CN115603362A - 光伏发电系统的状态判断方法、装置、控制器及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光伏发电系统的状态判断方法、装置、控制器及存储介质。光伏发电系统包括智能汇流箱和至少一个光伏组串，至少一个光伏组串与智能汇流箱连接，该方法应用于智能汇流箱包括：采集光伏组串的输出参数的参数值，作为第一采集值；接收光伏组串上传的输出参数的参数值，作为第一上传值；将第一采集值和第一上传值进行比较，判断光伏组串的是否处于异常状态，并在光伏组串处于异常状态时，确定光伏组串的异常状态类型；异常状态类型包括线路异常状态、欠压状态或者旁路状态。本发明能够提高光伏发电系统的故障处理效率。

Description

光伏发电系统的状态判断方法、装置、控制器及存储介质

技术领域

本发明涉及光伏发电系统技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统的状态判断方法、装置、控制器及存储介质。

背景技术

随着复合型新能源光伏发电系统数量的大幅增加，新型能源由于安装环境的复杂性，发生火灾的风险很高。光伏发电系统需要具备快速关断故障光伏组件的能力，来确保系统运行的安全性。因此，光伏系统发电系统的状态判断尤为重要。

目前，大多会直接根据光伏组串上传的数据是否超过预设范围，来判断光伏发电系统是否发生故障。然而，仅根据上传数据进行判断，可靠性较低，无法准确定位光伏发电系统的故障类型，增加工作人员的维修时长。

发明内容

本发明提供了一种光伏发电系统的状态判断方法、装置、控制器及存储介质，以解决无法准确定位光伏发电系统的故障类型，增加工作人员的维修时长的问题。

第一方面，本发明提供了一种光伏发电系统的状态判断方法，光伏发电系统包括智能汇流箱和至少一个光伏组串，至少一个光伏组串与智能汇流箱连接，方法应用于智能汇流箱，包括：

采集光伏组串的输出参数的参数值，作为第一采集值；

接收光伏组串上传的输出参数的参数值，作为第一上传值；

将第一采集值和第一上传值进行比较，判断光伏组串的是否处于异常状态，并在光伏组串处于异常状态时，确定光伏组串的异常状态类型；异常状态类型包括线路异常状态、欠压状态或者旁路状态。

在一种可能的实现方式中，输出参数包括电压和电流，将第一采集值和第一上传值进行比较，确定光伏组串的工作状态，包括：

在电压的第一采集值和电压的第一上传值不一致，且电压的第一采集值处于光伏组串的正常输出电压范围内时，判定光伏组串和智能汇流箱之间的线路处于线路异常状态。

在一种可能的实现方式中，光伏组串包括关断装置，在判定光伏组串和智能汇流箱之间的线路处于线路异常状态之后，方法还包括：

向关断装置输出关断指令，以使关断装置关断光伏组串的输出。

在一种可能的实现方式中，输出参数包括电压和电流，将第一采集值和第一上传值进行比较，确定光伏组串的工作状态，包括：

在电压的第一采集值和电压的上传值一致，且电流的第一上传值小于预设启动阈值时，判定光伏组串处于欠压状态；其中，预设启动阈值用于指示光伏组串的最低启动电流。

在一种可能的实现方式中，输出参数包括电压和电流，将第一采集值和第一上传值进行比较，确定光伏组串的工作状态，包括：

在电压的第一采集值和电压的第一上传值一致，且电流的第一上传值不小于预设启动阈值，且电压的第一上传值小于光伏组串的正常输出电压范围的下限值时，判定光伏组串处于旁路状态；其中，预设启动阈值用于指示光伏组串的最低启动电流。

