制反灌电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏。
根据第三方面，在一种可能的实现方式中，所述反灌电流的大小根据所述DC/AC变换器的直流输入侧的母线电压调节。
如此，实现了根据母线电压动态调节反灌电流大小。
根据第三方面，在一种可能的实现方式中，在检测开始前和检测结束前调节所述DC/AC变换器的直流输入侧的母线电压到最低值。
如此，通过调节母线电压到最低值有效抑制了开关瞬间产生的冲击电流对逆变器造成的损坏。
根据第三方面，在一种可能的实现方式中，检测结束时断开所述主切换开关之后断开所述支路开关从而使得所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件与所述反灌缓起电路断开连接。
如此，通过在反灌缓起电路切出时先断开主切换开关再断开支路开关，有利于保护设备。
附图说明
为了说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1示出了本申请实施例提供的一种实现方式的组串式光伏逆变器反灌缓起电路的原理图。
图2示出了本申请实施例提供的另一种实现方式的组串式光伏逆变器反灌缓起电路的原理图。
图3示出了本申请实施例提供的另一种实现方式的组串式光伏逆变器反灌缓起电路的原理图。
图4示出了本申请实施例提供的另一种实现方式的组串式光伏逆变器反灌缓起电路的原理图。
图5示出了本申请实施例提供的另一种实现方式的组串式光伏逆变器的原理图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种光伏逆变器的反灌缓起电路。所述反灌缓起电路连接在所述光伏逆变器的DC/AC变换器的直流输入侧和太阳能光伏阵列的输出侧之间。所述反灌缓起电路包括：多个支路开关，其中，所述太阳能光伏阵列包括多个光伏组件，所述多个支路开关与所述多个光伏组件一一对应，所述多个支路开关闭合时对应的光伏组件接入所述反灌缓起电路；主切换开关，其中，所述多个支路开关的一端连接对应的光伏组件另一端均连接所述主切换开关；其中，所述主切换开关在所述支路开关闭合之后闭合以使得所述DC/AC变换器反向整流产生的反灌电流经过所述DC/AC变换器的直流输入侧和所述反灌缓起电路到所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件。如此，通过选择性地控制多个支路开关的闭合和断开，有利于灵活配置参与检测的光伏组件的组合和数量，同时通过所述主切换开关和所述支路开关的操作实现了有效抑制反灌电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏。
本申请实施例可用于以下应用场景，光伏发电系统等需要对多个光伏组件串并联形成的光伏面板或者太阳能光伏阵列进行检测的场景。
本申请实施例可以依据具体应用环境进行调整和改进，此处不做具体限定。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请的实施例进行描述。
请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的一种实现方式的组串式光伏逆变器反灌缓起电路的原理图。组串式光伏逆变器通过由多个光伏组件构成的组串式方案组件输出直流电。其中，多个光伏组件输出的直流电压经过各自对应的DC/DC变换器升压后并联连接于同一个DC/AC变换器，从而可以针对每一个光伏组件的个别情况实现最大功率点跟踪也即实时侦测个别光伏组件的发电电压并实现最大功率输出。为此，每一个光伏组件的直流电输出端口连接于对应的DC/DC变换器的直流输入侧，使得每个光伏组件各自输出的直流电经过DC/DC变换器升压，也就是说，DC/DC变换器的直流输入侧的直流电压要小于DC/DC变换器的直流输出侧的直流电压。如图1所示，组串式方案组件151包括多个光伏组件编号为1到N，其中有第1光伏组件100、第2光伏组件101和第N光伏组件102。这里，正整数N用来表示组串式方案组件151中光伏组件的总数。每个光伏组件的直流电输出端口有正极端和负极端。第1光伏组件100的直流输出端口的正极端和负极端分别为PV1+和PV1-，第2光伏组件101的直流输出端口的正极端和负极端分别为PV2+和PV2-，第N光伏组件102的直流输出端口的正极端和负极端分别为PVN+和PVN-。每一个光伏组件的直流电输出端口连接于对应的DC/DC变换器的直流输入侧。第1光伏组件100的直流输出端口正极端PV1+和负极端PV1-分别连接于DC/DC变换器110的直流输入侧的正极端和负极端；第2光伏组件101的直流输出端口的正极端PV2+和负极端PV2-分别连接于DC/DC变换器111的直流输入侧的正极端和负极端；第N光伏组件102的直流输出端口的正极端PVN+和负极端PVN-分别连接于DC/DC变换器112的直流输入侧的正极端和负极端。与组串式方案组件151中的多个光伏组件一一对应的多个DC/DC变换器一起组成光伏逆变器的DC/DC变换器部分152。应当理解的是，组串式方案组件151输出的直流电经过DC/DC变换器部分152升压后，再经过DC/AC变换器120转换成交流电后传输到交流出线端130。N个光伏组件的每一个都有对应的DC/DC变换器用来进行升压处理以便实现最大功率点跟踪。为此，当组串式方案组件151包括N个需要进行检测的光伏组件，DC/DC变换器部分152也相应的有N个DC/DC变换器。N个DC/DC变换器的直流输出端的正极端都连接于DC/AC变换器120的直流输入侧的正极端，而N个DC/DC变换器的直流输出端的负极端都连接于DC/AC变换器120的直流输入侧的负极端。在光伏逆变器的DC/DC变换器部分152和DC/AC变换器120之间是直流母线(未示出)，并且正极直流母线连接DC/AC变换器120的直流输入侧的正极端，负极直流母线连接DC/AC变换器120的直流输入侧的负极端。图1中以BUS+标识正极直流母线电压，和BUS-标识负极直流母线电压。DC/AC变换器120以三相逆变器为例，输出三相电压分别为Va、Vb、Vc。交流出线端130作为对外输出接口，可以将电能直接输出向负载也可能将电能返回电网。
