CN116885679A - 一种光伏逆变器、光伏系统以及识别光伏组串反接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光伏逆变器，包括第一开关组、第二开关组，防反电路、DC/DC功率变换电路、母线电容以及控制器。其中，第一光伏组串依次通过第一开关组和防反电路与母线电容相连。多路光伏组串通过第二开关与DC/DC功率变换电路相连，多路光伏组串中包括第一光伏组串。控制器用于，闭合第二开关组中全部开关，并在流经第二开关组中部分开关的电流出现过流时，断开出现过流的第二开关组中部分开关，或者，控制器用于，闭合第二开关组中全部开关，并在流经第二开关组中部分开关的电流为反向电流时，断开出现反向电流的第二开关组中部分开关。如此设置，可在光伏组串反接时，及时识别并排除反接故障，进而提高光伏电站的可靠性和安全性。

Description

一种光伏逆变器、光伏系统以及识别光伏组串反接的方法

技术领域

本申请涉及新能源发电领域，尤其涉及一种光伏逆变器、光伏系统以及识别光伏组串反接的方法。

背景技术

近年来，太阳能作为清洁型可再生能源，被广泛地应用。在光伏电站中，光伏组件通过光生伏特效应，将太阳能变为直流电，并将直流电传输至光伏逆变器，光伏逆变器进一步将直流电转换为与市电频率相同的交流电。在光伏逆变器首次并网时，用户将光伏列阵的组串接入光伏逆变器，可能会因操作不当而出现部分光伏组串反接或者全部光伏组串反接的情况。若光伏逆变器的控制器无法及时通过采样信息获取到光伏组串反接的异常情况，可能导致光伏组串甚至逆变器的烧毁，严重影响光伏电站的安全性。

发明内容

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种光伏逆变器、光伏系统以及识别光伏组串反接的方法，以在出现光伏组串部分反接或光伏组串全部反接的情况时，及时识别反接故障并断开光伏组串的短路回路，进而提高光伏电站的安全性和可靠性。

第一方面，本申请实施例提供了一种光伏逆变器，包括第一开关组、第二开关组、DC/DC功率变换电路、母线电容以及控制器。其中，第一开关组的一端用于与第一光伏组串相连，第一开关组的另一端用于与母线电容相连，以在第一开关组闭合时，使母线电容为控制器供电。第二开关组的一端与第二光伏组串相连，第二开关组的另一端与DC/DC功率变换电路相连。控制器用于，响应于流经第二开关组的电流出现过流，断开第二开关组中出现过流的开关，或者，控制器用于，响应于流经第二开关组中的电流为反向电流，断开第二开关组中出现反向电流的开关。

如此设置，可以在第二开关组闭合前，保证控制器能够正常工作，进而在第二开关组闭合后，使控制器能够及时识别第二光伏组串中，是否出现了光伏组串反接、光伏组件短路等故障，并在上述故障出现时，及时通过断开第二开关组中出现反向电流或过流的开关，而排除故障。

值得一提的是，第一开关组的另一端用于与母线电容相连指的是：第一光伏组串产生的电能可以通过第一开关组为母线电容充电，进而使母线电容为控制器供电。在实际应用中，第一开关组与母线电容之间还可以存在其他部件，比如DC/DC功率变换器等，本申请对此不做限制。

另外，第一光伏组串可以是一路光伏组串，一路光伏组串包括多个串联连接的光伏组件，第一光伏组串也可以是两路或三路并联连接的光伏组串。第二光伏组串为多路光伏组串，每路光伏组串包括串联连接的多个光伏组件，其中，一路、两路或三路光伏组串的输出端并联连接至光伏逆变器的一个直流端子上，并通过直流端子与第二开关组相连。实际应用中，光伏逆变器上一般会设置多个直流端子，每个直流端子均可以连接一路、两路或三路光伏组串，本申请对此不做限制。值得一提的是，第一光伏组串可以是第二光伏组串的一部分。

在一种可能的实现方式中，光伏逆变器包括防反电路，其中，防反电路位于第一光伏组串与母线电容的连接线路上。示例地，防反电路的一端用于与第一开关组相连，防反电路的另一端用于与母线电容相连，或者，防反电路的一端用于与第一光伏组串相连，防反电路的另一端用于与第一开关组相连。通过防反电路的设置，可以保证第一光伏组件可以正确接入光伏逆变器，以为直流母线充电。

