CN114899872A - 一种光伏系统及其优化器组网更新方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种光伏系统及其优化器组网更新方法，该优化器组网更新方法首先由逆变器在预设时间获取各光伏组串中优化器的序列号，并判断各序列号对应的优化器是否已完成组网；若存在至少一个优化器未完成组网，则说明其为更换或新增的优化器，此时逆变器控制或保持已完成组网的优化器运行，并控制未完成组网的优化器主动旁路；然后，逆变器将各未完成组网的优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比，确定各未完成组网的优化器所属的光伏组串；进而实现了对于更换或新增优化器的组网自动更新，无需人工录入过程，避免了因此而带来的人工运维次数增多和浪费时间的问题。

Description

一种光伏系统及其优化器组网更新方法

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种光伏系统及其优化器组网更新方法。

背景技术

光伏系统中的优化器，即光伏功率优化器，其具体是一种直流输入、直流输出的MLPE(Module LevelPower Electronics，组件级别电力电子设备)。其通过和光伏组件的串接，采取预测电流与电压技术，保障了光伏组件始终处于最优工作状态；用以解决光伏电站中由于阴影遮挡、朝向不一致或组件电气规格差异对发电量的影响，实现光伏组件的最大功率输出，提升系统发电量。

在安装有优化器的太阳能光伏发电系统中，逆变器和优化器是通过PLC(PowerLine Communication，电力线载波通信)进行通信的。其中，逆变器中包含一个PLC主节点控制器，优化器则是PLC的从节点。在该系统中的优化器和逆变器安装完成之后，逆变器主节点需要获知接在该逆变器系统中的各优化器的拓扑位置信息，以便于后期运行过程中进行指令控制与状态定位。如果逆变器没有优化器的拓扑位置信息，则在搜寻优化器时，可能会由于串扰的问题而搜寻到其它系统中的优化器信息，影响逆变器主节点的判断和错误控制。

目前每个优化器的拓扑位置信息，通常会在系统安装后由人工手动按顺序录入；但是在光伏系统实际运行使用的过程中，可能会出现优化器的损坏、光伏组串扩建等问题，此时就需要更换或加装新的优化器；如果每次更换或加装优化器时，均执行一次人工录入过程，则增加了人工运维次数，且浪费时间。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种光伏系统及其优化器组网更新方法，以避免人工录入实现优化器组网更新而带来的人工运维次数增多和浪费时间的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请第一方面提供了一种光伏系统的优化器组网更新方法，光伏系统中包括：逆变器及其直流母线前级各Boost电路所接的相应光伏组串；所述优化器组网更新方法包括：

所述逆变器在预设时间获取各光伏组串中优化器的序列号；

所述逆变器判断各所述序列号对应的所述优化器是否已完成组网；

若存在至少一个所述优化器未完成组网，则所述逆变器控制或保持已完成组网的所述优化器运行，并控制未完成组网的所述优化器主动旁路；

所述逆变器将各未完成组网的所述优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比，确定各未完成组网的所述优化器所属的光伏组串。

可选的，所述逆变器判断各所述序列号对应的所述优化器是否已完成组网，包括：

所述逆变器判断各所述序列号是否均被自身存储过；

对于被存储过的所述序列号，所述逆变器判定其已完成组网；

对于未被存储过的所述序列号，所述逆变器判定其未完成组网。

可选的，所述逆变器控制或保持已完成组网的所述优化器运行，包括：

若所述逆变器处于运行状态，则所述逆变器保持已完成组网的所述优化器运行；

若所述逆变器未处于运行状态，则所述逆变器控制已完成组网的所述优化器启动后运行。

可选的，控制未完成组网的所述优化器主动旁路，包括：

依次或同时，向未完成组网的所述优化器发送主动旁路指令，使相应所述优化器将自身的状态跳转至主动旁路状态。

可选的，所述逆变器将各未完成组网的所述优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比，确定各未完成组网的所述优化器所属的光伏组串，包括：

所述逆变器确定各未完成组网的所述优化器的输出电流，与各光伏组串的电流之间的偏差；

所述逆变器确定相应偏差小于等于所述预设差值的所述优化器，属于对应的光伏组串。

可选的，在判定存在至少一个所述优化器未完成组网之后，还包括：

所述逆变器判断未完成组网的所述优化器的个数是否小于预设个数；

若是，则执行所述逆变器控制或保持已完成组网的所述优化器运行，并控制未完成组网的所述优化器主动旁路的步骤；

否则，所述逆变器先向各所述优化器设置输出电压限制值和/或输出电流限制值，再控制各所述优化器启动；然后所述逆变器按照预设规则控制相应Boost电路输入端分别保持预设时长的短路状态，并根据各次短路状态下全部所述优化器的输出电参数，确定各Boost电路所接的所述优化器，根据各所述序列号标记各所述优化器的拓扑位置信息，完成对于各所述优化器的组网。