请继续参阅图1，反灌缓起电路153布置在组串式方案组件151的直流输出端和DC/AC变换器120的直流输入侧之间。因为DC/DC变换器部分152也是布置在组串式方案组件151的直流输出端和DC/AC变换器120的直流输入侧之间，所以反灌缓起电路153与DC/DC变换器部分152整体上看是替代式的，也就是说，当需要进行光伏组件检测时，DC/DC变换器部分152可以通过旁路开关而屏蔽掉，这样通过DC/AC变换器120反向整流而在DC/AC变换器120的直流输入侧产生的母线电压会经过反灌缓起电路153的回路而施加在光伏组件上，从而利用电致发光效应生成检测图像。其中，反灌缓起电路153包括多个开关，分别编号为K1、K2一直到KN。这里，当组串式方案组件151包括N个需要进行检测的光伏组件，则有N个开关与N个光伏组件一一对应。每一个开关均有一端连接于对应的光伏组件的直流输出端的正极端。例如，开关K1连接第1光伏组件100的直流输出端口正极端PV1+；开关K2连接第2光伏组件101的直流输出端口的正极端PV2+；开关KN连接第N光伏组件102的直流输出端口的正极端PVN+。每一个开关的另一端并联连接，也就是说，N个开关K1、K2...KN各自有一端与N个光伏组件的直流输出端的正极端连接，而另一端则连接于同一个结合点。反灌缓起电路153还包括电流检测器140用于检测流经反灌缓起电路153的直流电流的大小。N个开关K1、K2...KN在连接于同一个结合点之后再跟电流检测器140和其它器件串联连接而形成反灌缓起电路153的主要回路。如此，通过选择性地控制N个开关K1、K2...KN的闭合和断开，可以让组串式方案组件151中的全部或者部分光伏组件通过反灌缓起电路153接收反灌电流，也就是可以灵活配置参与检测的光伏组件的组合和数量。另外，流经电流检测器140的电流经过反灌缓起电路153其它器件后再通过处于闭合状态的开关传输到待检测的光伏组件，也就是说，对应的开关处于闭合状态的一个或多个光伏组件并入反灌缓起电路153的主要回路并分流流经电流检测器140的电流。
请继续参阅图1，反灌缓起电路153还包括主切换开关Kc，限流电感Ls，限流电阻Rs，以及限流开关Ks。其中，限流电阻Rs和限流开关Ks串联连接在一起，然后和主切换开关Kc并联连接组成可切换的回路结构，再跟N个开关K1、K2...KN的结合点、限流电感Ls以及电流检测器140串联连接。通过主切换开关Kc的闭合和断开操作，可以选择性地绕过限流电阻Rs和限流开关Ks的回路。当需要输送反向电流到光伏组件，DC/AC变换器120可以工作在反向整流的状态，也就是将DC/AC变换器120的交流输出侧的三相交流电整流后转换成DC/AC变换器120的直流输入侧的直流母线电压Vbus。这里，直流母线电压Vbus表示正极直流母线和负极直流母线之间的压差。在检测开始时，N个开关K1、K2...KN，主切换开关Kc以及限流开关Ks的初始状态均是断开状态，这意味着反灌缓起电路153在光伏逆变器正常工作时处于断路的状态，并不干扰正常工作。假设第1光伏组件100需要进行检测，则与第1光伏组件100对应的开关K1先闭合一段时间，然后再闭合限流开关Ks，等限流开关Ks闭合一段时间t1之后，再闭合主切换开关Kc，等主切换开关Kc闭合一段时间t2之后，再断开限流开关Ks，这样反向电流经过电流检测器140，限流电感Ls，主切换开关Kc，还有开关K1之后传输到第1光伏组件100实现基于电致发光效应的检测。当检测结束时，首先断开主切换开关Kc，等主切换开关Kc断开一段时间t3之后，再断开开关K1。假设有多个光伏组件需要检测，例如第1光伏组件100、第2光伏组件101和第N光伏组件102均需要检测，则首先闭合对应的开关K1、K2和KN，等检测结束后最后断开开关K1、K2和KN。如此，根据要进行检测的光伏组件的组合和数量，首先闭合N个开关K1、K2...KN中与这些要检测的光伏组件对应的开关，同时保持其它开关处于断开状态，从而有利于灵活配置需要检测的光伏组件同时保证了高压环境下操作的安全性。而在检测结束时，则在最后才断开这些开关，也即在反灌缓起电路切出时先断开主切换开关再断开与光伏组件对应的这些开关，从而有利于保护设备。通过先闭合限流开关Ks一段时间t1之后，再闭合主切换开关Kc一段时间t2，然后再断开限流开关Ks，如此设置可以使得反向电流先通过限流开关Ks和限流电阻Rs串联连接组成的回路，从而通过限流电阻Rs和限流电感Ls串联连接的回路有效抑制电流的突然增大，从而减少冲击电流对逆变器的损坏。这里，在闭合限流开关Ks一段时间t1的期间，因为限流电阻Rs此时被并入了主回路，可以有效避免反向电流的突然增大，实现反向电流缓起的效果。然后再闭合主切换开关Kc从而等效于绕过了限流电阻Rs，从而让反向电流不经过限流电阻Rs而输送到光伏组件，从而有利于提高能量利用效率。这里，在闭合主切换开关Kc一段时间t2之后才断开限流开关Ks，而时间t2与直流母线电压Vbus有关，也就是根据直流母线电压Vbus的大小而调节保持在断开限流开关Ks之前保持主切换开关Kc闭合的持续时间的长短，如此可以有效避免开关瞬间产生的冲击电流给逆变器带来的损坏。另外，限流电感Ls的作用是抑制电流突然增大。而反向电流的大小主要由直流母线电压Vbus来决定，因此在开始检测前和检测结束前，可以将直流母线电压Vbus调节到最低值，从而进一步减少冲击电流的影响。这里，反向电流也可以称作反灌电流，指的是为了检测光伏组件而通过DC/AC变换器120进行反向整流后施加在光伏组件上的电流。如此，通过操作反灌缓起电路153，实现了在检测光伏组件时能够有效抑制反向电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏，同时又有效保持能量利用效率。
请继续参阅图1，在一些示例性实施例中，DC/DC变换器部分152的DC/DC变换器采用单向升压变换器，也就是不适合用于电压电流从DC/DC变换器的直流输出端到直流输端的反向传输。为此，还包括外部旁路开关(未示出)来对单向的DC/DC变换器进行旁路处理。
请继续参阅图1，在一些示例性实施例中，还可以在DC/AC变换器120和交流出线端130之间包括滤波器(未示出)。滤波器可以用来抑制因为采用特定控制方式而产生的开关高频谐波，或者可以是并网滤波器，或者可以是参数可调的可调式滤波器从而应对变化的输出频率和等效阻抗。