具体而言，在光伏逆变器并网之前，用户可先手动闭合第一开关组，使第一光伏组件为直流母线或母线电容上电，如此设置，辅源可进一步从直流母线或母线电容取电，并为控制器供电，使控制器正常工作。控制器正常工作后，通过闭合第二开关组，使多路光伏组串的电能输入光伏逆变器。其中，第二开关组可以由控制器控制闭合，也可以由用户手动闭合。在第二开关组闭合后，若连接光伏逆变器的多路光伏组串中出现了部分组串反接，或者，若连接光伏逆变器的多路光伏组串全部出现了组串反接的故障，或者，若流经第二开关组中部分开关的电流出现过流时，控制器能够及时识别，并断开与反接光伏组串串联的第二开关组中相应的开关。因此，如此设置，可显著提高光伏组串反接故障的识别率，提高光伏电站的可靠性。

值得一提的是，在实际应用时，可以改变第一光伏组串中光伏组串的数量，本申请对此不做限制，例如，第一光伏组串包含N路光伏组串，N路光伏组串的输出端并联接入光伏逆变器，并与第一开关组串联。另外，在实际应用中，每路光伏组串中光伏单元的数量不限，比如，一路光伏组串中光伏单元的数量可以为一个也可以为多个。

值得一提的是，在实际应用时，与第二开关组相串联的多路光伏组串一般通过设置在光伏逆变器上的端口与第二开关组串联，例如，与第二开关组相串联的多路光伏组串通过M个端口与第二开关组串联，其中，与第二开关组相串联的多路光伏组串的路数可以为大于或等于M的整数。当与第二开关组相串联的多路光伏组串的路数为M时，一路光伏组串通过一个端口与第二开关组中的部分开关串联，当与第二开关组相串联的多路光伏组串的路数大于M时，可以存在至少两路光伏组串通过一个端口与第二开关组中的部分开关串联的情况，本申请对此不做限制。

值得一提的是，在实际应用时，本申请对第一开关组中开关的数量不做限定，即在第一光伏组串与DC/DC功率变换器的连接线路上，至少存在一个开关，该开关能够实现第一光伏组串接入和分断的效果即可。比如，可以在第一光伏组串的正输出端串联开关，或者，在第一光伏组串的负输出端串联开关，当然，也可以在第一光伏组串的正输出端以及第一光伏组串的负输出端均串联开关，本申请对此不做限制。

值得一提的是，在实际应用时，本申请对第二开关组中开关的数量也不做限定，即在每个端口与DC/DC功率变换器的连接线路上，至少存在一个开关，具体不做赘述。

在一种可能的实现方式中，控制器用于，闭合第二开关组中全部开关，在间隔预设时间后，若流经第二开关组的电流未出现过流且流经第二开关组的电流未出现反向电流时，断开第一开关组。当间隔预设时间后，若控制器没有识别到光伏组串的反接故障，说明多路光伏组串的连接状态正常，因此，为了使多路光伏组串更好地为光伏逆变器输送能量，可断开第一开关组，进而使多路光伏组串正常供电。

在一种可能的实现方式中，防反电路包括电阻和二极管，其中，电阻的一端用于与第一光伏组串的正极相连，电阻的另一端用于与DC/DC功率变换电路相连，二极管的阴极用于与第一光伏组串的负极相连，二极管的阳极用于与DC/DC功率变换电路相连。通过防反电路的设置，可以保证第一光伏组串的连接状态正常，因此第一光伏组串输送的能量能够顺利为控制器供电，进而使控制器具有识别故障、排除故障的能力。在实际应用中，还可为光伏逆变器设置指示灯。若控制器正常接通，指示灯亮起，若控制器没有正常接通，指示灯不亮，如此设置，能够及时告知用户控制器的状态，进而在控制器无法上电时，提醒用户排查第一光伏组串是否出现反接或者其他故障，提高光伏逆变器的可靠性和安全性。

值得一提的是，电阻的一端用于与第一光伏组串的正极相连指的是，第一光伏组串可以直接与电阻的一端相连，第一光伏组串也可以通过其他部件与电阻的一端相连，本申请对比不做限制，同理，电阻的另一端用于与DC/DC功率变换电路相连指的也是，电阻的另一端可以直接与DC/DC功率变换电路相连，电阻的另一端也可以通过其他部件与DC/DC功率变换电路相连。以下防反电路中具体部件与第一光伏组串以及DC/DC功率变换电路的连接关系与上述关系相同，在此不做赘述。