可选的，所述输出电参数，包括：输出电压，和/或，输出电流；

所述逆变器根据各次短路状态下全部所述优化器的输出电参数，确定各Boost电路所接的所述优化器，包括：

各次短路状态下，对于输出电压为零和/或输出电流大于预设电流值或为所述输出电流限制值的各所述优化器，所述逆变器确定其连接至处于输入端短路状态的Boost电路；对于输出电压不为零和/或输出电流为零的各所述优化器，所述逆变器确定其不连接处于输入端短路状态的Boost电路。

可选的，所述逆变器按照预设规则控制相应Boost电路输入端分别保持预设时长的短路状态，包括：

所述逆变器逐一控制各Boost电路输入端分别保持预设时长的短路状态；或者，

所述逆变器对全部Boost电路进行逐次分组，每次控制当前分组中的部分Boost电路输入端保持预设时长的短路状态，并根据Boost电路输入端的不同状态对当前分组再次进行分组，直至当前分组中仅包括一个Boost电路。

可选的，确定各Boost电路所接的所述优化器之后，还包括：

所述逆变器判断Boost电路所接并联光伏组串中各所述优化器的电气状态是否一致；

若各所述电气状态一致，则判定相应并联光伏组串为并联无压差光伏组串；

若各所述电气状态并不一致，则所述逆变器先确定输出电流大于预设正电流值或小于预设负电流值的所述优化器，属于同一光伏组串；再在相应并联光伏组串中光伏组串数量大于2的情况下，判定其中其他光伏组串为所述并联无压差光伏组串；

对于所述并联无压差光伏组串，所述逆变器至少一次控制其中一个所述优化器改变输出电压，并以每次控制下各所述优化器的电气状态区分其各自所属的光伏组串。

可选的，改变输出电压，包括：主动旁路；或者，

若所述逆变器已向各所述优化器设置所述输出电压限制值，则在所述逆变器控制各所述优化器启动之后，还包括：所述逆变器控制各所述优化器的输出电压达到所述输出电压限制值；且，改变输出电压，包括：提高或降低所述输出电压限制值。

可选的，所述电气状态包括：输出电压、输出电流及工作状态中的至少一种；

以每次控制下各所述优化器的电气状态区分其各自所属的光伏组串，包括：

若改变输出电压的方向为减小，则确定满足输出电压为所述输出电压限制值、输出电流为负的所述输出电流限制值及工作状态为反向输入状态中至少一种条件的所述优化器，为与改变输出电压的所述优化器处于同一光伏组串；

若改变输出电压的方向为增大，则确定满足输出电压小于所述输出电压限制值、输出电流为正的所述输出电流限制值及工作状态为正向输出状态中至少一种条件的所述优化器，为与改变输出电压的所述优化器处于同一光伏组串；

以及，确定其他所述优化器，属于其他光伏组串。

可选的，所述逆变器将各未完成组网的所述优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比之后，还包括：

若存在至少两个光伏组串的电流偏差在预设范围内，则所述逆变器逐一控制各Boost电路的输入端电压，使其分别发生至少一次变化；

所述逆变器在每次电压变化后，分别执行一次所述逆变器将各未完成组网的所述优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比的步骤，直至确定各未完成组网的所述优化器所属的光伏组串。

可选的，所述逆变器在每次电压变化后，分别执行一次所述逆变器将各未完成组网的所述优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比的步骤，之后，还包括：

