CN118432010A - 一种光伏逆变器 - Google Patents
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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,DC/DC功率变换电路、母线电容、开关状态检测电路以及控制器。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,使控制器从母线电容获得供电而上电。第二开关组的一端用于与第二光伏组串相连,第二开关组的另一端用于与DC/DC功率变换电路的输入端相连,第二光伏组串包括第一光伏组串。在控制器已上电且第二开关组已闭合后,开关状态检测电路用于检测第一开关组的闭合或关断状态,若第一开关组仍闭合,控制器用于发出告警信号,告警信号用于提示用户断开第一开关组。如此,可以及时提醒用户断开第一开关组,提高光伏电站的安全性。
Description
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。
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。在光伏电站运行的过程中,部分光伏组串可能因长期暴露在室外而出现短路故障。若光伏逆变器无法及时识别和排除光伏组串的短路故障,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
本申请实施例提供了一种能及时识别并排除光伏组件的短路故障的光伏逆变器,以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、开关状态检测电路以及控制器。其中,第一开关组不具备远程分断能力,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,使控制器从母线电容获得供电而上电。第二开关组具备远程分断能力,第二开关组的一端与用于第二光伏组串相连,第二开关组的另一端与DC/DC功率变换电路的直流输入端相连。第一光伏组串是第二光伏组串的一部分。DC/DC功率变换电路的直流输出端与母线电容相连。在控制器已上电且第二开关组已闭合后,开关状态检测电路用于检测第一开关组的闭合或关断状态,若第一开关组仍闭合,控制器用于发出告警信号,告警信号用于提示用户断开所述第一开关组。
在实际应用中,出于成本考虑,第二开关组具备远程分断能力,而第一开关组通常不具备远程分断能力。换句话说,第二开关组可以接收控制器向其发送的分闸信号,进而在流经第二开关组的电流出现异常时及时断开第二开关组中相应的开关。与之对比,第一开关组无法受到控制器的控制,当流经第一开关组的电流出现异常时,只能通过手动断开第一开关组。
具体而言,在光伏逆变器并网之前,用户先闭合第一开关组,使第一光伏组件为直流母线或母线电容上电,如此设置,辅源可以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,用户通过闭合第二开关组,使第二光伏组串的电能输入光伏逆变器。在第二开关组闭合后,若连接光伏逆变器的第二光伏组串中出现了组串反接,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,并断开与反接的光伏组串串联的第二开关组中相应的开关。但是,在控制器已上电且第二开关组闭合后,若用户长期没有断开第一开关组,一旦光伏逆变器内部出现短路故障,控制器不能及时地别并断开第一开关组,导致流经第一光伏组串的电流长期异常,严重时甚至会导致第一光伏组串和光伏逆变器的着火和爆炸。
因此,在控制器已上电且第二开关组已闭合后,通过设置开关状态检测电路,控制器可以实时获取第一开关组的闭合或关断状态,并且在第一开关组闭合的情况下及时发出告警信号,进而提醒用户断开第一开关组,提高了光伏电站的安全性和可靠性。
在实际应用时,第二光伏组串一般通过光伏逆变器的直流端口与第二开关组串联。值得一提的是,在本申请中,直流端口为功能上的统称,一个直流端口可以被进一步分为正极端口和负极端口,其中,正极端口用于连接一路或多路光伏组串的正极,负极端口用于连接一路或多路光伏组串的负极。
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。
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。
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。
在一种可能的实现方式中,光伏逆变器包括防反电路,其中,防反电路与第一开关组串联后连接于第一光伏组串和母线电容之间,防反电路用于在第一开关组闭合且第一光伏组串出现反接时,防止反向电流进入母线电容。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。
在一种可能的实现方式中,防反电路的一端通过第一开关组与DC/DC功率变换电路的直流输入端相连,防反电路的另一端用于与第一光伏组串相连,开关状态检测电路用于检测第一检测点与第二检测点之间的电压。其中,第一检测点位于第一光伏组串的正极与母线电容之间,第二检测点位于第一光伏组串的负极与母线电容之间,第一检测点和第二检测点中一个检测点位于第一光伏组串与第一开关组之间,第一检测点和第二检测点中另一个检测点位于第一开关组与DC/DC功率变换电路的直流输入端之间,当第一开关组闭合,第一检测点与第二检测点之间的电压等于DC/DC功率变换电路的直流输入端的电压,控制器用于发出告警信号。其中,当防反电路与DC/DC功率变换电路的直流输入端相连时,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。