在一种可能的实现方式中，防反电路包括电阻和二极管，其中，电阻的一端用于与第一光伏组串的负极相连，电阻的另一端用于与DC/DC功率变换电路相连，二极管的阳极用于与第一光伏组串的正极相连，二极管的阴极用于与DC/DC功率变换电路相连。基于相同原理，通过将防反电路中电阻和二极管的位置互换，同样可以起到防止第一光伏组串反接的效果，在此不做赘述。

在一种可能的实现方式中，防反电路包括第一二极管和第二二极管，其中，第一二极管的阳极用于与第一光伏组串的正极相连，第一二极管的阴极用于与DC/DC功率变换电路相连，第二二极管的阴极用于与第一光伏组串的负极相连，第二二极管的阳极用于与DC/DC功率变换电路相连。如此设置，可以在防反电路中其一二极管出现短路故障时，使防反电路仍然可以防止第一光伏组串反接，进而提高了防反电路的稳定性。

在一种可能的实现方式中，防反电路包括并联的第一桥臂和第二桥臂，其中，第一桥臂包括串联的第一二极管和第二二极管，第二桥臂包括串联的第三二极管和第四二极管，第一二极管的阴极与第三二极管的阴极相连，第二二极管的阳极与第四二极管的阳极相连。第一二极管与第二二极管的串联连接点用于第一光伏组串的正极相连，第三二极管和第四二极管的串联连接点用于与DC/DC功率变换电路相连。基于相同原理，如此设置，也可以在防反电路中部分二极管出现短路故障时，使防反电路仍然可以防止第一光伏组串反接，进而提高了防反电路的稳定性。

在一种可能的实现方式中，防反电路与DC/DC功率变换电路的直流输入侧相连，或者，防反电路与DC/DC功率变换电路的直流输出侧相连。当防反电路与DC/DC功率变换电路的直流输入侧相连时，可复用DC/DC功率变换电路的部分电路，进而减少用线，优化光伏逆变器内部空间。

在一种可能的实现方式中，第二开关组中开关的数量大于或等于与光伏逆变器相连的多路光伏组串的数量，多路光伏组串中每路光伏组串至少通过一个第二开关组中的开关与DC/DC功率变换电路相连。也就是说，多路光伏组串中每路光伏组串都至少通过一个开关与光伏逆变器的DC/DC变换电路相连，进而在控制器识别到光伏组串反接的故障时，能够及时切断反向电流或者过流电流的传输路径，使故障排除。

第二方面，本申请提供了一种光伏系统，包括第一方面任一项所述的光伏逆变器以及多路光伏组串，多路光伏组串与光伏逆变器的直流输入端相连，用于为光伏逆变器输入直流电。

第三方面，本申请提供了一种识别光伏组串反接的方法，方法包括：闭合第二开关组中全部开关，并在流经第二开关组中部分开关的电流出现过流时，断开出现过流的第二开关组中部分开关；或者，闭合第二开关组中全部开关，并在流经第二开关组中部分开关的电流为反向电流时，断开出现反向电流的第二开关组中部分开关。第二开关组的一端用于与光伏组件相连，第二开关组的另一端用于与DC/DC功率变换电路相连。

在一种可能的实现方式中，闭合第二开关组中全部开关，在间隔预设时间后，若流经第二开关组的电流未出现过流且流经第二开关组的电流未出现反向电流时，断开第一开关组。第一开关组的一端用于与至少一路光伏组串相连，第一开关组的另一端用于与DC/DC功率变换电路相连。