请参阅图2，图2示出了本申请实施例提供的另一种实现方式的组串式光伏逆变器反灌缓起电路的原理图。组串式光伏逆变器通过由多个光伏组件构成的组串式方案组件输出直流电。其中，多个光伏组件输出的直流电压经过各自对应的DC/DC变换器升压后并联连接于同一个DC/AC变换器，从而可以针对每一个光伏组件的个别情况实现最大功率点跟踪也即实时侦测个别光伏组件的发电电压并实现最大功率输出。为此，每一个光伏组件的直流电输出端口连接于对应的DC/DC变换器的直流输入侧，使得每个光伏组件各自输出的直流电经过DC/DC变换器升压，也就是说，DC/DC变换器的直流输入侧的直流电压要小于DC/DC变换器的直流输出侧的直流电压。如图2所示，组串式方案组件251包括多个光伏组件编号为1到N，其中有第1光伏组件200、第2光伏组件201和第N光伏组件202。这里，正整数N用来表示组串式方案组件251中光伏组件的总数。每个光伏组件的直流电输出端口有正极端和负极端。第1光伏组件200的直流输出端口的正极端和负极端分别为PV1+和PV1-，第2光伏组件201的直流输出端口的正极端和负极端分别为PV2+和PV2-，第N光伏组件202的直流输出端口的正极端和负极端分别为PVN+和PVN-。每一个光伏组件的直流电输出端口连接于对应的DC/DC变换器的直流输入侧。第1光伏组件200的直流输出端口正极端PV1+和负极端PV1-分别连接于DC/DC变换器210的直流输入侧的正极端和负极端；第2光伏组件201的直流输出端口的正极端PV2+和负极端PV2-分别连接于DC/DC变换器211的直流输入侧的正极端和负极端；第N光伏组件202的直流输出端口的正极端PVN+和负极端PVN-分别连接于DC/DC变换器212的直流输入侧的正极端和负极端。与组串式方案组件251中的多个光伏组件一一对应的多个DC/DC变换器一起组成光伏逆变器的DC/DC变换器部分252。应当理解的是，组串式方案组件251输出的直流电经过DC/DC变换器部分252升压后，再经过DC/AC变换器220转换成交流电后传输到交流出线端230。N个光伏组件的每一个都有对应的DC/DC变换器用来进行升压处理以便实现最大功率点跟踪。为此，当组串式方案组件251包括N个需要进行检测的光伏组件，DC/DC变换器部分252也相应的有N个DC/DC变换器。N个DC/DC变换器的直流输出端的正极端都连接于DC/AC变换器220的直流输入侧的正极端，而N个DC/DC变换器的直流输出端的负极端都连接于DC/AC变换器220的直流输入侧的负极端。在光伏逆变器的DC/DC变换器部分252和DC/AC变换器220之间是直流母线(未示出)，并且正极直流母线连接DC/AC变换器220的直流输入侧的正极端，负极直流母线连接DC/AC变换器220的直流输入侧的负极端。图2中以BUS+标识正极直流母线电压，和BUS-标识负极直流母线电压。DC/AC变换器220以三相逆变器为例，输出三相电压分别为Va、Vb、Vc。交流出线端230作为对外输出接口，可以将电能直接输出向负载也可能将电能返回电网。
请继续参阅图2，反灌缓起电路253布置在组串式方案组件251的直流输出端和DC/AC变换器220的直流输入侧之间。因为DC/DC变换器部分252也是布置在组串式方案组件251的直流输出端和DC/AC变换器220的直流输入侧之间，所以反灌缓起电路253与DC/DC变换器部分252整体上看是替代式的，也就是说，当需要进行光伏组件检测时，DC/DC变换器部分252可以通过旁路开关而屏蔽掉，这样通过DC/AC变换器220反向整流而在DC/AC变换器220的直流输入侧产生的母线电压会经过反灌缓起电路253的回路而施加在光伏组件上，从而利用电致发光效应生成检测图像。其中，反灌缓起电路253包括多个开关，分别编号为K1、K2一直到KN。这里，当组串式方案组件251包括N个需要进行检测的光伏组件，则有N个开关与N个光伏组件一一对应。每一个开关均有一端连接于对应的光伏组件的直流输出端的正极端。例如，开关K1连接第1光伏组件200的直流输出端口正极端PV1+；开关K2连接第2光伏组件201的直流输出端口的正极端PV2+；开关KN连接第N光伏组件202的直流输出端口的正极端PVN+。每一个开关的另一端并联连接，也就是说，N个开关K1、K2...KN各自有一端与N个光伏组件的直流输出端的正极端连接，而另一端则连接于同一个结合点。反灌缓起电路253还包括电流检测器240用于检测流经反灌缓起电路253的直流电流的大小。N个开关K1、K2...KN在连接于同一个结合点之后再跟电流检测器240和其它器件串联连接而形成反灌缓起电路253的主要回路。如此，通过选择性地控制N个开关K1、K2...KN的闭合和断开，可以让组串式方案组件251中的全部或者部分光伏组件通过反灌缓起电路253接收反灌电流，也就是可以灵活配置参与检测的光伏组件的组合和数量。另外，流经电流检测器240的电流经过反灌缓起电路253其它器件后再通过处于闭合状态的开关传输到待检测的光伏组件，也就是说，对应的开关处于闭合状态的一个或多个光伏组件并入反灌缓起电路253的主要回路并分流流经电流检测器240的电流。
请继续参阅图2，反灌缓起电路253还包括主切换开关Kc，限流电阻Rs，以及限流开关Ks。其中，限流电阻Rs和限流开关Ks并联连接在一起，然后和主切换开关Kc串联连接组成可调整的回路结构，再跟N个开关K1、K2...KN的结合点以及电流检测器240串联连接。通过限流开关Ks的闭合和断开操作，可以选择性地将限流电阻Rs并入主回路。当需要输送反向电流到光伏组件，DC/AC变换器120可以工作在反向整流的状态，也就是将DC/AC变换器220的交流输出侧的三相交流电整流后转换成DC/AC变换器220的直流输入侧的直流母线电压Vbus。这里，直流母线电压Vbus表示正极直流母线和负极直流母线之间的压差。在检测开始时，N个开关K1、K2...KN，主切换开关Kc以及限流开关Ks的初始状态均是断开状态，这意味着反灌缓起电路253在光伏逆变器正常工作时处于断路的状态，并不干扰正常工作。假设第1光伏组件200需要进行检测，则与第1光伏组件200对应的开关K1先闭合一段时间，然后再闭合主切换开关Kc，等主切换开关Kc闭合一段时间t1之后，再闭合限流开关Ks，这样反向电流经过电流检测器140，限流开关Ks，主切换开关Kc，还有开关K1之后传输到第1光伏组件200实现基于电致发光效应的检测。当检测结束时，首先断开主切换开关Kc，等主切换开关Kc断开一段时间之后，再断开开关K1。假设有多个光伏组件需要检测，例如第1光伏组件200、第2光伏组件201和第N光伏组件202均需要检测，则首先闭合对应的开关K1、K2和KN，等检测结束后最后断开开关K1、K2和KN。如此，根据要进行检测的光伏组件的组合和数量，首先闭合N个开关K1、K2...KN中与这些要检测的光伏组件对应的开关，同时保持其它开关处于断开状态，从而有利于灵活配置需要检测的光伏组件同时保证了高压环境下操作的安全性。而在检测结束时，则在最后才断开这些开关，从而有利于保护设备。