如此设置,可以提高第一检测点与第二检测点之间电压的检测精度,避免第一光伏组串两端电压以及DC/DC功率变换电路的直流输入端的电压对检测精度的影响。
在一种可能的实现方式中,防反电路的一端通过第一开关组与DC/DC功率变换电路的直流输出端相连,防反电路的另一端用于与第一光伏组串相连,开关状态检测电路用于检测第一检测点与第二检测点之间的电压。其中,第一检测点位于第一光伏组串的正极与母线电容之间,第二检测点位于第一光伏组串的负极与母线电容之间,第一检测点和第二检测点中一个检测点位于第一光伏组串与第一开关组之间,第一检测点和第二检测点中另一个检测点位于第一开关组与DC/DC功率变换电路的直流输出端之间,当第一开关组闭合,第一检测点与第二检测点之间的电压等于DC/DC功率变换电路的直流输入端的电压,控制器用于发出告警信号。
如此设置,可以提高第一检测点与第二检测点之间电压的检测精度,避免第一光伏组串两端电压以及DC/DC功率变换电路的直流输出端的电压对检测精度的影响。
在一种可能的实现方式中,第一开关组的一端通过防反电路与DC/DC功率变换电路的直流输入端相连,第一开关组的另一端用于与第一光伏组串相连,开关状态检测电路用于检测第一检测点与第二检测点之间的电压。其中,第一检测点位于第一光伏组串的正极与母线电容之间,第二检测点位于第一光伏组串的负极与母线电容之间,第一检测点和第二检测点中至少一个检测点位于第一开关组与防反电路之间,当第一开关组闭合,第一检测点与第二检测点之间的电压等于DC/DC功率变换电路的直流输入端的电压,控制器用于发出告警信号。
如此设置,可以提高第一检测点与第二检测点之间电压的检测精度,避免第一光伏组串两端电压以及DC/DC功率变换电路的直流输入端的电压对检测精度的影响。
在一种可能的实现方式中,第一开关组的一端通过防反电路与DC/DC功率变换电路的直流输出端相连,第一开关组的另一端用于与第一光伏组串相连,开关状态检测电路用于检测第一检测点与第二检测点之间的电压。其中,第一检测点位于第一光伏组串的正极与母线电容之间,第二检测点位于第一光伏组串的负极与母线电容之间,第一检测点和第二检测点中至少一个检测点位于第一开关组与防反电路之间,当第一开关组闭合,第一检测点与第二检测点之间的电压等于DC/DC功率变换电路的直流输入端的电压,控制器用于发出告警信号。
如此设置,可以提高第一检测点与第二检测点之间电压的检测精度,避免第一光伏组串两端电压以及DC/DC功率变换电路的直流输出端的电压对检测精度的影响。
在一种可能的实现方式中,防反电路的一端通过第一开关组与DC/DC功率变换电路的直流输入端相连,防反电路的另一端用于与第一光伏组串相连,开关状态检测电路用于检测流经第三检测点的电流。其中,第三检测点位于第一光伏组串与第一开关组之间,当第一开关组闭合,流经第三检测点的电流大于电流设定阈值,控制器用于发出告警信号,其中,电流设定阈值大于零小于DC/DC功率变换电路的直流输入端的电流。
如此设置,可以提高第三检测点的电流检测精度,避免DC/DC功率变换电路的直流输入端电流对检测精度的影响。
在一种可能的实现方式中,第一开关组的一端通过防反电路与DC/DC功率变换电路的直流输入端相连,第一开关组的另一端用于与第一光伏组串相连,开关状态检测电路用于检测流经第三检测点的电流。其中,第三检测点位于第一光伏组串与防反电路之间,当第一开关组闭合,流经第三检测点的电流大于电流设定阈值,控制器用于发出告警信号,其中,电流设定阈值大于零小于DC/DC功率变换电路的直流输入端的电流。
如此设置,可以提高第三检测点的电流检测精度,避免DC/DC功率变换电路的直流输入端电流对检测精度的影响。
在一种可能的实现方式中,第一开关组包括辅助触点开关和主触点开关,辅助触点开关与主触点开关的闭合和断开状态相同,主触点开关的一端用于与第一光伏组串相连,主触点开关的另一端用于与母线电容相连,辅助触点开关与开关状态检测电路相连,当辅助触点开关闭合,控制器用于发出告警信号。
具体而言,第一开关组中主触点开关的闭合和断开状态决定了第一光伏组串产生的电能是否能顺利输送至母线电容,而第一开关组中辅助触点开关主要用于体现主触点开关的闭合或断开状态。也就是说,在主触点开关闭合的情况下,第一光伏组串输出的直流电会流经主触点开关而不会流经辅助触点开关。
如此设置,开关状态检测电路能够间接获取主触点开关的闭合和断开状态,进而避免了较大的电流流经开关状态检测电路,保证了开关状态检测电路的检测准确性,降低了开关状态检测电路的故障概率。
在一种可能的实现方式中,开关状态检测电路包括第二电阻、第三电阻以及运算放大器,第二电阻的一端用于与稳定电压源相连,第二电阻的另一端用于通过第三电阻与虚拟地相连,第二电阻与第三电阻的串联连接点用于通过辅助开关触点与虚拟地相连,第二电阻与第三电阻的串联连接点还用于与运算放大器的输入端相连,运算放大器的输出端与控制器相连。
在一种可能的实现方式中,当辅助触点开关闭合,第二电阻与第三电阻的串联连接点向运算放大器输出零电压,运算放大器用于向控制器输出零点平,控制器用户发出告警信号。
如此设置,随着辅助开关触点即第一开关组闭合和关断状态的变化,第二电阻和第三电阻的串联连接点向运算放大器输出的电压也会变化,进而使控制器获知第一开关组是否闭合,并在第一开关组闭合的情况下及时发出告警信号,提醒用户断开第一开关组。
在一种可能的实现方式中,光伏逆变器包括指示灯,若第一开关组闭合使控制器从母线电容获得供电而上电,指示灯亮起,指示灯亮起用于指示用户闭合第二开关组。在第二开关组闭合后,若第一开关组仍闭合,控制器用于发出告警信号包括:控制器用于控制指示灯的颜色变化、控制器用于控制指示灯的闪烁频率变化。
如此设置,在第二光伏组串的直流电正常输送至光伏逆变器后,指示灯状态的变化能够有效地提醒用户手动断开第一开关组,后期,即使第一光伏组串出现了短路或过流故障,第二开关组也能及时地、可靠地排除故障,提高了光伏系统的安全性和可靠性。