总的来说，本申请提供的光伏逆变器通过简单的电路设置，便可及时识别并排除光伏组件的反接故障，进而显著提高了光伏电站的安全性和可靠性。

附图说明

图1为光储系统的组网示意图；

图2a为本申请提供的光伏组串正常接入时电流的流向图；

图2b为本申请提供的部分光伏组串反接时电流的流向图；

图2c为本申请提供的全部光伏组串反接时电流的流向图；

图3为本申请提供的一种能识别光伏组串反接的光伏逆变器直流侧的拓扑图；

图4a为本申请提供的一种能识别光伏组串反接的光伏逆变器直流侧的拓扑图；

图4b为本申请提供的一种能识别光伏组串反接的光伏逆变器直流侧的拓扑图；

图4c为本申请提供的一种能识别光伏组串反接的光伏逆变器直流侧的拓扑图；

图4d为本申请提供的一种能识别光伏组串反接的光伏逆变器直流侧的拓扑图；

图5为本申请提供的一种能识别光伏组串反接的光伏逆变器直流侧的拓扑图；

图6a为本申请提供的一种能识别光伏组串反接的光伏逆变器直流侧的拓扑图；

图6b为本申请提供的一种能识别光伏组串反接的光伏逆变器直流侧的拓扑图；

图6c为本申请提供的一种能识别光伏组串反接的光伏逆变器直流侧的拓扑图；

图6d为本申请提供的一种能识别光伏组串反接的光伏逆变器直流侧的拓扑图；

具体实施方式

参见图1，图1是光储系统在交流耦合场景下的组网示意图，其中，光伏组件通过光生伏特效应将太阳能转化为直流电，逆变器将光伏组件输出的直流电转化为交流电并进一步将交流电输送给箱式变电站。箱式变电站将逆变器输出的低压交流电转化为中压交流电后，进一步将交流电输送至升压站(电网)或者储能系统对应的箱式变电站。储能系统用于储存来自光伏组件的不稳定的电能，并过储能变流器以及相应的箱式变电站为电网输出稳定的电能。

如背景技术所述，在光伏逆变器首次并网时，可能存在着光伏组串部分反接或光伏组串全部反接的情况，若不及时识别并处理，可能导致光伏组串甚至光伏逆变器的损坏。下面，将分别结合图2a，图2b和图2c对全部光伏组串正常接入时、部分光伏组串反接时以及全部光伏组串反接时，直流电的流动方向进行分析。

首先，参见图2a，图2a为全部光伏组串均正常接入光伏逆变器时，光伏组串产生的直流电的流向图。其中，多个光伏组串通过光伏逆变器的直流侧开关10并联接入光伏逆变器的直流/直流(direct current/direct current，DC/DC)变换电路，接入光伏逆变器的光伏组串数为n，n为大于等于1的正整数。值得一提的是，一个光伏组串中可包括一个或多个光伏电池板，每个光伏电池板由多个光伏电池组成。PVn+代表第n光伏组串的正极，PVn-代表第n光伏组串的负极。当光伏组件产生直流电时，直流电从PVn+流出，并依次经过DC/DC变换电路和正直流母线为母线电容C1和C2充电，最后经过负直流母线流入PVn-，实现电流的回路。需要说明的是，除了图2a所示的直流侧开关10、DC/DC变换电路以及母线电容C1和C2外，在实际应用中，光伏逆变器还包括图2a未示出的直流/交流(direct current/alternating current，DC/AC)变换电路、LCL滤波器和继电器等，本申请不做赘述。

下面，参见图2b，图2b为部分光伏组串反接时，光伏组串产生的直流电的流向图。其中，反接的光伏组串为第一光伏组串和第二光伏组串，也就是说，与图2a相比，PV1+与PV1-进行了对调，PV2+与PV2-也进行了对调。在这种情况下，当光伏逆变器的直流侧开关10闭合时，PV(n-2)+至PVn+产生的直流电将直接灌入PV1-与PV2-，PV1+与PV2+产生的直流电则会灌入PV(n-2)-至PVn-，进而导致直流母线失电，使得光伏逆变器的辅源无法从直流母线或从母线电容处取电，并为控制器供电，因此，光伏逆变器的控制器无法及时识别到光伏组串处是否出现了反接，以及具体哪个光伏组串出现了反接，当然，控制器也无法及时断开光伏逆变器的直流侧开关10中与反接光伏组串串联的开关进而排除故障。

继续参见图2c，图2c为全部光伏组串均反接时，光伏组串产生的直流电的流向图。在全部光伏组串反接时，与图2a相比，PVn+与PVn-进行了对调。在这种情况下，当光伏逆变器的直流侧开关10闭合时，PV1+至PVn+产生的直流电经过直流/直流(direct current/direct current，DC/DC)变换电路的Boost电路中与开关管V1反并联的二极管D1形成短路回路，进而也会导致直流母线失电，使得逆变器的辅源无法从直流母线或从母线电容处取电并为控制器供电，同理，逆变器的控制器无法及时识别到光伏组串处是否出现了反接，以及光伏组串反接的具体位置，当然，控制器也无法及时断开光伏逆变器的直流侧开关10中与反接光伏组串串联的开关，进而排除反接故障。