若存在至少一个未完成组网的所述优化器，其输出电流与全部光伏组串的电流均不匹配，则判定其不属于所述光伏系统。

本申请第二方面还提供了一种光伏系统，包括：逆变器和至少一个光伏组串；

所述光伏组串的两端之间设置有一个或至少两个输出端串联连接的优化器，所述优化器的输入端连接至少一个光伏组件；

所述逆变器的直流母线前级设置有至少一个Boost电路，且各Boost电路的输入端分别用于连接至少一个相应的光伏组串；

所述逆变器中的控制器，作为主节点与各所述优化器通信，并用于执行如上述第一方面任一种所述的光伏系统的优化器组网更新方法。

可选的，各Boost电路均独立于所述逆变器；或者，

各Boost电路均集成于所述逆变器中，各Boost电路的输出端通过所述直流母线连接至所述逆变器中逆变电路的直流侧。

可选的，所述Boost电路的输入端，分别连接所述逆变器直流侧的：一路连接端口，或者，至少两路并联连接的所述连接端口；

所述连接端口连接一个所述光伏组串，或者，所述连接端口通过汇流端子并联连接至少两个所述光伏组串。

本申请提供的光伏系统的优化器组网更新方法，首先由逆变器在预设时间获取各光伏组串中优化器的序列号，并判断各序列号对应的优化器是否已完成组网；若存在至少一个优化器未完成组网，则说明其为更换或新增的优化器，此时逆变器控制或保持已完成组网的优化器运行，并控制未完成组网的优化器主动旁路；然后，逆变器将各未完成组网的优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比，确定各未完成组网的优化器所属的光伏组串；进而实现了对于更换或新增优化器的组网自动更新，无需人工录入过程，避免了因此而带来的人工运维次数增多和浪费时间的问题。

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至图4分别为本申请实施例提供的光伏系统的优化器组网更新方法的四种流程图；

图5为本申请实施例提供的光伏系统的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的光伏组串的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的光伏系统的具体结构示意。

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。

本申请提供一种光伏系统的优化器组网更新方法，以避免人工录入实现优化器组网更新而带来的人工运维次数增多和浪费时间的问题。

该光伏系统中包括：逆变器，及，该逆变器直流母线前级各Boost电路所接的相应光伏组串；参见图1，该光伏系统的优化器组网更新方法，包括：

S101、逆变器在预设时间获取各光伏组串中优化器的序列号。

该序列号是指SN号，即serialno，是每台优化器唯一的代码，逆变器获取到各优化器的序列号后即可实现对各优化器之间的区分。

该预设时间包括：上电后的相应时刻，以及，后续每隔一个预设周期的相应时刻。

实际应用中，当逆变器在各上述相应时刻，均会主动搜寻优化器，即向各优化器发送搜寻指令，当优化器收到逆变器的搜寻指令之后，会将自身的序列号发送给逆变器。

S102、逆变器判断各序列号对应的优化器是否已完成组网。

在系统安装完成后，便会对逆变器所接各优化器进行一次组网，但若在后续应用过程中出现更换或新增优化器的情况，也即有新装优化器接入该逆变器时，通过其序列号即可识别这些新装优化器尚未进行组网；具体的，逆变器可以判断各序列号是否均被自身存储过；对于被存储过的序列号，逆变器判定其已完成组网；而对于未被存储过的序列号，逆变器判定其未完成组网。

若存在至少一个优化器未完成组网，说明其为更换或新增的优化器，此时，逆变器无法对其进行指令控制与状态定位，因此，需要执行步骤S103。

S103、逆变器控制或保持已完成组网的优化器运行，并控制未完成组网的优化器主动旁路。

对于已完成组网的优化器，逆变器可以对其进行指令控制与状态定位，因此，可以使其均处于运行状态；具体的，若逆变器处于运行状态，包括并网运行状态以及离网带负载运行状态，只要逆变器存在功率或电流输出，则逆变器保持已完成组网的优化器运行即可；若逆变器未处于运行状态，则逆变器控制已完成组网的优化器启动后运行，然后逆变器正常并网运行，输出功率。

而对于未完成组网的优化器，为例避免逆变器的判断和控制出现错误，逆变器可以不为其发送激活指令，或由于新装优化器没有被某些指令设置过，所以自动不启动运行。

而且，逆变器可以依次或者同时，向其搜寻到的新装优化器，也即未完成组网的优化器，发送主动旁路指令；新装优化器在接收到主动旁路指令之后，将自己的状态跳转到主动旁路的状态。此时优化器的输出会有其所在光伏组串正常运行的电流流过，并可以采样检测到该电流的幅值，进入步骤S104。

S104、逆变器将各未完成组网的优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比，确定各未完成组网的优化器所属的光伏组串。

逆变器可以通过与相应各优化器之间的通信，分别获取其输出电流；逆变器还可以通过直接采样的方式，分别获取各光伏组串的电流；对于电流值相同的两种电流，即可确定其各自所属者之间的对应关系，进而识别相应各优化器所属的光伏组串。

实际应用中，考虑到采样精度以及通信干扰的影响，可以为两种电流之间的对比设置一定的裕量；也即，逆变器可以先确定各未完成组网的优化器的输出电流，与各光伏组串的电流之间的偏差；然后即可确定相应偏差小于等于预设差值的优化器，属于对应的光伏组串。实际应用中，该预设差值可以为1A，但并不仅限于此，视其应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。