在一种可能的实现方式中,光伏逆变器包括告警灯,在第二开关组闭合后,若第一开关组仍闭合,控制器用于发出告警信号包括:控制器用于控制告警灯亮起。
如此设置,在第二光伏组串的直流电正常输送至光伏逆变器后,亮起的告警灯能够有效地提醒用户手动断开第一开关组,后期,即使第一光伏组串出现了短路或过流故障,第二开关组也能及时地、可靠地排除故障,提高了光伏系统的安全性和可靠性。
在一种可能的实现方式中,在第二开关组闭合后,若第一开关组仍闭合,控制器用于发出告警信号包括:控制器用于向客户端或上位机发送报警信号。
如此设置,在第二光伏组串的直流电正常输送至光伏逆变器后,客户端和上位机的告警信号能够有效地提醒用户手动断开第一开关组,后期,即使第一光伏组串出现了短路或过流故障,第二开关组也能及时地、可靠地排除故障,提高了光伏系统的安全性和可靠性。
在一种可能的实现方式中,防反电路包括一个或多个二极管,二极管的导通方向与反向电流的方向相反。
总的来说,本申请提供的光伏逆变器通过简单的电路设置,便可及时且准确地识别第一开关组的状态,并在第一开关组闭合的情况下,发出告警信号,提醒用户断开第一开关组,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保护光伏组串的光伏逆变器直流侧的拓扑图;
图4a-图4d为本申请提供的几种能保护光伏组串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保护光伏组串的光伏逆变器直流侧的拓扑图;
图6a-图6d为本申请提供的几种能保护光伏组串的光伏逆变器直流侧的拓扑图;
图7a-图7d为本申请提供的几种能识别第一开关组闭合和关断状态的光伏逆变器直流侧的拓扑图;
图8为本申请提供的一种能识别第一开关组闭合和关断状态的光伏逆变器直流侧的拓扑图;
图9a-图9b为本申请提供的两种能识别第一开关组闭合和关断状态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,并过储能变换器以及相应的箱式变电站为电网输出稳定的电能。
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(d i rect current/d i rect 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+代表光伏组串n的正极,PVn-代表光伏组串n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(d i rect current/a lternat i ng 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,反接的光伏组串为光伏组串1和光伏组串2,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+流出的直流电则会进入PV(n-2)-至PVn-,形成电流回路(该电流回路的电流被称为反向电流),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(d i rect current/di rect 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。
下面将具体结合附图3至附图6d,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保护光伏组串的光伏逆变器直流侧的拓扑图。具体而言,第一光伏组串(PV1)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相连,第二光伏组串(第一光伏组串PV1至第n光伏组串PVn,n大于或等于2)通过第二开关组S2与DC/DC功率变换电路12相连,其中,第一光伏组串PV1是第二光伏组串的一部分。值得一提的是,出于成本考虑,第一开关组S1通常不具备远程分断能力,而第二开关组S2具备远程分断能力。也就是说,第二开关组S2可以接收控制器(未示出)向其发送的分闸信号,进而在流经第二开关组S2的电流出现异常时及时断开第二开关组S2中相应的开关。与之对比,第一开关组S1无法受到控制器的控制,当流经第一开关组S1的电流出现异常时,只能手动断开第一开关组S1。该拓扑的工作原理是:在光伏逆变器并网前,用户首先需闭合第一开关组S1,若第一光伏组串PV1的连接正常,即第一光伏组串PV1没有反接时,防反电路11可以正常导通,直流母线以及母线电容C1和C2上电,使辅源(未示出)从直流母线或母线电容C1和C2处取电并为控制器供电,随后,用户再闭合第二开关组S2,此时,由于控制器已上电,控制器可以实时判断与DC/DC功率变换电路12相连的第二光伏组串中是否存在反接的光伏组串,若第二光伏组串中存在反接的光伏组串,控制器可以断开第二开关组S2中与反接的光伏组串串联的开关,进而排除反接故障,若第二光伏组串均正常接入光伏逆变器,用户需继续断开第一开关组S1,具体原因将在下文详细描述。
在图3中,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,第一光伏组串PV1还可以依次通过防反电路11和第一开关组S1与DC/DC功率变换电路12相连。