因此，为了解决光伏逆变器直流侧部分光伏组串反接或者光伏逆变器直流侧全部光伏组串反接的问题，下面将具体结合附图3至附图6，对本申请的实施例进行介绍和说明。

首先，参见图3，图3为本申请提供的一种能及时识别光伏组串反接的光伏逆变器直流侧的拓扑图。与图2所示结构不同的是，在图3中，第一光伏组串，即PV1+和PV1-还通过第一开关组S1以及防反电路11与DC/DC功率变换电路12的输入端相连。值得一提的是，在图3中，第二开关组S2代表图2中光伏逆变器的直流侧开关10。该拓扑的工作原理是，在光伏逆变器首次并网前，用户首先闭合第一开关组S1，若PV1+和PV1-的连接正常，即PV1+和PV1-没有反接时，防反电路11可以正常导通，直流母线以及直流母线电容C1和C2上电，进而使辅源可以从直流母线或直流母线电容C1和C2处取电，并为控制器供电，随后，闭合第二开关组S2，此时，由于辅源已为控制器供电，因此控制器可以实时判断与DC/DC功率变换电路12相连的所有光伏组串中是否存在反接的光伏组串，若存在反接的光伏组串，控制器可以断开第二开关组S2中连接反接光伏组串与DC/DC功率变换电路12的开关，进而排除反接故障，若所有光伏组串均正常接入DC/DC功率变换电路12，控制器控制第一开关组S1断开，所有光伏组串正常接入光伏逆变器，进而实现光伏并网。

值得一提的是，在用户首先闭合第一开关组S1后，若PV1+和PV1-的连接正常，即PV1+和PV1-没有反接时，可以通过在光伏逆变器中额外设置指示灯，来提醒用户光伏逆变器中控制器已经可以正常工作，因此，用户可以继续手动闭合第二开关组S2，并关断第一开关组S1进而实现光伏的并网发电。如此设置，即使接入光伏逆变器的光伏组串存在反接的故障，光伏逆变器中控制器也能够及时识别，并及时消除反接故障。当然，在控制器正常工作后，也可以通过控制器直接闭合第二开关组S2，断开第一开关组S1，无需用户手动闭合第二开关组S2，断开第一开关组S1，本申请对此不做限制。

除此之外，在图3中，为了描述方便，本申请仅显示了一路光伏组串，即第一光伏组串PV1依次通过第一开关组S1和防反电路11与DC/DC功率变换电路12相连。在实际应用中，可以设置多路光伏组串依次通过第一开关组S1和防反电路11与DC/DC功率变换电路12相连，本申请对此不做限制。

还需说明的是，在图3中，第一开关组S1中包括两个开关，其中，两个开关分别通过PV1+和PV1-与防反电路11相连，在实际应用中，第一开关组S1中开关的数量不局限于两个，即第一开关组S1中开关的数量可以为一个，也可以为多个，本申请对此不做限制。当第一开关组S1中开关的数量只有一个时，该开关既可以与PV1+相连，也可以与PV1-相连，本申请对此不做限制。基于相同原理，在图3中，本申请对第二开关组S2中开关的数量也不做限制，即每个光伏组串与DC/DC功率变换电路12的连接线路上，既可以存在一个开关，也可以存在多个开关。

下面，将结合图4a，对本申请提供的实施例进行说明。与图3不同的是，图4a展示了防反电路11的一种具体结构。其中，防反电路11包括电阻R1和二极管D1，电阻R1的一端与PV1+相连，电阻R1的另一端与DC/DC功率变换电路12相连，二极管D1的阳极与DC/DC功率变换电路12相连，二极管D1的阴极与PV1-相连。如此设置，可以保证第一光伏组串的接入是正常的，也就是说，第一光伏组串输出的电流可以流经直流母线以及直流母线电容C1和C2，进而通过辅源为控制器上电，以使控制器具备识别光伏组串反接故障的能力。基于相同原理，防反电路11的结构还可参照图4b。与图4a所示结构不同的是，在图4b中，二极管D1的阳极与PV1-相连，二极管D1的阴极与DC/DC功率变换电路12相连，电阻R1的一端与PV1-相连，电阻R1的另一端与DC/DC功率变换电路12相连。与此同时，值得一提的是，在图4a和图4b所示的防反电路11中，电阻R1的主要作用是限流，二极管D1的主要作用是在第一光伏组件反接时，防止出现短路回路。