在一种可能的实现方式中，光伏发电系统还包括电器设备，电器设备包括并联的至少一个逆变器和/或至少一个变流器，智能汇流箱的输出端与电器设备的输入端连接，方法还包括：

采集电器设备的输入参数的参数值，作为第二采集值；

接收电器设备上传的输入参数的参数值，作为第二上传值；

在逆变器的第二采集值和逆变器的第二上传值不一致时，判定逆变器处于异常状态；

在变流器的第二采集值和变流器的第二上传值不一致时，判定变流器处于异常状态。

在一种可能的实现方式中，方法还包括：

在判定逆变器处于异常状态之后，向第一目标光伏组串输出关断指令，以控制第一目标光伏组串关断；第一目标光伏组串用于向逆变器供能；

在判定变流器处于异常状态之后，向第二目标光伏组串输出关断指令，以控制第二目标光伏组串关断；第二目标光伏组串用于向变流器供能。

第二方面，本发明提供了一种光伏发电系统的状态判断装置，光伏发电系统包括智能汇流箱和至少一个光伏组串，至少一个光伏组串与智能汇流箱连接，装置应用于智能汇流箱，包括：

第一采集模块，用于采集光伏组串的输出参数的参数值，作为第一采集值；

第一接收模块，用于接收光伏组串上传的输出参数的参数值，作为第一上传值；

第一控制模块，用于将第一采集值和第一上传值进行比较，判断光伏组串的是否处于异常状态，并在光伏组串处于异常状态时，确定光伏组串的异常状态类型；异常状态类型包括线路异常状态、欠压状态或者旁路状态。

第三方面，本发明提供了一种控制器，包括存储器和处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式光伏发电系统的状态判断方法的步骤。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式光伏发电系统的状态判断方法的步骤。

本发明提供一种光伏发电系统的状态判断方法、装置、控制器及存储介质，通过智能汇流箱的采集数据和光伏组串的上传数据，两方数据比较，判断光伏组串是否处于异常状态，相较于直接根据光伏组串上传的数据进行状态判定，可靠性更高，误判率更低。同时将第一采集值和第一上传值进行比较，进而确定光伏组串的异常状态类型，便于维修人员及时、准确的采用对应的维修策略，缩减维修时长，提高了故障处理效率，降低人工维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的光伏发电系统的状态判断方法的实现流程图；

图3是本申请实施例提供的一种智能汇流箱的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种光伏发电系统的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种关断装置的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的第三种光伏发电系统的结构示意图；

图7示出了本申请实施例提供的一种现有的光伏发电系统的结构示意图；

图8示出了本申请实施例提供的另一种现有的光伏发电系统的结构示意图；

图9示出了本申请实施例提供的一种光伏发电系统的状态判断方法的流程示意图；

图10是本发明实施例提供的光伏发电系统的状态判断装置的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的控制器的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

图1是本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图，如图1所示，光伏发电系统包括智能汇流箱和至少一个光伏组串，各个光伏组串可以通过智能汇流箱向电器设备供电。电器设备中可以包括多个逆变器和/或变流器，用于对外输出交流电和/或直流电。其中，各个光伏组串并联，均与智能汇流箱连接，各个光伏组串均可以与智能汇流箱进行通信，向智能汇流箱上传数据，智能汇流箱也可以采集各个光伏组串的各项电参数。

下面以确定单个光伏组串的状态为例进行说明，多个光伏组串的判断过程相同，本申请实施例在此不做赘述。

参见图2，其示出了本发明实施例提供的光伏发电系统的状态判断方法的实现流程图。如图2所示，一种光伏发电系统的状态判断方法，应用于如图1所示的智能汇流箱，该方法可以包括S101至S103。

S101，采集光伏组串的输出参数的参数值，作为第一采集值。

光伏组串的输出参数可以包括电压、电流和功率中的至少一种。

智能汇流箱可以对光伏组串进行实时采集，得到实时第一采集值。也可以每间隔预设时长，智能汇流箱对光伏组串进行采集，得到第一采集值。一般而言，实时采集可以提高状态判断的可靠性，间隔预设时长进行采集可以降低采集频率，进而降低功耗，具体可以根据实际情况进行选择。

示例性的，示例性的，图3是本申请实施例提供的一种智能汇流箱的结构示意图。如图3所示，智能汇流箱可以包括：第一遥测单元、第二遥测单元、核心控制板、遥信处理单元、第一通讯单元、继电器和防雷单元。其中，第一遥测采集单元和第二遥测单元均可以用于采集光伏组串的输出参数的参数值。第一通讯单元可以通过无线接收发送数据或者485接收发送数据。