本实施例提供的该光伏系统的优化器组网更新方法，提高上述原理可以实现对于更换或新增优化器的组网自动更新，无需人工录入过程，避免了因此而带来的人工运维次数增多和浪费时间的问题。

值得说明的是，上一实施例中，在判定存在至少一个优化器未完成组网之后，逆变器可以先对这些未完成组网的优化器数量进行判断，若其数量较多，则即便控制其他优化器正常运行也未必能够保证逆变器的发电量及效率，所以，本实施例在上一实施例的基础之上，提供了另外一种光伏系统的优化器组网更新方法，其如图2所示，在判定存在至少一个优化器未完成组网之后，还包括：

S201、逆变器判断未完成组网的优化器的个数是否小于预设个数。

该预设个数具体可以是该光伏系统中全部优化器总量的20％，但并不仅限于此，视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。

若是，则执行步骤S103、逆变器控制或保持已完成组网的优化器运行，并控制未完成组网的优化器主动旁路。

否则，执行步骤S202至S205。

S202、逆变器向各优化器设置输出电压限制值和/或输出电流限制值。

当各优化器输入端所接的光伏组件能够提供其正常工作电压时，优化器会进入安全模式或关机模式，此时其输出电压为1V。然后逆变器会向每个优化器发送组网模式设置指令，其中包括该输出电压限制值Ulmt以及输出电流限制值Ilmt，实际应用中，可以设置Ulmt＝10V，Ilmt＝2A，但并不仅限于此。

S203、逆变器控制各优化器启动。

实际应用中，可以由逆变器向各优化器广播发送激活指令，优化器在接收到该激活指令后就会转入工作模式，开始软启动，逐渐提高输出电压，直到到达该输出电压限制值Ulmt，或者，在未设置该输出电压限制值Ulmt情况下将会达到其额定输出电压。

S204、逆变器按照预设规则控制相应Boost电路输入端分别保持预设时长的短路状态。

实际应用中，该步骤具体可以为：逆变器逐一控制各Boost电路输入端分别保持预设时长的短路状态；或者，逆变器对全部Boost电路进行逐次分组，每次控制当前分组中的部分Boost电路输入端保持预设时长的短路状态，并根据Boost电路输入端的不同状态对当前分组再次进行分组，直至当前分组中仅包括一个Boost电路。

S205、逆变器根据各次短路状态下全部优化器的输出电参数，确定各Boost电路所接的优化器，再根据各序列号标记各优化器的拓扑位置信息，完成对于各优化器的组网。

实际应用中，该输出电参数，包括：输出电压，和/或，输出电流；步骤S205中，逆变器根据各次短路状态下全部优化器的输出电参数，确定各Boost电路所接的优化器，具体可以包括：各次短路状态下，对于输出电压为零和/或输出电流大于预设电流值或为输出电流限制值的各优化器，逆变器确定其连接至处于输入端短路状态的Boost电路；对于输出电压不为零和/或输出电流为零的各优化器，逆变器确定其不连接处于输入端短路状态的Boost电路。

通过步骤S202至S205可以实现对于各优化器统一的重新组网，而且，当系统安装好、逆变器上电后首次搜寻优化器的序列号时，此时尚无任何优化器完成组网，也可以通过步骤S202至S205实现对于各优化器的自动组网；进而可以避免现有技术中通过人工录入过程实现优化器组网时效率低且容易出错的问题。

而且，实际应用中，如果在只更换或加装较少数量优化器的情况下，又要重新执行一次上述步骤S202至S205的统一组网过程，则可能会浪费比较多的时间；所以，本实施例通过步骤S201进行判断，并在新装优化器数量较少时，通过步骤S103和S104实现对于优化器组网的更新即可，避免浪费时间，使逆变器实现尽可能多的发电量。

另外，值得说明的是，当Boost电路所接光伏组串的数量大于1时，若逆变器不清楚哪些优化器在同一串，还会影响其对于长串的判断，错误下发限幅值，使得整串优化器的输出电压之和超出逆变器可承受电压，导致逆变器过压损坏；因此，在上述步骤S205中，当逆变器确定各Boost电路所接的优化器之后，还可以包括图3中所示的：

S301、逆变器判断Boost电路所接并联光伏组串中各优化器的电气状态是否一致。

若各电气状态一致，则判定相应并联光伏组串为并联无压差光伏组串，并直接执行步骤S302。若各电气状态并不一致，则先执行步骤S303，再在相应并联光伏组串中光伏组串数量大于2的情况下，判定其中其他光伏组串为并联无压差光伏组串，并执行步骤S302。