下面，将结合图4c，对本申请提供的实施例进行说明。与图4a和图4b所示结构不同的是，图4c所示的防反电路11包括两个二极管，即二极管D1和二极管D2，其中，二极管D1的阳极与PV1+相连，二极管D1的阴极与DC/DC功率变换电路12相连，二极管D2的阳极与DC/DC功率变换电路12相连，二极管D2的阴极与PV1-相连。通过在防反电路11中设置两个二极管，即使在两个二极管中其一二极管出现短路故障时，防反电路11仍然可以工作，即保证第一光伏组串输出的电流可以流经直流母线以及直流母线电容C1和C2，进而通过辅源为控制器上电，以使控制器具备识别光伏组串反接故障的能力。

下面，将结合图4d，对本申请提供的实施例进行说明。与图4a、图4b和图4c所示结构不同的是，图4d所示的防反电路11为全桥电路。具体地，防反电路11包括并联的第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括串联的二极管D1和二极管D2，第二桥臂包括串联的二极管D3和二极管D4，其中，PV1+通过第一开关组S1与二极管D1和二极管D2的串联连接点相连，PV-通过第一开关组S1与二极管D3和二极管D4的串联连接点相连，二极管D1的阴极与二极管D3的阴极相连，且二极管D1与二极管D3的并联连接点与DC/DC功率变换电路12相连，二极管D2的阳极与二极管D4的阳极相连，且二极管D2与二极管D4的并联连接点与DC/DC功率变换电路12相连。如此设置，同样可以保证第一光伏组串输出的电流可以流经直流母线以及直流母线电容C1和C2，进而通过辅源为控制器上电，以使控制器具备识别光伏组串反接故障的能力。同图4c所示结构相似的是，及时二极管D1和二极管D4中其一二极管出现了短路故障，该防反电路11仍然可以正常工作。与此同时，值得一提的是，在实际应用中第一桥臂和第二桥臂上还可以串联电阻，以实现限流的作用，本申请对此不做限制。

上述实施例中，第一光伏组串，即PV1+和PV1-均通过第一开关组S1以及防反电路11与DC/DC功率变换电路12的输入端相连。在实际应用中，第一光伏组串，即PV1+和PV1-还可通过第一开关组S1以及防反电路11与DC/DC功率变换电路12的输出端相连。下面，将结合图5和图6对本申请的实施例进行说明。

首先，参见图5，图5为本申请提供的一种能及时识别光伏组串反接的光伏逆变器直流侧的拓扑图。与图2所示结构不同的是，在图5中，第一光伏组串，即PV1+和PV1-还通过第一开关组S1以及防反电路11与DC/DC功率变换电路12的输出端相连。值得一提的是，在图5中，第二开关组S2代表图2中光伏逆变器的直流侧开关10。该拓扑的工作原理是，在光伏逆变器首次并网前，用户首先闭合第一开关组S1，若PV1+和PV1-的连接正常，即PV1+和PV1-没有反接时，防反电路11可以正常导通，直流母线以及直流母线电容C1和C2上电，进而使辅源可以从直流母线或直流母线电容C1和C2处取电，并为控制器供电，随后，闭合第二开关组S2，此时，由于辅源已为控制器供电，因此控制器可以实时判断与DC/DC功率变换电路12相连的所有光伏组串中是否存在反接的光伏组串，若存在反接的光伏组串，控制器可以断开第二开关组S2中连接反接光伏组串与DC/DC功率变换电路12的开关，进而排除反接故障，若所有光伏组串均正常接入DC/DC功率变换电路12，控制器控制第一开关组S1断开，所有光伏组串正常接入光伏逆变器，进而实现光伏并网。

值得一提的是，在用户首先闭合第一开关组S1后，若PV1+和PV1-的连接正常，即PV1+和PV1-没有反接时，可以通过在光伏逆变器中额外设置指示灯，来提醒用户光伏逆变器中控制器已经可以正常工作，因此，用户可以继续手动闭合第二开关组S2，并关断第一开关组S1进而实现光伏的并网发电。如此设置，即使接入光伏逆变器的光伏组串存在反接的故障，光伏逆变器中控制器也能够及时识别，并及时消除反接故障。当然，在控制器正常工作后，也可以通过控制器直接闭合第二开关组S2，断开第一开关组S1，无需用户手动闭合第二开关组S2，断开第一开关组S1，本申请对此不做限制。