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,两个开关分别通过第一光伏组串的正极PV1+和第一光伏组串的负极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,该开关既可以与第一光伏组串的正极PV1+相连,也可以与第一光伏组串的负极PV1-相连,本申请对此不做限制。基于相同原理,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,具体展示防反电路11的一种结构。其中,防反电路11包括第一电阻R1和二极管D1,第一电阻R1的一端与第一光伏组串的正极PV1+相连,第一电阻R1的另一端与DC/DC功率变换电路12的直流输入端相连,二极管D1的阳极与DC/DC功率变换电路12的直流输入端相连,二极管D1的阴极与第一光伏组串的负极PV1-相连。如此设置,可以保证第一光伏组串PV1正常接入光伏逆变器,避免反向电流进入母线电容C1和C2,使控制器正常获得供电而上电。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的阳极与第一光伏组串的正极PV1+相连,二极管D1的阴极与DC/DC功率变换电路12的直流输入端相连,第一电阻R1的一端与第一光伏组串的负极PV1-相连,第一电阻R1的另一端与DC/DC功率变换电路12的直流输入端相连。
下面,将结合图4c,具体展示防反电路11的另一种结构。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的阳极与第一光伏组串的正极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的阴极与第一光伏组串的负极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,具体展示防反电路11的再一种结构。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,第一光伏组串的正极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,第一光伏组串的负极PV1-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,即使二极管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6a-图6d对本申请的实施例进行说明。
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3不同的是,在图5中,第一光伏组串PV1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,DC/DC功率变换电路12的输出端用于连接母线电容,其余可参见图3的相关描述,在此不做赘述。
在图5中,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,第一光伏组串PV1还可以依次通过防反电路11和第一开关组S1与DC/DC功率变换电路12相连。
还需说明的是,在图5中,第一开关组S1包括两个开关,其中,两个开关分别通过第一光伏组串的正极PV1+和第一光伏组串的负极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,该开关既可以与第一光伏组串的正极PV1+相连,也可以与第一光伏组串的负极PV1-相连,本申请对此不做限制。基于相同原理,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。
同理,与图4a-图4d所示拓扑不同的是,图6a-图6d中,第一光伏组串PV1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,其余可参见图4a-图4d的描述,具体做不赘述。
如上所述,第一开关组S1不具备远程分断的能力,因此,在控制器已上电且第二开关组S2闭合后,若用户长期没有断开第一开关组S1,一旦光伏逆变器内部出现短路或反接等故障,控制器不能及时识别并断开第一开关组S1,导致流经第一光伏组串PV1的电流长期异常,严重时甚至会导致第一光伏组串PV1和光伏逆变器的着火和爆炸。由此可见,在第二光伏组串正常接入光伏逆变器后,用户还需继续断开第一开关组S1。然而,由于光伏逆变器的实际安装场景不可控,存在户用忘记断开第一开关组S1的情况。
为提醒用户断开第一开关组S1,光伏逆变器包括指示灯。在第一开关组S1闭合后,若第一光伏组串PV1正常接入光伏逆变器,第一光伏组串PV1可顺利地将直流电输送至直流母线或母线电容C1和C2,进而使控制器获得供电而上电,此时,控制器用于控制指示灯亮起,亮起的指示灯用于表示光伏逆变器中控制器已正常工作,进而提醒用户继续闭合第二开关组S2。在第二开关S2闭合后,指示灯还用于提醒用户继续断开第一开关组S1。示例地,第二光伏组串正常接入光伏逆变器后,若用户忘记断开第一开关组S1,控制器可以发出告警信号,告警信号包括指示灯的颜色变化或者闪烁频率变化,进而提醒用户继续断开第一开关组S1。第一开关组S1断开后,第二光伏组串仅通过可远程分断的第二开关组S2接入光伏逆变器,后续,即使接入光伏逆变器的光伏组串存在反接或者过流等故障,光伏逆变器的控制器也能够及时识别,并及时消除故障。
除此之外,为有效地提醒用户断开第一开关组S1,光伏逆变器还可以包括告警灯,在第二光伏组串正常接入光伏逆变器后,若用户忘记断开第一开关组S1,告警灯用于提醒用户断开第一开关组S1。示例地,在第二光伏组串正常接入光伏逆变器后,若第一开关组S1闭合,控制器用于发出告警信号,告警信号包括告警灯亮起,亮起的告警灯用于提醒用户断开第一开关组S1,在第一开关组S1断开后,控制器用于控制告警灯熄灭,熄灭的告警灯用于表示光伏逆变器已经可以安全地并网。实际应用时,可将告警灯设置为较醒目的颜色,具体不做限定。