S302、对于并联无压差光伏组串，逆变器至少一次控制其中一个优化器改变输出电压，并以每次控制下各优化器的电气状态区分其各自所属的光伏组串。

实际应用中，改变输出电压，包括：主动旁路；或者，

若所述逆变器已向各所述优化器设置所述输出电压限制值，则在所述逆变器控制各所述优化器启动之后，还包括：所述逆变器控制各所述优化器的输出电压达到所述输出电压限制值；且，改变输出电压，包括：提高或降低所述输出电压限制值。

该电气状态包括：输出电压、输出电流及工作状态中的至少一种；该步骤S302中，以每次控制下各所述优化器的电气状态区分其各自所属的光伏组串，具体包括：若改变输出电压的方向为减小，则确定满足输出电压为所述输出电压限制值、输出电流为负的所述输出电流限制值及工作状态为反向输入状态中至少一种条件的所述优化器，为与改变输出电压的所述优化器处于同一光伏组串；若改变输出电压的方向为增大，则确定满足输出电压小于所述输出电压限制值、输出电流为正的所述输出电流限制值及工作状态为正向输出状态中至少一种条件的所述优化器，为与改变输出电压的所述优化器处于同一光伏组串；以及，确定其他所述优化器，属于其他光伏组串。

通过步骤S302可以使并联的光伏组串分别成为长串和短串，进而形成环流；由于环流会导致长串和短串内优化器的电气状态有所不同，所以可以以各优化器的电气状态区分其各自所属的光伏组串，进而自动实现了对于Boost电路所接不同光伏组串之间的优化器区分，也即实现了对于优化器的组串级定位。

S303、逆变器确定输出电流大于预设正电流值或小于预设负电流值的优化器，属于同一光伏组串。

若并联光伏组串中各优化器的电气状态并不一致，则说明其中本身就存在长度特殊的光伏组串，若这一光伏组串相较其他光伏组串而言为长串，则其内部各优化器将会均处于正向输出状态，其输出电流会是正的输出电流限制值；而若这一光伏组串相较其他光伏组串而言为短串，则其内部各优化器将会均处于反向输入状态，其输出电流会是负的输出电流限制值。

通过步骤S303可以从并联光伏组串中识别出一个长度特殊的光伏组串，若并联的光伏组串数量大于2，则还会有至少两个光伏组串的优化器未能实现自身的组串级定位，这时可以通过步骤S302来主动制造长串和短串，进而实现对于全部优化器的组串级定位。

需要说明的是，实际应用中，多路光伏组串电流几乎相同的情况可能会出现，因此，在上述实施例的基础之上，本实施例提供的该光伏系统的优化器组网更新方法，在步骤S104之后，通过相应的Boost电路控制作为多次校验策略，确保能够确定各未完成组网的优化器所属的光伏组串。

具体可以参见图4(以在图1的基础上为例进行展示)，该优化器组网更新方法，在步骤S104中的逆变器将各未完成组网的优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比之后，还包括：

S401、判断是否存在至少两个光伏组串的电流偏差在预设范围内。

若不存在则可以直接确定各未完成组网的优化器所属的光伏组串；而若存在至少两个光伏组串的电流偏差在预设范围内，则执行步骤S402。

S402、逆变器逐一控制各Boost电路的输入端电压，使其分别发生至少一次变化。

该过程具体可以包括：逆变器依次选择一个Boost电路，控制其输入端电压逐渐降低至至少一个状态。

S403、逆变器在每次电压变化后，分别执行一次将各未完成组网的优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比的步骤。

进而实现多次校验，直至确定各未完成组网的优化器所属的光伏组串；但是，多次校验之后，若存在至少一个未完成组网的优化器，其输出电流与全部光伏组串的电流均不匹配，则可以判定其不属于本光伏系统。

本实施例提供的适用于新装优化器自动定位组串方案，通过优化器搜寻、优化器主动旁路和Boost电路控制等步骤，根据优化器输出电流与Boost电路输入端电流(也即光伏组串电流)的多次匹配判断，可以对已完成过组网的系统中的新增优化器完成自动定位其所在光伏组串的功能。

本申请另一实施例还提供了一种光伏系统，其如图5所示，包括：逆变器200和至少一个光伏组串100；其中：

逆变器200的直流母线前级设置有至少一个Boost电路201，且各Boost电路201的输入端分别用于连接有至少一个相应的光伏组串100。

值得说明的是，如图5所示，各Boost电路201可以均集成于该逆变器200中，各Boost电路201的输出端通过直流母线连接至逆变器200中逆变电路202的直流侧。实际应用中，各Boost电路201也可以均独立于该逆变器200(未进行图示)，视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。