除此之外，在图5中，为了描述方便，本申请仅显示了一路光伏组串，即第一光伏组串PV1依次通过第一开关组S1和防反电路11与DC/DC功率变换电路12相连。在实际应用中，可以设置多路光伏组串依次通过第一开关组S1和防反电路11与DC/DC功率变换电路12相连，本申请对此不做限制。

还需说明的是，在图5中，第一开关组S1中包括两个开关，其中，两个开关分别通过PV1+和PV1-与防反电路11相连，在实际应用中，第一开关组S1中开关的数量不局限于两个，即第一开关组S1中开关的数量可以为一个，也可以为多个，本申请对此不做限制。当第一开关组S1中开关的数量只有一个时，该开关既可以与PV1+相连，也可以与PV1-相连，本申请对此不做限制。基于相同原理，在图5中，本申请对第二开关组S2中开关的数量也不做限制，即每个光伏组串与DC/DC功率变换电路12的连接线路上，既可以存在一个开关，也可以存在多个开关。

下面，将结合图6a，对本申请提供的实施例进行说明。与图5不同的是，图6a展示了防反电路11的一种具体结构。其中，防反电路11包括电阻R1和二极管D1，电阻R1的一端与PV1+相连，电阻R1的另一端与DC/DC功率变换电路12相连，二极管D1的阳极与DC/DC功率变换电路12相连，二极管D1的阴极与PV1-相连。如此设置，可以保证第一光伏组串的接入是正常的，也就是说，第一光伏组串输出的电流可以流经直流母线以及直流母线电容C1和C2，进而通过辅源为控制器上电，以使控制器具备识别光伏组串反接故障的能力。基于相同原理，防反电路11的结构还可参照图6b。与图6a所示结构不同的是，在图6b中，二极管D1的阳极与PV1-相连，二极管D1的阴极与DC/DC功率变换电路12相连，电阻R1的一端与PV1-相连，电阻R1的另一端与DC/DC功率变换电路12相连。与此同时，值得一提的是，在图4a和图4b所示的防反电路11中，电阻R1的主要作用是限流，二极管D1的主要作用是在第一光伏组件反接时，防止出现短路回路。

下面，将结合图6c，对本申请提供的实施例进行说明。与图6a和图6b所示结构不同的是，图6c所示的防反电路11包括两个二极管，即二极管D1和二极管D2，其中，二极管D1的阳极与PV1+相连，二极管D1的阴极与DC/DC功率变换电路12相连，二极管D2的阳极与DC/DC功率变换电路12相连，二极管D2的阴极与PV1-相连。通过在防反电路11中设置两个二极管，即使在两个二极管中其一二极管出现短路故障时，防反电路11仍然可以工作，即保证第一光伏组串输出的电流可以流经直流母线以及直流母线电容C1和C2，进而通过辅源为控制器上电，以使控制器具备识别光伏组串反接故障的能力。

下面，将结合图6d，对本申请提供的实施例进行说明。与图6a、图6b和图6c所示结构不同的是，图6d所示的防反电路11为全桥电路。具体地，防反电路11包括并联的第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括串联的二极管D1和二极管D2，第二桥臂包括串联的二极管D3和二极管D6，其中，PV1+通过第一开关组S1与二极管D1和二极管D2的串联连接点相连，PV-通过第一开关组S1与二极管D3和二极管D4的串联连接点相连，二极管D1的阴极与二极管D3的阴极相连，且二极管D1与二极管D3的并联连接点与DC/DC功率变换电路12相连，二极管D2的阳极与二极管D4的阳极相连，且二极管D2与二极管D4的并联连接点与DC/DC功率变换电路12相连。如此设置，同样可以保证第一光伏组串输出的电流可以流经直流母线以及直流母线电容C1和C2，进而通过辅源为控制器上电，以使控制器具备识别光伏组串反接故障的能力。同图6c所示结构相似的是，及时二极管D1和二极管D4中其一二极管出现了短路故障，该防反电路11仍然可以正常工作。与此同时，值得一提的是，在实际应用中第一桥臂和第二桥臂上还可以串联电阻，以实现限流的作用，本申请对此不做限制。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器包括第一开关组、第二开关组、直流/直流DC/DC功率变换电路、母线电容以及控制器；其中，