也就是说，当检测结束而反灌缓起电路253切出时，与进行检测的光伏组件对应的开关在主切换开关Kc断开之后断开从而使得接入反灌缓起电路253的光伏组件与反灌缓起电路253断开连接，从而避免了检测结束时可能产生的冲击电流电压对光伏组件产生伤害，有利于保护设备。通过先闭合主切换开关Kc一段时间，再闭合限流开关Ks，如此设置可以使得反向电流先通过限流电阻Rs，从而通过限流电阻Rs抑制电流的突然增大，从而减少冲击电流对逆变器的损坏。然后再闭合限流开关Ks从而等效于绕过了或者旁路了限流电阻Rs，从而让反向电流不经过限流电阻Rs而输送到光伏组件，从而有利于提高能量利用效率。这里，在闭合主切换开关Kc一段时间t1的期间，因为限流电阻Rs此时被并入了主回路，可以有效避免反向电流的突然增大，实现反向电流缓起的效果。另外，限流电感Ls的作用是抑制电流突然增大。而反向电流的大小主要由直流母线电压Vbus来决定，因此在开始检测前和检测结束前，可以将直流母线电压Vbus调节到最低值，从而进一步减少冲击电流的影响。这里，反向电流也可以称作反灌电流，指的是为了检测光伏组件而通过DC/AC变换器220进行反向整流后施加在光伏组件上的电流。如此，通过操作反灌缓起电路253，实现了在检测光伏组件时能够有效抑制反向电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏，同时又有效保持能量利用效率。
请继续参阅图2，在一些示例性实施例中，DC/DC变换器部分252的DC/DC变换器采用单向升压变换器，也就是不适合用于电压电流从DC/DC变换器的直流输出端到直流输端的反向传输。为此，还包括外部旁路开关(未示出)来对单向的DC/DC变换器进行旁路处理。
请继续参阅图2，在一些示例性实施例中，还可以在DC/AC变换器220和交流出线端230之间包括滤波器(未示出)。滤波器可以用来抑制因为采用特定控制方式而产生的开关高频谐波，或者可以是并网滤波器，或者可以是参数可调的可调式滤波器从而应对变化的输出频率和等效阻抗。
请参阅图3，图3示出了本申请实施例提供的另一种实现方式的组串式光伏逆变器反灌缓起电路的原理图。组串式光伏逆变器通过由多个光伏组件构成的组串式方案组件输出直流电。其中，多个光伏组件输出的直流电压经过各自对应的DC/DC变换器升压后并联连接于同一个DC/AC变换器，从而可以针对每一个光伏组件的个别情况实现最大功率点跟踪也即实时侦测个别光伏组件的发电电压并实现最大功率输出。为此，每一个光伏组件的直流电输出端口连接于对应的DC/DC变换器的直流输入侧，使得每个光伏组件各自输出的直流电经过DC/DC变换器升压，也就是说，DC/DC变换器的直流输入侧的直流电压要小于DC/DC变换器的直流输出侧的直流电压。如图3所示，组串式方案组件351包括多个光伏组件编号为1到N，其中有第1光伏组件300、第2光伏组件301和第N光伏组件302。这里，正整数N用来表示组串式方案组件351中光伏组件的总数。每个光伏组件的直流电输出端口有正极端和负极端。第1光伏组件300的直流输出端口的正极端和负极端分别为PV1+和PV1-，第2光伏组件301的直流输出端口的正极端和负极端分别为PV2+和PV2-，第N光伏组件302的直流输出端口的正极端和负极端分别为PVN+和PVN-。每一个光伏组件的直流电输出端口连接于对应的DC/DC变换器的直流输入侧。第1光伏组件300的直流输出端口正极端PV1+和负极端PV1-分别连接于DC/DC变换器310的直流输入侧的正极端和负极端；第2光伏组件301的直流输出端口的正极端PV2+和负极端PV2-分别连接于DC/DC变换器311的直流输入侧的正极端和负极端；第N光伏组件302的直流输出端口的正极端PVN+和负极端PVN-分别连接于DC/DC变换器312的直流输入侧的正极端和负极端。与组串式方案组件351中的多个光伏组件一一对应的多个DC/DC变换器一起组成光伏逆变器的DC/DC变换器部分352。应当理解的是，组串式方案组件351输出的直流电经过DC/DC变换器部分352升压后，再经过DC/AC变换器320转换成交流电后传输到交流出线端330。N个光伏组件的每一个都有对应的DC/DC变换器用来进行升压处理以便实现最大功率点跟踪。为此，当组串式方案组件351包括N个需要进行检测的光伏组件，DC/DC变换器部分352也相应的有N个DC/DC变换器。N个DC/DC变换器的直流输出端的正极端都连接于DC/AC变换器320的直流输入侧的正极端，而N个DC/DC变换器的直流输出端的负极端都连接于DC/AC变换器320的直流输入侧的负极端。在光伏逆变器的DC/DC变换器部分352和DC/AC变换器320之间是直流母线(未示出)，并且正极直流母线连接DC/AC变换器320的直流输入侧的正极端，负极直流母线连接DC/AC变换器320的直流输入侧的负极端。图3中以BUS+标识正极直流母线电压，和BUS-标识负极直流母线电压。DC/AC变换器320以三相逆变器为例，输出三相电压分别为Va、Vb、Vc。交流出线端330作为对外输出接口，可以将电能直接输出向负载也可能将电能返回电网。
请继续参阅图3，反灌缓起电路353布置在组串式方案组件351的直流输出端和DC/AC变换器320的直流输入侧之间。因为DC/DC变换器部分352也是布置在组串式方案组件351的直流输出端和DC/AC变换器320的直流输入侧之间，所以反灌缓起电路353与DC/DC变换器部分352整体上看是替代式的，也就是说，当需要进行光伏组件检测时，DC/DC变换器部分352可以通过旁路开关而屏蔽掉，这样通过DC/AC变换器320反向整流而在DC/AC变换器320的直流输入侧产生的母线电压会经过反灌缓起电路353的回路而施加在光伏组件上，从而利用电致发光效应生成检测图像。其中，反灌缓起电路353包括多个开关，分别编号为K1、K2一直到KN。这里，当组串式方案组件351包括N个需要进行检测的光伏组件，则有N个开关与N个光伏组件一一对应。每一个开关均有一端连接于对应的光伏组件的直流输出端的正极端。例如，开关K1连接第1光伏组件300的直流输出端口正极端PV1+；开关K2连接第2光伏组件301的直流输出端口的正极端PV2+；开关KN连接第N光伏组件302的直流输出端口的正极端PVN+。每一个开关的另一端并联连接，也就是说，N个开关K1、K2...KN各自有一端与N个光伏组件的直流输出端的正极端连接，而另一端则连接于同一个结合点。反灌缓起电路353还包括电流检测器340用于检测流经反灌缓起电路353的直流电流的大小。N个开关K1、K2...KN在连接于同一个结合点之后再跟电流检测器340和其它器件串联连接而形成反灌缓起电路353的主要回路。如此，通过选择性地控制N个开关K1、K2...KN的闭合和断开，可以让组串式方案组件351中的全部或者部分光伏组件通过反灌缓起电路353接收反灌电流，也就是可以灵活配置参与检测的光伏组件的组合和数量。另外，流经电流检测器340的电流经过反灌缓起电路353其它器件后再通过处于闭合状态的开关传输到待检测的光伏组件，也就是说，对应的开关处于闭合状态的一个或多个光伏组件并入反灌缓起电路353的主要回路并分流流经电流检测器340的电流。