S102，接收光伏组串上传的输出参数的参数值，作为第一上传值。

对应于智能汇流箱采集的输出参数，光伏组串会直接向智能汇流箱上传对应的输出参数的参数值。例如，智能汇流箱采集光伏组串的输出电流值和输出电压值，光伏组串会向智能汇流箱同步上传输出电流值和输出电压值。

图4是本申请实施例提供的另一种光伏发电系统的结构示意图。如图4所示，光伏组串中包括关断装置，关断装置与智能汇流箱连接，关断装置会向智能汇流箱发送光伏组串的输出参数，例如输出电流值和输出电压值。

示例性的，图5是本申请实施例提供的一种关断装置的结构示意图。如图5所示，关断装置可以包括电压采样电路、处理器、第二通讯单元、控制电路和电流采样电路。电压采样电路用于采集光伏组串的输出电压值，电流采样电路用于采集光伏组串的输出电压值，控制电路用于控制光伏组串启动或者关断，处理器用于获取输出电压值和输出电流值，第二通讯单元可以通过无线接收和发送启动命令或者关断命令。其中，无线传输方式可以为电力线载波信号或者433MHz无线微功率通讯信号，具体可以根据实际情况进行选择，本申请实施例在此不作具体限定。

S103，将第一采集值和第一上传值进行比较，判断光伏组串的是否处于异常状态，并在光伏组串处于异常状态时，确定光伏组串的异常状态类型；异常状态类型包括线路异常状态、欠压状态或者旁路状态。

智能汇流箱将第一采集值和第一上传值进行比较，从而可以判断光伏组串是否处于异常状态。其中，线路异常状态用于指示光伏组串的输出端线路发生故障。欠压状态用于指示光伏组串欠压无法启动，无法对外供能。旁路状态用于指示光伏组串光照不足，通过旁路对外供能。

智能汇流箱在判定光伏组串处于异常状态时，需要输出关断指令，以控制光伏组串关断，停止对外供能，保证光伏供电系统的安全性。此外，对于不同的异常状态，可以采用对应的维修策略，以提高维修人员的维修效率。

本申请实施例通过智能汇流箱的采集数据和光伏组串的上传数据，两方数据比较，判断光伏组串是否处于异常状态，可靠性更高，误判率更低。同时可以确定光伏组串的异常状态类型，便于及时、准确的提示维修人员采用对应的维修策略，缩减维修时长，提高了故障处理效率，降低人工维修成本。

在本申请的一些实施例中，输出参数包括电压和电流，上述S103中的“将第一采集值和第一上传值进行比较，确定光伏组串的工作状态”，可以包括：

在电压的第一采集值和电压的第一上传值不一致，且电压的第一采集值处于光伏组串的正常输出电压范围内时，判定光伏组串和智能汇流箱之间的线路处于线路异常状态。

在电压的第一采集值和电压的第一上传值的差值绝对值超出第一预设阈值时，表明电压的第一采集值和电压的第一上传值不一致。第一预设阈值可以根据实际情况进行确定，例如可以为0.1V或者0.05V等，提高误差判定范围，降低误判概率。

电压的第一采集值处于光伏组串的正常输出电压范围，表明光伏组串的输出正常，但与电压的第一上传值不一致，则表明光伏组串和智能汇流箱之间的线路处于异常状态，例如短路或者断路等。

智能汇流箱在判定处于线路异常状态时，可以对外输出第一维修策略，例如向主站输出第一维修策略，第一维修策略用于指示维修人员获取线路异常的维修信息。

在本申请的一些实施例中，光伏组串包括关断装置，在判定光伏组串和智能汇流箱之间的线路处于线路异常状态之后，方法还包括：

向关断装置输出关断指令，以使关断装置关断光伏组串的输出。

如图5所示，在判定处于线路异常状态之后，智能汇流箱会向关断装置输出关断指令，以控制关断光伏组串的输出，保证系统的安全性。

在本申请的一些实施例中，输出参数包括电压和电流，上述S103中的“将第一采集值和第一上传值进行比较，确定光伏组串的工作状态”，可以包括：

在电压的第一采集值和电压的上传值一致，且电流的第一上传值小于预设启动阈值时，判定光伏组串处于欠压状态；其中，预设启动阈值用于指示光伏组串的最低启动电流。

在电压的第一采集值和电压的第一上传值的差值绝对值未超出第一预设阈值时，表明电压的第一采集值和电压的第一上传值一致，表示光伏组串和智能汇流箱之间的线路无问题。此时，若监测到电流的第一上传值小于预设启动阈值，则表明光伏组串处于欠压状态，例如，光伏组串处于夜间状态或者关断状态时，电流的第一采集值会低于预设启动阈值。预设启动阈值可以在光伏发电系统的设计阶段确定。