该逆变器200根据不同的型号，与相应适用的单相或三相电网相连。

如图6所示，光伏组串100的两端之间设置有一个或至少两个输出端串联连接的优化器102，优化器102的输入端连接至少一个光伏组件101。

逆变器200中的控制器，作为主节点，与各优化器102通信，并用于执行如上述任一实施例中所述的光伏系统的优化器组网更新方法。该优化器组网更新方法的具体执行过程和原理，参见上述实施例即可，此处不再一一赘述。

如图5和图7中所示，该逆变器200的主电路中包括：逆变电路202和至少一个Boost电路201时，该逆变器200内部可以包含m个Boost电路(如图7中所示的Boost 1至Boost m)，m为大于或等于1的正整数。

实际应用中，各Boost电路201的输入端，可以仅连接逆变器200直流侧的一路连接端口，或者，也可以连接逆变器200直流侧的至少两路并联连接的连接端口；各Boost电路201输入端的设置可以相同，也可以不同，视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。各Boost电路201输入端所接的连接端口，可以连接一个光伏组串100，或者，也可以通过汇流端子并联连接至少两个光伏组串100；视其具体应用环境而定即可，均在本申请的保护范围内。

具体的，每路Boost电路201具有一个输入端，该输入端也可以称之为一个MPPT端口。每路MPPT端口可以在逆变器200内部分成两路并联形式的连接端口，该连接接口可以称之为PV端口，当然，每路MPPT端口也可以直接成为一路PV端口。每路PV端口可以接一个光伏组串100，或者通过汇流端子，连接两路并联的光伏组串100。一个系统中可以接入不少于1个的光伏组串100。

参见图6和图7，假设每个光伏组串100包括n个光伏模块(如图中所示的光伏模块1至光伏模块n)，n为大于或等于2的正整数，且当逆变器200为单相机时，n小于或等于25；当逆变器200为三相机时，n小于或等于50。由于该系统为全部安装优化器102的系统，所以每个光伏模块必须包括一个光伏单元和一个优化器102。光伏单元包括至少一个光伏组件101，光伏单元连接到优化器102的输入端，光伏组串100中的所有优化器102输出端相互串联，即优化器102正输出端连接到上一个优化器102负输出端，优化器102负输出端连接到下一个优化器102正输出端，最终连接到逆变器200的一个PV端口上。

需要说明的是，连接到同一个系统中的不同光伏组串100中光伏模块数量允许不一样，接入不同MPPT端口的光伏组串100的串并联方式允许不一致，光伏单元的功率允许不一致。

实际应用中，参见图7，k个光伏组串(如图中所示的光伏组串1至光伏组串k)100连接在一个逆变器200的m个Boost电路上，每个Boost电路的MPPT端口上可以不接光伏组串100，也可以连接1至3个光伏组串100；视其具体应用环境而定，均在本申请的保护范围内。在这些光伏组串中，有t个优化器是新装优化器，不均匀分布在这k个光伏组串中。

接下来对该优化器组网更新方法的主要步骤进行说明，具体如下：

(1)优化器搜寻步骤。

该优化器搜寻步骤主要包括上述实施例中所述的步骤S101和S102；在该优化器搜寻步骤中，逆变器主节点上电后首次及每隔固定的一段时间，都会主动搜寻优化器信息，当未经过组网的优化器收到逆变器的搜寻指令之后，会将自身的序列号发送给逆变器主节点。当逆变器主节点搜寻到此前未存储过的优化器信息，则视为发现了新装优化器。

该优化器搜寻步骤还可以进一步包括上述实施例中所述的步骤S201，也即发现新装优化器后，逆变器可以进行判断，如果新装优化器的数量较少，小于某一预先设置的数值(即该预设个数)，或者此时逆变器正在并网运行，则可以触发该自动定位方案。如果此时逆变器没有并网运行，则逆变器主节点会先让之前原有的已经完成组网的优化器启动，然后逆变器正常并网运行，输出功率。而对于新装优化器，逆变器主节点可以不为其发送激活指令，或由于新装优化器没有被某些指令设置过，所以自动不启动运行。

(2)优化器旁路步骤。

该优化器旁路步骤，主要包括上述实施例中所述步骤S103中的控制未完成组网的优化器主动旁路，以及步骤S104。

具体的，逆变器主节点会依次或者同时向搜寻到的新装优化器发送主动旁路指令，新装优化器在接收到主动旁路指令之后，将自己的状态跳转到主动旁路的状态。此时优化器的输出会有其所属光伏组串正常运行的电流流过，并可以采样检测到该电流的幅值。