请继续参阅图3，反灌缓起电路353还包括主切换开关Kc和限流电感Ls。其中，限流电感Ls和主切换开关Kc串联连接在一起，然后再跟N个开关K1、K2...KN的结合点以及电流检测器340串联连接。通过主切换开关Kc的闭合和断开操作，可以设置包括限流电感Ls的主回路处于导通或者不导通的状态。当需要输送反向电流到光伏组件，DC/AC变换器320可以工作在反向整流的状态，也就是将DC/AC变换器320的交流输出侧的三相交流电整流后转换成DC/AC变换器320的直流输入侧的直流母线电压Vbus。这里，直流母线电压Vbus表示正极直流母线和负极直流母线之间的压差。在检测开始时，N个开关K1、K2...KN，主切换开关Kc的初始状态均是断开状态，这意味着反灌缓起电路353在光伏逆变器正常工作时处于断路的状态，并不干扰正常工作。假设第1光伏组件300需要进行检测，则与第1光伏组件300对应的开关K1先闭合一段时间t1，然后再闭合主切换开关Kc，这样反向电流经过电流检测器340，限流电感Ls，主切换开关Kc，还有开关K1之后传输到第1光伏组件300实现基于电致发光效应的检测。当检测结束时，首先断开主切换开关Kc，等主切换开关Kc断开一段时间之后，再断开开关K1。假设有多个光伏组件需要检测，例如第1光伏组件300、第2光伏组件301和第N光伏组件302均需要检测，则首先闭合对应的开关K1、K2和KN，等检测结束后最后断开开关K1、K2和KN。如此，根据要进行检测的光伏组件的组合和数量，首先闭合N个开关K1、K2...KN中与这些要检测的光伏组件对应的开关，同时保持其它开关处于断开状态，从而有利于灵活配置需要检测的光伏组件同时保证了高压环境下操作的安全性。而在检测结束时，则在最后才断开这些开关，从而有利于保护设备。也就是说，当检测结束而反灌缓起电路353切出时，与进行检测的光伏组件对应的开关在主切换开关Kc断开之后断开从而使得接入反灌缓起电路353的光伏组件与反灌缓起电路353断开连接，从而避免了检测结束时可能产生的冲击电流电压对光伏组件产生伤害，有利于保护设备。通过在闭合开关K1一段时间t1之后才闭合主切换开关Kc从而让主回路导通，如此设置可以通过限流电感Ls来实现对电流突然增大的抑制，也就是说限流电感的电感值越大则对电流突然增大的变化有更强的抑制作用。时间t1与限流电感Ls的电感值有关，时间t1也与需要进行检测的光伏组件的个数有关，需要检测的光伏组件数量越多则时间t1更长。当有更多的光伏组件需要进行检测，则N个开关K1、K2...KN中会有更多的开关在开始检测时需要闭合一段时间t1，这意味着需要更长的等待时间来满足增加的能量需求。另外，反向电流的大小主要由直流母线电压Vbus来决定，因此在开始检测前和检测结束前，可以将直流母线电压Vbus调节到最低值，从而进一步减少冲击电流的影响。这里，反向电流也可以称作反灌电流，指的是为了检测光伏组件而通过DC/AC变换器320进行反向整流后施加在光伏组件上的电流。如此，通过操作反灌缓起电路353，实现了在检测光伏组件时能够有效抑制反向电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏，同时又有效保持能量利用效率。
请继续参阅图3，在一些示例性实施例中，DC/DC变换器部分352的DC/DC变换器采用单向升压变换器，也就是不适合用于电压电流从DC/DC变换器的直流输出端到直流输端的反向传输。为此，还包括外部旁路开关(未示出)来对单向的DC/DC变换器进行旁路处理。
请继续参阅图3，在一些示例性实施例中，还可以在DC/AC变换器320和交流出线端330之间包括滤波器(未示出)。滤波器可以用来抑制因为采用特定控制方式而产生的开关高频谐波，或者可以是并网滤波器，或者可以是参数可调的可调式滤波器从而应对变化的输出频率和等效阻抗。
请参阅图4，图4示出了本申请实施例提供的另一种实现方式的组串式光伏逆变器反灌缓起电路的原理图。组串式光伏逆变器通过由多个光伏组件构成的组串式方案组件输出直流电。其中，多个光伏组件输出的直流电压经过各自对应的DC/DC变换器升压后并联连接于同一个DC/AC变换器，从而可以针对每一个光伏组件的个别情况实现最大功率点跟踪也即实时侦测个别光伏组件的发电电压并实现最大功率输出。为此，每一个光伏组件的直流电输出端口连接于对应的DC/DC变换器的直流输入侧，使得每个光伏组件各自输出的直流电经过DC/DC变换器升压，也就是说，DC/DC变换器的直流输入侧的直流电压要小于DC/DC变换器的直流输出侧的直流电压。如图4所示，组串式方案组件451包括多个光伏组件编号为1到N，其中有第1光伏组件400、第2光伏组件401和第N光伏组件402。这里，正整数N用来表示组串式方案组件451中光伏组件的总数。每个光伏组件的直流电输出端口有正极端和负极端。第1光伏组件400的直流输出端口的正极端和负极端分别为PV1+和PV1-，第2光伏组件401的直流输出端口的正极端和负极端分别为PV2+和PV2-，第N光伏组件402的直流输出端口的正极端和负极端分别为PVN+和PVN-。每一个光伏组件的直流电输出端口连接于对应的DC/DC变换器的直流输入侧。第1光伏组件400的直流输出端口正极端PV1+和负极端PV1-分别连接于DC/DC变换器410的直流输入侧的正极端和负极端；第2光伏组件401的直流输出端口的正极端PV2+和负极端PV2-分别连接于DC/DC变换器411的直流输入侧的正极端和负极端；第N光伏组件402的直流输出端口的正极端PVN+和负极端PVN-分别连接于DC/DC变换器412的直流输入侧的正极端和负极端。与组串式方案组件451中的多个光伏组件一一对应的多个DC/DC变换器一起组成光伏逆变器的DC/DC变换器部分452。应当理解的是，组串式方案组件451输出的直流电经过DC/DC变换器部分452升压后，再经过DC/AC变换器420转换成交流电后传输到交流出线端430。N个光伏组件的每一个都有对应的DC/DC变换器用来进行升压处理以便实现最大功率点跟踪。为此，当组串式方案组件451包括N个需要进行检测的光伏组件，DC/DC变换器部分452也相应的有N个DC/DC变换器。N个DC/DC变换器的直流输出端的正极端都连接于DC/AC变换器420的直流输入侧的正极端，而N个DC/DC变换器的直流输出端的负极端都连接于DC/AC变换器420的直流输入侧的负极端。在光伏逆变器的DC/DC变换器部分452和DC/AC变换器420之间是直流母线(未示出)，并且正极直流母线连接DC/AC变换器420的直流输入侧的正极端，负极直流母线连接DC/AC变换器420的直流输入侧的负极端。图4中以BUS+标识正极直流母线电压，和BUS-标识负极直流母线电压。DC/AC变换器420以三相逆变器为例，输出三相电压分别为Va、Vb、Vc。交流出线端430作为对外输出接口，可以将电能直接输出向负载也可能将电能返回电网。