智能汇流箱在判定光伏组串处于欠压状态时，可以对外输出第二维修策略，例如向主站输出第二维修策略，第二维修策略用于指示维修人员获取线光伏组串欠压的维修信息。

在本申请的一些实施例中，输出参数包括电压和电流，上述S103中的“将第一采集值和第一上传值进行比较，确定光伏组串的工作状态”，可以包括：

在电压的第一采集值和电压的第一上传值一致，且电流的第一上传值不小于预设启动阈值，且电压的第一上传值小于光伏组串的正常输出电压范围的下限值时，判定光伏组串处于旁路状态；其中，预设启动阈值用于指示光伏组串的最低启动电流。

电压的第一采集值和电压的第一上传值一致，表明光伏组串的线路无异常。电流的第一上传值不小于预设启动阈值，表明光伏组串未处于欠压状态。此时，若电压的第一上传值小于光伏组串的正常输出电压范围的下限值时，则表明光伏组串可能被遮挡、出现热板效应或者有损坏，光伏组件会处于旁路状态。

智能汇流箱在判定光伏组串处于旁路状态时，可以对外输出第三维修策略，例如向主站输出第三维修策略，第二维修策略用于指示维修人员获取线光伏组串旁路的维修信息。

图6是本申请实施例提供的第三种光伏发电系统的结构示意图，如图6所示，在本申请的一些实施例中，光伏发电系统还包括电器设备，电器设备包括并联的至少一个逆变器和/或至少一个变流器，智能汇流箱的输出端与电器设备的输入端连接，方法还包括：

采集电器设备的输入参数的参数值，作为第二采集值；

接收电器设备上传的输入参数的参数值，作为第二上传值；

在逆变器的第二采集值和逆变器的第二上传值不一致时，判定逆变器处于异常状态；

在变流器的第二采集值和变流器的第二上传值不一致时，判定变流器处于异常状态。

在判定逆变器处于异常状态之后，向第一目标光伏组串输出关断指令，以控制第一目标光伏组串关断；第一目标光伏组串用于向逆变器供能。

电器设备会包括逆变器和/或变流器，在需要光伏发电系统直流并网时，智能汇流箱会选择变流器输出直流并网；在需要光伏发电系统交流并网时，智能汇流箱会选择逆变器输出交流并网。此外，智能汇流箱还可以控制逆变器和变流器同时输出，并到不同的电网中，不过此种并网方式效率较低，本申请实施例在此不做赘述。

逆变器会对应一个或者多个用于供能的光伏组串，逆变器的第二采集值和逆变器的第二上传值中包括各个光伏组串的供能信息。逆变器的第二采集值和逆变器的第二上传值不一致时，可以根据各个供能信息判断出是哪一个光伏组串出现问题，该出现问题的光伏组串即为第一目标光伏组串。智能汇流箱在向第一光伏组串输出关断指令的同时，还可以对外输出第四维修策略，第四维修策略用于指示维修人员获取线逆变器故障的维修信息。

示例性的，第一光伏组串、第二光伏组串和第三光伏组串通过智能汇流箱共同向第一逆变器供能。第一逆变器的第二采集值和第一逆变器的第二上传值中包括该三个光伏组串的供能信息。

在第一逆变器的第二采集值和第一器的第二上传值不一致时，根据各个供能信息发现第一光伏组串对应的供能信息异常，第二光伏组串和第三光伏组串的供能信息均正常，第一光伏组串即为第一目标光伏组串。此时，智能汇流箱会向第一光伏组串输出关断指令，以控制第一光伏组串关断，同时会对主站输出第四维修策略。