除此之外,为有效地提醒用户断开第一开关组S1,控制器还可以向应用程序,或者客户端,或者上位机发送告警信号。示例地,在第二光伏组串正常接入光伏逆变器后,若用户忘记断开第一开关组S1,控制器用于向用户手机的应用程序(App l icat ion,App)发送第一开关组S1未断开的告警信号,进而使用户及时获知第一开关组S1的状态并手动断开第一开关组S1,使光伏逆变器安全地并网。
进一步地,为了使控制器准确地获取第一开关组S1的状态,光伏逆变器还包括开关状态检测电路,下面,将具体结合图7a至图9b对第一开关组S1的状态检测原理进行说明。
参见图7a,与图3所示拓扑不同的是,图7a还包括开关状态检测电路,其中,开关状态检测电路为电压检测电路13。具体而言,第一开关组S1的一端通过防反电路11(具体结构参见上文,不逐一例举)与DC/DC功率变换电路12的直流输入端相连,第一开关组S1的另一端用于与第一光伏组串PV1相连,开关状态检测电路13用于检测第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压。其中,第一检测点P1位于第一光伏组串的正极PV1+与母线电容C1和C2之间,第二检测点P2位于第一光伏组串的负极PV1-与母线电容C1和C2之间,第一检测点P1和第二检测点P2中至少一个检测点位于第一开关组S1与防反电路11之间,当第一开关组S1闭合,第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压等于DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压,控制器用于发出上述告警信号。
具体而言,当第一开关组S1闭合,第一光伏组串PV1与DC/DC功率变换电路12的直流输入端之间的连接线路导通,第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压和DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压相等。其中,DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压可等效为第二光伏组串向DC/DC功率变换电路12的直流输入端输出的电压。当第一开关组S1断开时,第一光伏组串PV1与DC/DC功率变换电路12的直流输入端之间的连接线路未导通,此时,第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压约等于零。
值得一提的是,第一检测点P1和第二检测点P2中至少一个检测点位于第一开关组S1与防反电路11之间指的是第一检测点P1和第二检测点P2中至少一个检测点位于第一开关组S1与防反电路11的输出端之间。换句话说,检测点位于防反电路11内部也属于“位于第一开关组S1与防反电路11之间”。
如此设置,可以提高第一检测点P1与第二检测点P2之间电压的检测精度,避免第一光伏组串PV1两端电压以及DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压对检测精度的影响。示例地,若第一检测点P1和第二检测点P2均设置在第一光伏组串PV1与第一开关组S1之间,无论第一开关组S1闭合还是断开,只要与光伏逆变器相连的第一光伏组串PV1两端有电压,第一检测点P1和第二检测点P2之间均存在电压,该电压约等于第一光伏组串PV1两端电压,也就是说,第一检测点P1和第二检测点P2之间电压的检测结果难以反映第一开关组S1的状态。示例地,若第一检测点P1和第二检测点P2均设置在防反电路11的输出端与DC/DC功率变换电路12的直流输入端之间,在第二开关组S2闭合的情况下,无论第一开关组S1闭合还是断开,第一检测点P1和第二检测点P2之间均存在电压,该电压约等于DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压,也就是说,第一检测点P1和第二检测点P2之间电压的检测结果也难以反映第一开关组S1的状态。
参见图7b,与图7a所示拓扑不同的是,图7b中,防反电路11(具体结构参见上文,不逐一例举)和第一开关组S1的连接位置对调。其中,防反电路11的一端通过第一开关组S1与与DC/DC功率变换电路12的直流输入端相连,防反电路11的另一端用于与第一光伏组串PV1相连,电压检测电路13用于检测第一检测点P1和第二检测点P2之间的电压。其中,第一检测点P1位于第一光伏组串的正极PV1+与母线电容C1和C2之间,第二检测点P2位于第一光伏组串的负极PV1-与母线电容C1和C2之间,第一检测点P1和第二检测点P2中一个检测点位于第一光伏组串PV1与第一开关组S1之间,第一检测点P1和第二检测点P2中另一个检测点位于第一开关组S1与DC/DC功率变换电路12的直流输入端之间,当第一开关组闭合,第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压等于DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压,控制器用于发出告警信号(参见上文)。
具体而言,当第一开关组S1闭合,第一光伏组串PV1与DC/DC功率变换电路12的直流输入端之间的连接线路导通,第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压和DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压相等。其中,DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压可等效为第二光伏组串向DC/DC功率变换电路12的直流输入端输出的电压。当第一开关组S1断开时,第一光伏组串PV1与DC/DC功率变换电路12的直流输入端之间的连接线路未导通,此时,第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压约等于零。