请继续参阅图4，反灌缓起电路453布置在组串式方案组件451的直流输出端和DC/AC变换器420的直流输入侧之间。因为DC/DC变换器部分452也是布置在组串式方案组件451的直流输出端和DC/AC变换器420的直流输入侧之间，所以反灌缓起电路453与DC/DC变换器部分452整体上看是替代式的，也就是说，当需要进行光伏组件检测时，DC/DC变换器部分452可以通过旁路开关而屏蔽掉，这样通过DC/AC变换器420反向整流而在DC/AC变换器420的直流输入侧产生的母线电压会经过反灌缓起电路453的回路而施加在光伏组件上，从而利用电致发光效应生成检测图像。其中，反灌缓起电路453包括多个开关，分别编号为K1、K2一直到KN。这里，当组串式方案组件451包括N个需要进行检测的光伏组件，则有N个开关与N个光伏组件一一对应。每一个开关均有一端连接于对应的光伏组件的直流输出端的正极端。例如，开关K1连接第1光伏组件400的直流输出端口正极端PV1+；开关K2连接第2光伏组件401的直流输出端口的正极端PV2+；开关KN连接第N光伏组件402的直流输出端口的正极端PVN+。每一个开关的另一端并联连接，也就是说，N个开关K1、K2...KN各自有一端与N个光伏组件的直流输出端的正极端连接，而另一端则连接于同一个结合点。反灌缓起电路453还包括电流检测器440用于检测流经反灌缓起电路453的直流电流的大小。N个开关K1、K2...KN在连接于同一个结合点之后再跟电流检测器440和其它器件串联连接而形成反灌缓起电路453的主要回路。如此，通过选择性地控制N个开关K1、K2...KN的闭合和断开，可以让组串式方案组件451中的全部或者部分光伏组件通过反灌缓起电路453接收反灌电流，也就是可以灵活配置参与检测的光伏组件的组合和数量。另外，流经电流检测器440的电流经过反灌缓起电路453其它器件后再通过处于闭合状态的开关传输到待检测的光伏组件，也就是说，对应的开关处于闭合状态的一个或多个光伏组件并入反灌缓起电路453的主要回路并分流流经电流检测器440的电流。
请继续参阅图4，反灌缓起电路453还包括主切换开关Kc和降压式变换电路454。降压式变换电路454，也可以称作降压变换器(Buck Converter)或者Buck电路。降压式变换电路454包括二极管Db，电感Lb和开关Qb。其中，电感Lb和开关Qb串联连接后再跟主切换开关Kc串联连接在一起，然后再跟N个开关K1、K2...KN的结合点以及电流检测器440串联连接。二极管Db的阴极接在电感Lb和开关Qb之间，而阳极连接负极直流母线，也就是DC/AC变换器420的直流输入侧的负极端。通过施加脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号到降压式变换电路454的开关Qb，可以实现受控的降压式直流到直流的转换。当需要输送反向电流到光伏组件，DC/AC变换器420可以工作在反向整流的状态，也就是将DC/AC变换器420的交流输出侧的三相交流电整流后转换成DC/AC变换器420的直流输入侧的直流母线电压Vbus。这里，直流母线电压Vbus表示正极直流母线和负极直流母线之间的压差。在检测开始时，N个开关K1、K2...KN，主切换开关Kc的初始状态均是断开状态，这意味着反灌缓起电路453在光伏逆变器正常工作时处于断路的状态，并不干扰正常工作。假设第1光伏组件400需要进行检测，则与第1光伏组件400对应的开关K1先闭合一段时间t1，然后再闭合主切换开关Kc，等主切换开关Kc闭合一段时间t1之后，向降压式变换电路454的开关Qb发送PWM控制信号，让开关Qb保持闭合状态从而让待检测的光伏组件上的电压缓慢增加，这样反向电流经过电流检测器440，主切换开关Kc，降压式变换电路454的开关Qb和电感Lb，还有开关K1之后传输到第1光伏组件400实现基于电致发光效应的检测。当检测结束时，首先断开主切换开关Kc，等主切换开关Kc断开一段时间之后，再断开开关K1和降压式变换电路454的开关Qb。假设有多个光伏组件需要检测，例如第1光伏组件400、第2光伏组件401和第N光伏组件402均需要检测，则首先闭合对应的开关K1、K2和KN，等检测结束后最后断开开关K1、K2和KN。如此，根据要进行检测的光伏组件的组合和数量，首先闭合N个开关K1、K2...KN中与这些要检测的光伏组件对应的开关，同时保持其它开关处于断开状态，从而有利于灵活配置需要检测的光伏组件同时保证了高压环境下操作的安全性。而在检测结束时，则在最后才断开这些开关，从而有利于保护设备。也就是说，当检测结束而反灌缓起电路453切出时，与进行检测的光伏组件对应的开关在主切换开关Kc断开之后断开从而使得接入反灌缓起电路453的光伏组件与反灌缓起电路453断开连接，从而避免了检测结束时可能产生的冲击电流电压对光伏组件产生伤害，有利于保护设备。通过降压式变换电路454的受控操作，可以实现降压式的直流到直流转换以及让光伏组件上的电压缓慢增加。另外，反向电流的大小主要由直流母线电压Vbus来决定，因此在开始检测前和检测结束前，可以将直流母线电压Vbus调节到最低值，从而进一步减少冲击电流的影响。这里，反向电流也可以称作反灌电流，指的是为了检测光伏组件而通过DC/AC变换器420进行反向整流后施加在光伏组件上的电流。如此，通过操作反灌缓起电路453，实现了在检测光伏组件时能够有效抑制反向电流的突然变化从而避免冲击电流造成逆变器损坏，同时又有效保持能量利用效率。
请继续参阅图4，在一些示例性实施例中，DC/DC变换器部分452的DC/DC变换器采用单向升压变换器，也就是不适合用于电压电流从DC/DC变换器的直流输出端到直流输端的反向传输。为此，还包括外部旁路开关(未示出)来对单向的DC/DC变换器进行旁路处理。