在判定变流器处于异常状态之后，向第二目标光伏组串输出关断指令，以控制第二目标光伏组串关断；第二目标光伏组串用于向变流器供能。

变流器同样会对应一个或者多个用于供能的光伏组串，变流器的第二采集值和变流器的第二上传值中包括各个光伏组串的供能信息。变流器的第二采集值和变流器的第二上传值不一致时，可以根据各个供能信息判断出是哪一个光伏组串出现问题，出现问题的光伏组串即为即第二目标光伏组串。智能汇流箱在向第二光伏组串输出关断指令的同时，还可以对外输出第五维修策略，第五维修策略用于指示维修人员获取线变流器故障的维修信息。

示例性的，第四光伏组串和第五光伏组串通过智能汇流箱共同向第一变流器供能。第一变流器的第二采集值和第一变流器的第二上传值中包括该两个光伏组串的供能信息。

在第一变流器的第二采集值和第一变流器的第二上传值不一致时，根据各个供能信息发现第四光伏组串对应的供能信息异常，第五光伏组串的供能信息正常，第四光伏组串即为第二目标光伏组串。此时，智能汇流箱会向第四光伏组串输出关断指令，以控制第四光伏组串关断，同时会对主站输出第五维修策略。

在本申请的一些实施例中，智能汇流箱还可以将采集的信息上传给主站，逆变器和变流器也可以将输入参数上传至主站。由主站根据智能汇流箱采集的信息和电器设备上传的信息进行比较，从而判定逆变器或者变流器是否发生故障。主站在判定逆变器和/或变流器发生故障之后，会直接向智能汇流箱下发关断指令，以关断第一目标光伏组串和第二目标光伏组串。

示例性的，逆变器可能会发生直流接口短路故障。此时智能汇流箱监测上传到主站的输入信息就会与逆变器或者变流器上传到主站的输入信息不同，从而判断逆变器或者变流器端发生故障。或者，可以通过逆变器或者变流器上送给主站或者上位机的遥信信息来进行判断的确认。

现有针对光伏组件关断装置大致可以分为两种控制方法，下面进行说明。

图7示出了本申请实施例提供的一种现有的光伏发电系统的结构示意图。如图7所示，第一种，系统的PLC信号发生器需要持续发送心跳通讯信号或者周期性激励脉冲源，来使关断装置保持开启状态。这样就会导致PLC信号发生器的软件资源占用较大，同时电力损耗也较大。

图8示出了本申请实施例提供的另一种现有的光伏发电系统的结构示意图。如图8所示，第二种，单独加装一个关断装置控制器来控制，虽然能够实现逐个管理，但是无线上传给装置厂家的后台，会是客户使用不方便，来回切换，系统中设备繁多，布线复杂，成本增加。

为解决如上问题，本申请实施例提出了如图1所示的光伏发电系统，以及图3所示的智能汇流箱。通过智能汇流箱对电器设备的输入量和光伏组串的输出量进行采集，对每一路光伏组件进行隔离并保护，对变流器和逆变器进行隔离保护。

本申请实施例中的智能汇流箱可以根据主站或者上位机指令，向光伏组件关断装置发送启动指令；根据主站或者上位机指令，进行投切控制，选择光伏组件的输出是用作逆变器的输入还是作为变流器的输入。

其中，作为逆变器的输入时，逆变器可以将直流转变为交流进而实现交流并网完成能源回收，作为变流器的输入时，变流器可以将多路直流稳压输出，为应用直流制氢系统上时，可以提供1200V稳定的直流电。

本申请实施例采用智能汇流箱代替原有的光伏组件关断装置控制器，汇流箱和PLC信号发生器。在智能汇流箱中加入关断装置控制方法，对整个系统进行全面控制，同时智能汇流箱的输出端也加入了变流器，在原有交流并网的系统的基础上，增加了直流并网系统的应用，为客户的多样需求增加了选择的可能。

示例性的，光伏发电系统的状态判断方法可以如下：

SA01，在接收到主站发送的控制指令时，智能汇流箱向多个光伏组件关断装置发送启动信号。

SA02，光伏组件关断装置接收到启动信号后会启动并且自主去采集自身连接的光伏组件运行状态，并将运行信息发送给智能汇流箱。

运行信息也即光伏组件的电压、电流、功率等信息。光伏组件关断装置将自身采集到的运行信息发送给智能汇流箱，智能汇流箱通过此信息与自身采集到的输入信息进行比较。从而判断光伏组件至智能汇流箱这一区间无硬连接故障发生。