如此设置,可以提高第一检测点P1与第二检测点P2之间电压的检测精度,避免第一光伏组串PV1两端电压以及DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压对检测精度的影响。示例地,若第一检测点P1和第二检测点P2均设置在第一光伏组串PV1与第一开关组S1之间,无论第一开关组S1闭合还是断开,只要与光伏逆变器相连的第一光伏组串PV1两端有电压,第一检测点P1和第二检测点P2之间均存在电压,该电压约等于第一光伏组串PV1两端电压,也就是说,第一检测点P1和第二检测点P2之间电压的检测结果难以反映第一开关组S1的状态。示例地,若第一检测点P1和第二检测点P2均设置在第一开关组S1与DC/DC功率变换电路12的直流输入端之间,在第二开关组S2闭合的情况下,无论第一开关组S1闭合还是断开,第一检测点P1和第二检测点P2之间均存在电压,该电压约等于DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压,也就是说,第一检测点P1和第二检测点P2之间电压的检测结果也难以反映第一开关组S1的状态。
参见图7c,与图7a所示拓扑不同的是,图7c中,第一开关组S1的一端通过防反电路11(具体结构参见上文,不逐一例举)与DC/DC功率变换电路12的直流输出端相连,第一开关组S1的另一端用于与第一光伏组串PV1相连,电压检测电路13用于检测第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压。其中,第一检测点P1位于第一光伏组串的正极PV1+与母线电容C1和C2之间,第二检测点P2位于第一光伏组串的负极PV1-与母线电容C1和C2之间,第一检测点P1和第二检测点P2中至少一个检测点位于第一开关组S1与防反电路11之间,当第一开关组S1闭合,第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压等于DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压,控制器用于发出告警信号(参见上文)。
具体而言,当第一开关组S1闭合时,第一光伏组串PV1与DC/DC功率变换电路12的直流输出端之间的连接线路导通,由于防反电路11的存在,虽然DC/DC功率变换电路12的直流输出端电压大于DC/DC功率变换电路12的直流输入端电压,但第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压仍然等于DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压。当第一开关组S1断开时,第一光伏组串PV1与DC/DC功率变换电路12的直流输入端之间的连接线路未导通,此时,第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压约等于零。
值得一提的是,第一检测点P1和第二检测点P2中至少一个检测点位于第一开关组S1与防反电路11之间指的是第一检测点P1和第二检测点P2中至少一个检测点位于第一开关组S1与防反电路11的输出端之间。换句话说,检测点位于防反电路11内部也属于“位于第一开关组S1与防反电路11之间”。
如此设置,可以提高第一检测点P1与第二检测点P2之间电压的检测精度,避免第一光伏组串PV1两端电压以及DC/DC功率变换电路12的直流输出端的电压对检测精度的影响。示例地,若第一检测点P1和第二检测点P2均设置在第一光伏组串PV1与第一开关组S1之间,无论第一开关组S1闭合还是断开,只要与光伏逆变器相连的第一光伏组串PV1两端有电压,第一检测点P1和第二检测点P2之间均存在电压,该电压约等于第一光伏组串PV1两端电压,也就是说,第一检测点P1和第二检测点P2之间电压的检测结果难以反映第一开关组S1的状态。示例地,若第一检测点P1和第二检测点P2均设置在防反电路11的输出端与DC/DC功率变换电路12的直流输出端之间,在第二开关组S2闭合的情况下,无论第一开关组S1闭合还是断开,第一检测点P1和第二检测点P2之间均存在电压,该电压约等于母线电容C1和C2两端的电压,或者DC/DC功率变换电路12的直流输出端电压,或者直流母线电压,也就是说,第一检测点P1和第二检测点P2之间电压的检测结果也难以反映出第一开关组S1的状态。
参见图7d,与图7c所示拓扑不同的是,图7d中,防反电路11(具体结构参见上文,不逐一例举)的一端通过第一开关组S1与DC/DC功率变换电路12的直流输出端相连,防反电路11的另一端用于与第一光伏组串PV1相连,电压检测电路13用于检测第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压。其中,第一检测点P1位于第一光伏组串的正极PV1+与母线电容C1和C2之间,第二检测点P2位于第一光伏组串的负极PV1-与母线电容C1和C2之间,第一检测点P1和第二检测点P2中一个检测点位于第一光伏组串与第一开关组S1之间,第一检测点P1和第二检测点P2中另一个检测点位于第一开关组S1与DC/DC功率变换电路12的直流输出端之间,当第一开关组S1闭合,第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压等于DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压,控制器用于发出告警信号(参见上文)。