逆变器主节点会在新装优化器主动旁路的时候，读取新装优化器的输出电流，同时读取逆变器所接各光伏组串的电流，并与之进行对比；如果新装优化器的输出电流与其中某一路光伏组串电流之间的偏差小于某已预先设定好的阈值(即上述预设差值)时，则可以判定该新装优化器属于该路光伏组串。然而，由于多路光伏组串电流几乎相同的情况可能会出现，因此，需要有相应的Boost电路控制作为多次校验策略。

(3)Boost电路控制步骤。

该步骤主要包括上述实施例所述的步骤S402，逆变器主节点可以依次单独控制逆变器的MPPT端口电压变化，使得每个光伏组串的电流随之变化。对于同一个MPPT端口，可以多次改变其电压，每次稳定后，逆变器主节点会对所有新装优化器读取其输出电流，同时读取逆变器各光伏组串的电流，并与之进行对比；如果新装优化器的输出电流与其中某一路光伏组串电流之间的偏差小于某已预先设定好的阈值(即上述预设差值)时，并通过多次变化的校验，则可以判定该新装优化器属于该路光伏组串。

另外，对于一个新装优化器，如果经过多次校验，其电气特征不与任何一个Boost电路的MPPT端口相匹配，则认定其不在该光伏系统之中。

通过上述过程，可以对已完成过组网的光伏系统中的新装优化器，自动定位其所属的光伏组串，可以避免人工手动录入每个优化器信息的过程，提高了组网的效率并降低了出错的概率。

本说明书中的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 (16)

1.一种光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，光伏系统中包括：逆变器及其直流母线前级各Boost电路所接的相应光伏组串；所述优化器组网更新方法包括：

所述逆变器在预设时间获取各光伏组串中优化器的序列号；

所述逆变器判断各所述序列号对应的所述优化器是否已完成组网；

若存在至少一个所述优化器未完成组网，则所述逆变器控制或保持已完成组网的所述优化器运行，并控制未完成组网的所述优化器主动旁路；

所述逆变器将各未完成组网的所述优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比，确定各未完成组网的所述优化器所属的光伏组串。

2.根据权利要求1所述的光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，所述逆变器判断各所述序列号对应的所述优化器是否已完成组网，包括：

所述逆变器判断各所述序列号是否均被自身存储过；

对于被存储过的所述序列号，所述逆变器判定其已完成组网；

对于未被存储过的所述序列号，所述逆变器判定其未完成组网。

3.根据权利要求1所述的光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，所述逆变器控制或保持已完成组网的所述优化器运行，包括：

若所述逆变器处于运行状态，则所述逆变器保持已完成组网的所述优化器运行；

若所述逆变器未处于运行状态，则所述逆变器控制已完成组网的所述优化器启动后运行。

4.根据权利要求1所述的光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，控制未完成组网的所述优化器主动旁路，包括：

依次或同时，向未完成组网的所述优化器发送主动旁路指令，使相应所述优化器将自身的状态跳转至主动旁路状态。

5.根据权利要求1所述的光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，所述逆变器将各未完成组网的所述优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比，确定各未完成组网的所述优化器所属的光伏组串，包括：

所述逆变器确定各未完成组网的所述优化器的输出电流，与各光伏组串的电流之间的偏差；

所述逆变器确定相应偏差小于等于所述预设差值的所述优化器，属于对应的光伏组串。

6.根据权利要求1所述的光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，在判定存在至少一个所述优化器未完成组网之后，还包括：

所述逆变器判断未完成组网的所述优化器的个数是否小于预设个数；

若是，则执行所述逆变器控制或保持已完成组网的所述优化器运行，并控制未完成组网的所述优化器主动旁路的步骤；

否则，所述逆变器先向各所述优化器设置输出电压限制值和/或输出电流限制值，再控制各所述优化器启动；然后所述逆变器按照预设规则控制相应Boost电路输入端分别保持预设时长的短路状态，并根据各次短路状态下全部所述优化器的输出电参数，确定各Boost电路所接的所述优化器，根据各所述序列号标记各所述优化器的拓扑位置信息，完成对于各所述优化器的组网。

7.根据权利要求6所述的光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，所述输出电参数，包括：输出电压，和/或，输出电流；

所述逆变器根据各次短路状态下全部所述优化器的输出电参数，确定各Boost电路所接的所述优化器，包括：

各次短路状态下，对于输出电压为零和/或输出电流大于预设电流值或为所述输出电流限制值的各所述优化器，所述逆变器确定其连接至处于输入端短路状态的Boost电路；对于输出电压不为零和/或输出电流为零的各所述优化器，所述逆变器确定其不连接处于输入端短路状态的Boost电路。