SA03，智能汇流箱收到光伏组件的运行信息，自主通过算法去检测光伏组件是否发生故障。如果没有检测到光伏组件发生故障，则光伏组件关断装置一直保持开启状态；一旦智能汇流箱判断出单路光伏组件发生故障，就进行关断处理，使单路故障的光伏组件停止电能输出。

光伏组件开启状态是指，光照条件允许，光伏组件保持电能输出，光伏组件的输出连接光伏组件关断装置的输入，关断装置的输出连接智能汇流箱的输入。关断状态是指光照条件允许，光伏组件自身连接的关断装置保持关断状态，使得本组光伏组件停止电能输出。

SA04，智能汇流箱内的核心控制板也具有监测输出端故障的功能，如果智能汇流箱判断逆变器对应的一路输入通道发生故障，即可主动向对应一路的光伏组件关断装置发送停止信号

智能汇流箱内的核心控制板也具有监测输出端故障的功能。智能汇流箱的输出端连接逆变器或者变流器的输入端，依据主站或者上位机的指令来选择投切。智能汇流箱可以监测输出端的电压电流等遥测信息并上传至主站，同时也主站会与逆变器或者变流器进行遥信信息互通。逆变器或者变流器的运行信息均由主站来监控。

可选的，变器的输入通道发生故障，是指逆变器或者变流器本身检测到其输入端发生拉弧、短路等故障，从而向主站发送故障遥信，进而，主站向智能汇流箱下发关断指令，去控制对应通道的光伏组件关断装置进行相应通道的关断处理。

智能汇流箱会向光伏组件关断装置对应一路发送关断指令。智能汇流箱通过485接收到主站下发的指令，分析指令报文中哪一路发生故障。然后向对应一路的光伏组件关断装置发送关断指令。光伏组件关断装置收到关断指令后会关断自身电能的输出，保证后续逆变器或者变流器端的安全。

可选的，逆变器的输入通道发生故障包括直流接口短路故障。此时智能汇流箱监测到的输入信息就会与逆变器或者变流器的输入信息不同，从而判断逆变器或者变流器端发生故障。而且可以通过逆变器或者变流器上送给主站或者上位机的遥信信息来进行判断的确认。

智能汇流箱会向光伏组件关断装置对应一路发送关断指令。智能汇流箱判断出逆变器或者变流器端存在故障，会判断是哪一路发生故障。然后向对应一路的光伏组件关断装置发送关断指令。光伏组件关断装置收到关断指令后会关断自身电能的输出，保证后续逆变器或者变流器端的安全。

示例性的，图9示出了本申请实施例提供的一种光伏发电系统的状态判断方法的流程示意图。如图9所示，可以包括：

SB01，智能汇流箱向光伏组件关断装置发送启动信号。

SB02，光伏组件关断装置控制自身连接的光伏组件启动并且输出电能。

SB03，光伏组件关断装置采集光伏组件运行情况并发送给汇流箱。

SB04，智能汇流箱判断光伏组件运行情况是否有故障。

若是，则智能汇流箱发送关断指令，停止光伏组件电能输出。

若否，则智能汇流箱判断逆变器或者变流器通道运行情况是否有故障。若是，则能汇流箱发送关断指令，停止光伏组件电能输出；若否，则能汇流箱不做处理，光伏组件维持电能输出。

本申请实施例加入了光伏组件关断装置和新型智能汇流箱的复合型新能源发电系统，既能够确保光伏组件发生火灾或者故障时按照标准进行组件间串联的关断，确保电压降低；又能根据主站要求，在系统正常运行期间完成制氢或者逆变发电并网的投切，确保最大限度持续不断满足用户的需求。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图10示出了本发明实施例提供的光伏发电系统的状态判断装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图10所示，光伏发电系统的状态判断装置20，光伏发电系统包括智能汇流箱和至少一个光伏组串，至少一个光伏组串与智能汇流箱连接，装置应用于智能汇流箱，可以包括：