请继续参阅图4，在一些示例性实施例中，还可以在DC/AC变换器420和交流出线端430之间包括滤波器(未示出)。滤波器可以用来抑制因为采用特定控制方式而产生的开关高频谐波，或者可以是并网滤波器，或者可以是参数可调的可调式滤波器从而应对变化的输出频率和等效阻抗。
请参阅图1至图4，在一些示例性实施例中，与多个光伏组件一一对应的多个开关K1、K2...KN可以采用机械式开关例如继电器、接触器等，或者可以采用电子式开关例如IGBT、MOSFET等开关晶体管。
请参阅图5，图5示出了本申请实施例提供的另一种实现方式的组串式光伏逆变器的原理图。如图5所示，组串式光伏逆变器通过由多个光伏组件构成的组串式方案组件501输出直流电。其中，多个光伏组件输出的直流电压经过各自对应的DC/DC变换器升压后并联连接于同一个DC/AC变换器512，从而可以针对每一个光伏组件的个别情况实现最大功率点跟踪也即实时侦测个别光伏组件的发电电压并实现最大功率输出。为此，每一个光伏组件的直流电输出端口连接于对应的DC/DC变换器的直流输入侧，使得每个光伏组件各自输出的直流电经过DC/DC变换器升压，也就是说，DC/DC变换器的直流输入侧的直流电压要小于DC/DC变换器的直流输出侧的直流电压。这里，与组串式方案组件501中的多个光伏组件一一对应的多个DC/DC变换器一起组成光伏逆变器的DC/DC变换器部分511。DC/DC变换器部分511的DC/DC变换器采用双向变压器，也就是可以用于从直流输出端到直流输入端的反向传输。DC/DC变换器部分511和DC/AC变换器512一起组成光伏逆变器的反向整流器502。通过反向整流器502的内部控制，例如通过对DC/DC变换器部分511的DC/DC变换器施加PWM脉冲式控制，可以实现反向整流的电压缓慢增加地施加到光伏组件上。
请继续参阅图5，在一些示例性实施例中，还可以在DC/AC变换器512和交流出线端503之间包括滤波器(未示出)。滤波器可以用来抑制因为采用特定控制方式而产生的开关高频谐波，或者可以是并网滤波器，或者可以是参数可调的可调式滤波器从而应对变化的输出频率和等效阻抗。
请参阅图1至图5，由多个光伏组件构成的组串式方案组件可以是太阳能光伏阵列。DC/DC变换器和DC/AC变换器可以集成在一个设备中，也可以分为多个设备。本申请不限定DC/DC变换器和DC/AC变换器的具体物理形式，即逆变器可以由DC/DC变换器加DC/AC变换器组成，也可以仅由DC/AC变换器组成，不包括DC/DC变换器。在一些示例性实施例中，光伏逆变器由DC/DC变换器加DC/AC变换器组成。在另一些示例性实施例中，光伏逆变器仅包括DC/AC变换器。
本申请提供的具体实施例可以用硬件，软件，固件或固态逻辑电路中的任何一种或组合来实现，并且可以结合信号处理，控制和/或专用电路来实现。本申请具体实施例提供的设备或装置可以包括一个或多个处理器(例如，微处理器，控制器，数字信号处理器(DSP)，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)等)，这些处理器处理各种计算机可执行指令从而控制设备或装置的操作。本申请具体实施例提供的设备或装置可以包括将各个组件耦合在一起的系统总线或数据传输系统。系统总线可以包括不同总线结构中的任何一种或不同总线结构的组合，例如存储器总线或存储器控制器，外围总线，通用串行总线和/或利用多种总线体系结构中的任何一种的处理器或本地总线。本申请具体实施例提供的设备或装置可以是单独提供，也可以是系统的一部分，也可以是其它设备或装置的一部分。
本申请提供的具体实施例可以包括计算机可读存储介质或与计算机可读存储介质相结合，例如能够提供非暂时性数据存储的一个或多个存储设备。计算机可读存储介质/存储设备可以被配置为保存数据，程序器和/或指令，这些数据，程序器和/或指令在由本申请具体实施例提供的设备或装置的处理器执行时使这些设备或装置实现有关操作。计算机可读存储介质/存储设备可以包括以下一个或多个特征：易失性，非易失性，动态，静态，可读/写，只读，随机访问，顺序访问，位置可寻址性，文件可寻址性和内容可寻址性。在一个或多个示例性实施例中，计算机可读存储介质/存储设备可以被集成到本申请具体实施例提供的设备或装置中或属于公共系统。计算机可读存储介质/存储设备可以包括光存储设备，半导体存储设备和/或磁存储设备等等，也可以包括随机存取存储器(RAM)，闪存，只读存储器(ROM)，可擦可编程只读存储器(EPROM)，电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，寄存器，硬盘，可移动磁盘，可记录和/或可重写光盘(CD)，数字多功能光盘(DVD)，大容量存储介质设备或任何其他形式的合适存储介质。
以上是本申请实施例的实施方式，应当指出，本申请具体实施例描述的方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。可以理解的是，本申请实施例以及附图所示的结构并不构成对有关装置或系统的具体限定。在本申请另一些实施例中，有关装置或系统可以包括比具体实施例和附图更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者具有不同的部件布置。本领域技术人员将理解，在不脱离本申请具体实施例的精神和范围的情况下，可以对具体实施例记载的方法和设备的布置，操作和细节进行各种修改或变化；在不脱离本申请实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (16)

1.一种光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器包括直流输入端、交流输出端、DC/DC变换器、DC/AC变换器以及反灌缓起电路，所述直流输入端用于连接光伏组件，所述交流输出端用于连接负载或电网，所述反灌缓起电路与所述DC/DC变换器并联后，串联在所述DC/AC变换器和所述直流输入端之间，所述反灌缓起电路包括：
多个支路开关，其中，所述多个支路开关中每个支路开关的一端均与至少一个所述光伏组件相连，所述多个支路开关中每个支路开关的另一端相互并联，所述多个支路开关闭合时对应的所述光伏组件接入所述反灌缓起电路；
主切换开关，其中，所述主切换开关串联于所述多个支路开关的并联连接点与所述DC/AC变换器之间；
限流电路，所述限流电路串联于所述多个支路开关的并联连接点与所述DC/AC变换器之间，用于减小所述DC/AC变换器反向整流并灌入所述光伏组件的反灌电流；
在对光伏阵列进行电致发光检测时，所述多个支路开关先于所述主切换开关闭合，以使所述DC/AC变换器反向整流而产生的反灌电流先经过所述限流电路，再经过所述多个支路开关。