所述第一开关组的一端用于与第一光伏组串相连，所述第一开关组的另一端用于与所述母线电容相连，以在所述第一开关组闭合时，使所述母线电容为所述控制器供电；所述第二开关组的一端用于与第二光伏组串相连，所述第二开关组的另一端用于与所述DC/DC功率变换电路的直流输入端相连；

所述控制器用于，响应于流经所述第二开关组的电流出现过流，断开所述第二开关组中出现过流的开关；或者，

所述控制器用于，响应于流经所述第二开关组的电流为反向电流，断开所述第二开关组中出现反向电流的开关。

2.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器包括防反电路，所述防反电路位于所述第一光伏组串与所述母线电容的连接线路上。

3.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述控制器用于，闭合所述第二开关组中全部开关，间隔预设时间后，若流经所述第二开关组的电流未出现过流且流经所述第二开关组的电流未出现反向电流时，断开所述第一开关组。

4.根据权利要求1或2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述防反电路包括电阻和二极管，其中，

所述电阻的一端用于与所述第一光伏组串的正极相连，所述电阻的另一端用于与所述DC/DC功率变换电路相连，所述二极管的阴极用于与所述第一光伏组串的负极相连，所述二极管的阳极用于与所述DC/DC功率变换电路相连。

5.根据权利要求1或2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述防反电路包括电阻和二极管，其中，

所述电阻的一端用于与第一光伏组串的负极相连，所述电阻的另一端用于与所述DC/DC功率变换电路相连，所述二极管的阳极用于与所述第一光伏组串的正极相连，所述二极管的阴极用于与所述DC/DC功率变换电路相连。

6.根据权利要求1或2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述防反电路包括第一二极管和第二二极管，其中，

所述第一二极管的阳极用于与所述第一光伏组串的正极相连，所述第一二极管的阴极用于与所述DC/DC功率变换电路相连，所述第二二极管的阴极用于与所述第一光伏组串的负极相连，所述第二二极管的阳极用于与所述DC/DC功率变换电路相连。

7.根据权利要求1或2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述防反电路包括并联的第一桥臂和第二桥臂，其中，

所述第一桥臂包括串联的第一二极管和第二二极管，所述第二桥臂包括串联的第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的阴极与所述第三二极管的阴极相连，所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阳极相连；

所述第一二极管与所述第二二极管的串联连接点用于所述第一光伏组串的正极相连，所述第三二极管和所述第四二极管的串联连接点用于与所述DC/DC功率变换电路相连。

8.根据权利要求1-6任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述防反电路与所述DC/DC功率变换电路的直流输入侧相连，或者，所述防反电路与所述DC/DC功率变换电路的直流输出侧相连。

9.根据权利要求7所述的光伏逆变器，其特征在于，所述第二开关组中开关的数量大于或等于与所述光伏逆变器相连的所述多路光伏组串的路数，所述多路光伏组串中每路光伏组串至少通过一个所述第二开关组中的开关与所述DC/DC功率变换电路相连。

10.一种光伏系统，其特征在于，所述光伏系统包括权利要求1-8任一项所述的光伏逆变器以及多路光伏组串，所述多路光伏组串与所述光伏逆变器的直流输入端相连，用于为所述光伏逆变器输入直流电。

11.一种识别光伏组串反接的方法，其特征在于，所述方法包括：

闭合所述第二开关组中全部开关，并在流经所述第二开关组中部分开关的电流出现过流时，断开出现过流的所述第二开关组中部分开关；或者，

闭合所述第二开关组中全部开关，并在流经所述第二开关组中部分开关的电流为反向电流时，断开出现反向电流的所述第二开关组中部分开关；

所述第二开关组的一端用于与光伏组件相连，所述第二开关组的另一端用于与DC/DC功率变换电路相连。

12.根据权利要求9所述的识别光伏组串反接的方法，其特征在于，闭合所述第二开关组中全部开关，在间隔预设时间后，若流经所述第二开关组的电流未出现过流且流经所述第二开关组的电流未出现反向电流时，断开所述第一开关组；

所述第一开关组的一端用于与至少一路光伏组串相连，所述第一开关组的另一端用于与DC/DC功率变换电路相连。