第一采集模块201，用于采集光伏组串的输出参数的参数值，作为第一采集值；

第一接收模块202，用于接收光伏组串上传的输出参数的参数值，作为第一上传值；

第一控制模块203，用于将第一采集值和第一上传值进行比较，判断光伏组串的是否处于异常状态，并在光伏组串处于异常状态时，确定光伏组串的异常状态类型；异常状态类型包括线路异常状态、欠压状态或者旁路状态。

在本发明的一些实施例中，输出参数包括电压和电流，第一控制模块203，可以包括：

第一判断单元，用于在电压的第一采集值和电压的第一上传值不一致，且电压的第一采集值处于光伏组串的正常输出电压范围内时，判定光伏组串和智能汇流箱之间的线路处于线路异常状态。

在本发明的一些实施例中，光伏组串包括关断装置，判断装置20还可以包括：

第二控制模块，用于在判定光伏组串和智能汇流箱之间的线路处于线路异常状态之后，向关断装置输出关断指令，以使关断装置关断光伏组串的输出。

在本发明的一些实施例中，输出参数包括电压和电流，第一控制模块203，可以包括：

第二判断单元，用于在电压的第一采集值和电压的上传值一致，且电流的第一上传值小于预设启动阈值时，判定光伏组串处于欠压状态；其中，预设启动阈值用于指示光伏组串的最低启动电流。

在本发明的一些实施例中，输出参数包括电压和电流，第一控制模块203，可以包括：

第三判断单元，用于在电压的第一采集值和电压的第一上传值一致，且电流的第一上传值不小于预设启动阈值，且电压的第一上传值小于光伏组串的正常输出电压范围的下限值时，判定光伏组串处于旁路状态；其中，预设启动阈值用于指示光伏组串的最低启动电流。

在本发明的一些实施例中，光伏发电系统还包括电器设备，电器设备包括并联的至少一个逆变器和至少一个变流器，智能汇流箱的输出端与电器设备的输入端连接，该判断装置20还可以包括：

第二采集模块，用于采集电器设备的输入参数的参数值，作为第二采集值；

第二接收模块，用于接收电器设备上传的输入参数的参数值，作为第二上传值；

第一判断模块，用于在逆变器的第二采集值和逆变器的第二上传值不一致时，判定逆变器处于异常状态；

第二判断模块，用于在变流器的第二采集值和逆变器的第二上传值不一致时，判定变流器处于异常状态。

在本发明的一些实施例中，该判断装置20还可以包括：

第二控制模块，用于在判定逆变器处于异常状态之后，向第一目标光伏组串输出关断指令，以控制第一目标光伏组串关断；第一目标光伏组串用于向逆变器供能；

第三控制模块，用于在判定变流器处于异常状态之后，向第二目标光伏组串输出关断指令，以控制第二目标光伏组串关断；第二目标光伏组串用于向变流器供能。

图11是本发明实施例提供的控制器的示意图。如图11所示，该实施例的控制器30包括：处理器300和存储器301，存储器301中存储有可在处理器300上运行的计算机程序302。处理器300执行计算机程序302时实现上述各个光伏发电系统的状态判断方法实施例中的步骤，例如图2所示的S101至S103。或者，处理器300执行计算机程序302时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图10所示模块201至203的功能。

示例性的，计算机程序302可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器301中，并由处理器300执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序302在控制器30中的执行过程。例如，计算机程序302可以被分割成图10所示的模块201至103。

控制器30可以是单片机控制器。控制器30可包括，但不仅限于，处理器300、存储器301。本领域技术人员可以理解，图11仅仅是控制器30的示例，并不构成对控制器30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如控制器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器300可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器301可以是控制器30的内部存储单元，例如控制器30的硬盘或内存。存储器301也可以是控制器30的外部存储设备，例如控制器30上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器301还可以既包括控制器30的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器301用于存储计算机程序以及控制器所需的其他程序和数据。存储器301还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/控制器和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/控制器实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个光伏发电系统的状态判断方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏发电系统的状态判断方法，其特征在于，所述光伏发电系统包括智能汇流箱和至少一个光伏组串，所述至少一个光伏组串与所述智能汇流箱连接，所述方法应用于所述智能汇流箱，包括：