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述限流电路还包括限流开关和限流电阻，其中，所述限流开关和所述限流电阻串联连接后与所述主切换开关并联连接，所述限流开关在所述支路开关闭合之后闭合，所述主切换开关在所述限流开关闭合经过第一时间之后闭合，所述限流开关在所述主切换开关闭合经过第二时间之后断开，所述第二时间根据所述DC/AC变换器的直流输入侧的母线电压确定。
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述限流电路还包括限流电感，所述限流开关和所述限流电阻串联连接后与所述主切换开关并联连接再与所述限流电感串联连接。
4.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述限流电路还包括限流开关和限流电阻，其中，所述限流开关和所述限流电阻并联连接后与所述主切换开关串联连接，所述主切换开关在所述支路开关闭合之后闭合，所述限流开关在所述主切换开关闭合经过第一时间之后闭合。
5.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述限流电路还包括限流电感，所述限流电感串联连接于所述主切换开关，所述主切换开关在所述支路开关闭合经过第一时间之后闭合，所述第一时间根据所述限流电感的电感值和所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件的数量确定。
6.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述限流电路还包括降压式变换电路，所述降压式变换电路包括电感和开关管，所述电感和所述开关管串联连接后与所述主切换开关串联连接，所述降压式变换电路的开关管在脉冲宽度调制信号控制下保持闭合以使得所述反灌电流经过所述降压式变换电路。
7.根据权利要求1-6任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述反灌电流的大小根据所述DC/AC变换器的直流输入侧的母线电压调节。
8.根据权利要求7所述的光伏逆变器，其特征在于，所述DC/AC变换器的直流输入侧的母线电压在检测开始前和检测结束前调节到最低值。
9.根据权利要求1-8任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述支路开关在所述主切换开关断开之后断开从而使得所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件与所述反灌缓起电路断开连接。
10.一种对太阳能光伏阵列进行电致发光检测的方法，其特征在于，所述太阳能光伏阵列包括多个光伏组件，与所述太阳能光伏阵列连接的光伏逆变器包括直流输入端、交流输出端、DC/DC变换器、DC/AC变换器以及反灌缓起电路，所述直流输入端用于连接光伏组件，所述交流输出端用于连接负载或电网，所述反灌缓起电路与所述DC/DC变换器并联后，串联在所述DC/AC变换器和所述直流输入端之间；所述反灌缓起电路包括多个支路开关、主切换开关和限流电路；所述多个支路开关中每个支路开关的一端均与至少一个所述光伏组件相连，所述多个支路开关中每个支路开关的另一端相互并联；所述主切换开关串联于所述多个支路开关的并联连接点与所述DC/AC变换器之间；所述限流电路串联于所述多个支路开关的并联连接点与所述DC/AC变换器之间，用于减小所述DC/AC变换器反向整流并灌入所述光伏组件的反灌电流，所述方法包括：
闭合所述多个支路开关，所述多个支路开关对应的光伏组件接入所述反灌缓起电路；
在对光伏阵列进行电致发光检测时，闭合所述多个支路开关中的一个或多个之后闭合所述主切换开关，以使所述DC/AC变换器反向整流而产生的反灌电流先经过所述限流电路，再经过所述多个支路开关；和
根据所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件在所述反灌电流作用下的电致发光效应检测出有缺陷的光伏组件。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述限流电路还包括限流开关和限流电阻，所述限流开关和所述限流电阻串联连接后与所述主切换开关并联连接，所述闭合所述多个支路开关中的一个或多个之后闭合所述主切换开关包括：
闭合所述多个支路开关中的一个或多个之后闭合所述限流开关，
闭合所述限流开关经过第一时间之后闭合所述主切换开关，
闭合所述主切换开关经过第二时间之后断开所述限流开关，
其中，所述第二时间根据所述DC/AC变换器的直流输入侧的母线电压确定。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述限流电路还包括限流开关和限流电阻，其中，所述限流开关和所述限流电阻并联连接后与所述主切换开关串联连接，所述闭合所述多个支路开关中的一个或多个之后闭合所述主切换开关包括：
闭合所述多个支路开关中的一个或多个之后闭合所述主切换开关；
闭合所述主切换开关经过第一时间后闭合所述限流开关。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述限流电路还包括限流电感，所述限流电感串联连接于所述主切换开关，所述闭合所述多个支路开关中的一个或多个之后闭合所述主切换开关包括：
闭合所述多个支路开关中的一个或多个经过第一时间之后闭合所述主切换开关，其中，所述第一时间根据所述限流电感的电感值和所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件的数量确定。
14.根据权利要求10-13任一项所述的方法，其特征在于，所述反灌电流的大小根据所述DC/AC变换器的直流输入侧的母线电压调节。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在检测开始前和检测结束前调节所述DC/AC变换器的直流输入侧的母线电压到最低值。
16.根据权利要求10-15任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测结束时断开所述主切换开关之后断开所述支路开关从而使得所述接入所述反灌缓起电路的光伏组件与所述反灌缓起电路断开连接。
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