具体而言,当第一开关组S1闭合时,第一光伏组串PV1与DC/DC功率变换电路12的直流输出端之间的连接线路导通,由于防反电路11的存在,虽然DC/DC功率变换电路12的直流输出端电压大于DC/DC功率变换电路12的直流输入端电压,但第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压仍然等于DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电压。当第一开关组S1断开时,第一光伏组串PV1与DC/DC功率变换电路12的直流输出端之间的连接线路未导通,此时,第一检测点P1与第二检测点P2之间的电压约等于零。
如此设置,可以提高第一检测点P1与第二检测点P2之间电压的检测精度,避免第一光伏组串PV1两端电压以及DC/DC功率变换电路12的直流输出端的电压对检测精度的影响。示例地,若第一检测点P1和第二检测点P2均设置在第一光伏组串PV1与第一开关组S1之间,无论第一开关组S1闭合还是断开,只要与光伏逆变器相连的第一光伏组串PV1两端有电压,第一检测点P1和第二检测点P2之间均存在电压,该电压约等于第一光伏组串PV1两端电压,也就是说,第一检测点P1和第二检测点P2之间电压的检测结果难以反映第一开关组S1的状态。示例地,若第一检测点P1和第二检测点P2均设置在防反电路11的输出端与DC/DC功率变换电路12的直流输出端之间,在第二开关组S2闭合的情况下,无论第一开关组S1闭合还是断开,第一检测点P1和第二检测点P2之间均存在电压,该电压约等于母线电容C1和C2两端的电压,或者DC/DC功率变换电路12的直流输出端电压,或者直流母线电压,也就是说,第一检测点P1和第二检测点P2之间电压的检测结果也难以反映出第一开关组S1的状态。
值得一提的是,图7a至图7d所示的电压检测电路13均包括运算放大器,其中,运算放大器的正向输入端用于与第一检测点P1相连,运算放大器的负向输入端用于与第二检测点P2相连,运算放大器的输出端用于将第一检测点P1与第二检测点P2之间电压的信号传输给控制器,进而使控制器获知第一开关组S1的闭合或断开状态并在第一开关组S1闭合的情况下发出告警信号,进而使用户及时断开第一开关组S1。在实际应用中,运算放大器的正向输入端与第一检测点P1之间可以设置限流电阻,运算放大器的负向输入端与第二检测点P2之间也可以设置限流电阻,本申请对此不做限制。
另外,图7a至图7d中运算放大器主要用于实现电压变化并能提高输出电流的能力,因此,实际应用时,还可以将运算放大器转换为其他具有类似功能的器件,具体不做限定
参见图8,与图3所示拓扑不同的是,图8还包括开关状态检测电路,其中,开关状态检测电路为电流检测电路14。具体而言,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的直流输入端相连,电流检测电路14用于检测流经第三检测点P3的电流,其中,第三检测点P3位于第一光伏组串PV1与防反电路11之间,当第一开关组S1闭合,流经第三检测点P3的电流大于电流设定阈值,控制器用于发出告警信号(参见上文),其中,电流设定阈值大于零小于DC/DC功率变换电路12的直流输入端的电流。
具体而言,当第一开关组S1闭合时,第一光伏组串PV1与DC/DC功率变换电路12的直流输入端之间的连接线路导通,电流检测电路14可以在第三检测点P3检测到电流,当第一开关组S1断开时,第一光伏组串PV1与DC/DC功率变换电路12的直流输入端之间的连接线路未导通,第三检测点P3不能检测到电流。
通过将第三检测点P3设置在第一开关组S1和防反电路11之间,可以提高第三检测点P3的电流检测精度,避免DC/DC功率变换电路的直流输入端电流对检测精度的影响。
值得一提的是,在实际应用中,第一开关组S1和防反电路11的连接还可以对调,即第一光伏组串PV1依次通过防反电路11和第一开关组S1与DC/DC功率变换电路12的直流输入端相连。另外,第一开关组S1和防反电路11串联后还可以与DC/DC功率变换电路12的直流输出端相连。
另外,图8中检测电路14包括电流采样模块和运算放大器,电流采样模块用于采集流经第三检测点P3的电流并将采集的电流信号输送至运算放大器,运算放大器对电流信号进行处理后再传输给控制器。
参见图9a,与图3所示拓扑不同的是,一方面,图9a还包括开关状态检测电路,另一方面,第一开关组S1包括主触点开关S11和辅助触点开关S12。其中,开关状态检测电路包括电阻网络15和运算放大器,电阻网络15的一端用于与辅助触点开关S12相连,电阻网络15的另一端用于与运算放大器的输入端相连,运算放大器用于将其输出的信号(将在后文详述)传输给控制器,进而使控制器获知第一开关组S1的闭合或断开状态并在第一开关组S1闭合的情况下发出告警信号(参见上文)。值得一提的是,主触点开关S11和辅助触点开关S12闭合和断开状态相同,其中,主触点开关S11用于通流,辅助触点开关S12用于体现主触点开关S11的闭合或关断状态。具体而言,图9a中,主触点开关S11的一端用于与第一光伏组串PV1相连,主触点开关S11的另一端用于通过防反电路11和DC/DC功率变换电路12与母线电容C1和C2相连。也就是说,主触点开关S11的闭合和断开状态决定了第一光伏组串PV1产生的电能是否能顺利输送至母线电容C1和C2,在主触点开关S11闭合的情况下,第一光伏组串PV1输出的直流电会流经主触点开关S11而不会流经辅助触点开关S12。如此设置,开关状态检测电路能够间接获取主触点开关S11的闭合和断开状态,进而避免了较大的电流流经开关状态检测电路,保证了开关状态检测电路的检测准确性,降低了开关状态检测电路的故障概率。
需要说明的是,实际应用时,主触点开关S11的另一端与母线电容C1和C2相连既包括直接相连也包括间接相连,图9a仅展示了二者间接相连的情况,本申请对此不做限定。也就是说,主触点开关S11的另一端与母线电容C1和C2相连是一种功能性的描述,其本质是:主触点开关S11的状态会决定第一光伏组串PV1产生的直流电能否顺利输送至母线电容C1和C2。