采集所述光伏组串的输出参数的参数值，作为第一采集值；

接收所述光伏组串上传的输出参数的参数值，作为第一上传值；

将所述第一采集值和所述第一上传值进行比较，判断所述光伏组串的是否处于异常状态，并在所述光伏组串处于异常状态时，确定所述光伏组串的异常状态类型；所述异常状态类型包括线路异常状态、欠压状态或者旁路状态。

2.根据权利要求1所述的光伏发电系统的状态判断方法，其特征在于，所述输出参数包括电压和电流，所述将所述第一采集值和所述第一上传值进行比较，确定所述光伏组串的工作状态，包括：

在所述电压的第一采集值和所述电压的第一上传值不一致，且所述电压的第一采集值处于所述光伏组串的正常输出电压范围内时，判定所述光伏组串和所述智能汇流箱之间的线路处于线路异常状态。

3.根据权利要求2所述的光伏发电系统的状态判断方法，其特征在于，所述光伏组串包括关断装置，在判定所述光伏组串和所述智能汇流箱之间的线路处于线路异常状态之后，所述方法还包括：

向所述关断装置输出关断指令，以使所述关断装置关断所述光伏组串的输出。

4.根据权利要求1所述的光伏发电系统的状态判断方法，其特征在于，所述输出参数包括电压和电流，所述将所述第一采集值和所述第一上传值进行比较，确定所述光伏组串的工作状态，包括：

在所述电压的第一采集值和所述电压的上传值一致，且所述电流的第一上传值小于预设启动阈值时，判定所述光伏组串处于欠压状态；其中，所述预设启动阈值用于指示所述光伏组串的最低启动电流。

5.根据权利要求1所述的光伏发电系统的状态判断方法，其特征在于，所述输出参数包括电压和电流，所述将所述第一采集值和所述第一上传值进行比较，确定所述光伏组串的工作状态，包括：

在所述电压的第一采集值和所述电压的第一上传值一致，且所述电流的第一上传值不小于预设启动阈值，且所述电压的第一上传值小于所述光伏组串的正常输出电压范围的下限值时，判定所述光伏组串处于旁路状态；其中，所述预设启动阈值用于指示所述光伏组串的最低启动电流。

6.根据权利要求1至5任一项所述的光伏发电系统的状态判断方法，其特征在于，所述光伏发电系统还包括电器设备，所述电器设备包括并联的至少一个逆变器和/或至少一个变流器，所述智能汇流箱的输出端与所述电器设备的输入端连接，所述方法还包括：

采集所述电器设备的输入参数的参数值，作为第二采集值；

接收所述电器设备上传的输入参数的参数值，作为第二上传值；

在所述逆变器的第二采集值和所述逆变器的第二上传值不一致时，判定所述逆变器处于异常状态；

在所述变流器的第二采集值和所述变流器的第二上传值不一致时，判定所述变流器处于异常状态。

7.根据权利要求6所述的光伏发电系统的状态判断方法，其特征在于，所述方法还包括：

在判定所述逆变器处于异常状态之后，向第一目标光伏组串输出关断指令，以控制所述第一目标光伏组串关断；所述第一目标光伏组串用于向所述逆变器供能；

在判定所述变流器处于异常状态之后，向第二目标光伏组串输出关断指令，以控制所述第二目标光伏组串关断；所述第二目标光伏组串用于向所述变流器供能。

8.一种光伏发电系统的状态判断装置，其特征在于，所述光伏发电系统包括智能汇流箱和至少一个光伏组串，所述至少一个光伏组串与所述智能汇流箱连接，所述装置应用于所述智能汇流箱，包括：

第一采集模块，用于采集所述光伏组串的输出参数的参数值，作为第一采集值；

第一接收模块，用于接收所述光伏组串上传的输出参数的参数值，作为第一上传值；

第一控制模块，用于将所述第一采集值和所述第一上传值进行比较，判断所述光伏组串的是否处于异常状态，并在所述光伏组串处于异常状态时，确定所述光伏组串的异常状态类型；所述异常状态类型包括线路异常状态、欠压状态或者旁路状态。

9.一种控制器，包括存储器和处理器，存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述光伏发电系统的状态判断方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述光伏发电系统的状态判断方法的步骤。

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