8.根据权利要求6所述的光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，所述逆变器按照预设规则控制相应Boost电路输入端分别保持预设时长的短路状态，包括：

所述逆变器逐一控制各Boost电路输入端分别保持预设时长的短路状态；或者，

所述逆变器对全部Boost电路进行逐次分组，每次控制当前分组中的部分Boost电路输入端保持预设时长的短路状态，并根据Boost电路输入端的不同状态对当前分组再次进行分组，直至当前分组中仅包括一个Boost电路。

9.根据权利要求6所述的光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，确定各Boost电路所接的所述优化器之后，还包括：

所述逆变器判断Boost电路所接并联光伏组串中各所述优化器的电气状态是否一致；

若各所述电气状态一致，则判定相应并联光伏组串为并联无压差光伏组串；

若各所述电气状态并不一致，则所述逆变器先确定输出电流大于预设正电流值或小于预设负电流值的所述优化器，属于同一光伏组串；再在相应并联光伏组串中光伏组串数量大于2的情况下，判定其中其他光伏组串为所述并联无压差光伏组串；

对于所述并联无压差光伏组串，所述逆变器至少一次控制其中一个所述优化器改变输出电压，并以每次控制下各所述优化器的电气状态区分其各自所属的光伏组串。

10.根据权利要求9所述的光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，改变输出电压，包括：主动旁路；或者，

若所述逆变器已向各所述优化器设置所述输出电压限制值，则在所述逆变器控制各所述优化器启动之后，还包括：所述逆变器控制各所述优化器的输出电压达到所述输出电压限制值；且，改变输出电压，包括：提高或降低所述输出电压限制值。

11.根据权利要求9所述的光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，所述电气状态包括：输出电压、输出电流及工作状态中的至少一种；

以每次控制下各所述优化器的电气状态区分其各自所属的光伏组串，包括：

若改变输出电压的方向为减小，则确定满足输出电压为所述输出电压限制值、输出电流为负的所述输出电流限制值及工作状态为反向输入状态中至少一种条件的所述优化器，为与改变输出电压的所述优化器处于同一光伏组串；

若改变输出电压的方向为增大，则确定满足输出电压小于所述输出电压限制值、输出电流为正的所述输出电流限制值及工作状态为正向输出状态中至少一种条件的所述优化器，为与改变输出电压的所述优化器处于同一光伏组串；

以及，确定其他所述优化器，属于其他光伏组串。

12.根据权利要求1至11任一项所述的光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，所述逆变器将各未完成组网的所述优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比之后，还包括：

若存在至少两个光伏组串的电流偏差在预设范围内，则所述逆变器逐一控制各Boost电路的输入端电压，使其分别发生至少一次变化；

所述逆变器在每次电压变化后，分别执行一次所述逆变器将各未完成组网的所述优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比的步骤，直至确定各未完成组网的所述优化器所属的光伏组串。

13.根据权利要求12所述的光伏系统的优化器组网更新方法，其特征在于，所述逆变器在每次电压变化后，分别执行一次所述逆变器将各未完成组网的所述优化器的输出电流，与各光伏组串的电流进行对比的步骤，之后，还包括：

若存在至少一个未完成组网的所述优化器，其输出电流与全部光伏组串的电流均不匹配，则判定其不属于所述光伏系统。

14.一种光伏系统，其特征在于，包括：逆变器和至少一个光伏组串；

所述光伏组串的两端之间设置有一个或至少两个输出端串联连接的优化器，所述优化器的输入端连接至少一个光伏组件；

所述逆变器的直流母线前级设置有至少一个Boost电路，且各Boost电路的输入端分别用于连接至少一个相应的光伏组串；

所述逆变器中的控制器，作为主节点与各所述优化器通信，并用于执行如权利要求1至13任一项所述的光伏系统的优化器组网更新方法。

15.根据权利要求14所述的光伏系统，其特征在于，各Boost电路均独立于所述逆变器；或者，

各Boost电路均集成于所述逆变器中，各Boost电路的输出端通过所述直流母线连接至所述逆变器中逆变电路的直流侧。

16.根据权利要求14或15所述的光伏系统，其特征在于，所述Boost电路的输入端，分别连接所述逆变器直流侧的：一路连接端口，或者，至少两路并联连接的所述连接端口；

所述连接端口连接一个所述光伏组串，或者，所述连接端口通过汇流端子并联连接至少两个所述光伏组串。

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