为了更好地介绍图9a中开关状态检测电路的工作原理,请继续参见图9b,图9b在图9a的基础上具体展示了开关状态检测电路中电阻网络15的拓扑。其中,电阻网络15包括阻值相等的第二电阻R2和第三电阻R3,第二电阻R2的一端用于与稳定的电压源(Vo l tCurrent Condenser,VCC)相连,第二电阻R2的另一端用于通过第三电阻R3与模拟地(Ana log Ground,AGND)相连,第二电阻R2和第三电阻R3的串联连接点用于通过辅助触点开关S12与AGND相连,第二电阻R2和第三电阻R3的串联连接点还用于与运算放大器的正输入端相连,运算放大器的负输入端与运算放大器的输出端相连。当辅助触点开关S12断开,第二电阻R2和第三电阻R3的串联连接点向运算放大器的正输入端输出的电压为1/2VCC,即第二电阻R2和第三电阻R3两端均承担了1/2VCC的分压。当辅助触点开关S12闭合,第三电阻R3被旁路,第二电阻R2和第三电阻R3的串联连接点向运算放大器的正输入端输出的电压为0,即第二电阻R2独自承担了VCC的电压。基于此,开关状态检测电路可以向控制器输出不同的电压/电流信号,进而使控制器判断辅助触点开关S12的闭合或断开状态。示例地,当辅助触点开关S12闭合,第二电阻R2和第三电阻R3的串联连接点向运算放大器的正输入端输出的电压为0,开关状态检测电路向控制器输出0电平的电压信号,控制器用于发出告警信号(参见上文),进而提醒用户及时断开第一开关组S1。
值得一提的是,实际应用时,第二电阻R2和第三电阻R3的阻值也可以不相等,基于此,当辅助触点开关S12断开,第二电阻R2和第三电阻R3的串联连接点向运算放大器的正输入端输出的电压也不再是1/2VCC,具体的电压值可根据节点电压法确定,本申请对此不做限定。
另外,图9b中运算放大器主要用于实现电压变化并能提高输出电流的能力,因此,实际应用时,还可以将运算放大器转换为其他具有类似功能的器件,具体不做限定。
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 (15)
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、开关状态检测电路以及控制器;其中,
所述第一开关组不具备远程分断能力,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,使所述控制器从所述母线电容获得供电而上电;
所述第二开关组具备远程分断能力,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,其中,所述第一光伏组串为所述第二光伏组串的一部分;
所述DC/DC功率变换电路的直流输出端与所述母线电容相连;
在所述控制器已上电且所述第二开关组已闭合后,所述开关状态检测电路用于检测所述第一开关组的闭合或断开状态,若所述第一开关组仍闭合,所述控制器用于发出告警信号,所述告警信号用于提示用户断开所述第一开关组。
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,所述防反电路与所述第一开关组串联后连接于所述第一光伏组串和所述母线电容之间,所述防反电路用于在所述第一开关组闭合且所述第一光伏组串出现反接时,防止反向电流进入所述母线电容。
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器,其特征在于,所述防反电路的一端通过所述第一开关组与所述DC/DC功率变换电路的直流输入端相连,所述防反电路的另一端用于与所述第一光伏组串相连,所述开关状态检测电路用于检测第一检测点与第二检测点之间的电压,其中,所述第一检测点位于所述第一光伏组串的正极与所述母线电容之间,所述第二检测点位于所述第一光伏组串的负极与所述母线电容之间,所述第一检测点和所述第二检测点中一个检测点位于所述第一光伏组串与所述第一开关组之间,所述第一检测点和所述第二检测点中另一个检测点位于所述第一开关组与所述DC/DC功率变换电路的直流输入端之间,当所述第一开关组闭合,所述第一检测点与所述第二检测点之间的电压等于所述DC/DC功率变换电路的直流输入端的电压,所述控制器用于发出告警信号。
4.根据权利要求2所述的光伏逆变器,其特征在于,所述防反电路的一端通过所述第一开关组与所述DC/DC功率变换电路的直流输出端相连,所述防反电路的另一端用于与所述第一光伏组串相连,所述开关状态检测电路用于检测第一检测点与第二检测点之间的电压,其中,所述第一检测点位于所述第一光伏组串的正极与所述母线电容之间,所述第二检测点位于所述第一光伏组串的负极与所述母线电容之间,所述第一检测点和所述第二检测点中一个检测点位于所述第一光伏组串与所述第一开关组之间,所述第一检测点和所述第二检测点中另一个检测点位于所述第一开关组与所述DC/DC功率变换电路的直流输出端之间,当所述第一开关组闭合,所述第一检测点与所述第二检测点之间的电压等于所述DC/DC功率变换电路的直流输入端的电压,所述控制器用于发出告警信号。
5.根据权利要求2所述的光伏逆变器,其特征在于,所述第一开关组的一端通过所述防反电路与所述DC/DC功率变换电路的直流输入端相连,所述第一开关组的另一端用于与所述第二光伏组串相连,所述开关状态检测电路用于检测第一检测点与第二检测点之间的电压,其中,所述第一检测点位于所述第一光伏组串的正极与所述母线电容之间,所述第二检测点位于所述第一光伏组串的负极与所述母线电容之间,所述第一检测点和所述第二检测点中至少一个检测点位于所述第一开关组与所述防反电路之间,当所述第一开关组闭合,所述第一检测点与所述第二检测点之间的电压等于所述DC/DC功率变换电路的直流输入端的电压,所述控制器用于发出告警信号。
6.根据权利要求2所述的光伏逆变器,其特征在于,所述第一开关组的一端通过所述防反电路与所述DC/DC功率变换电路的直流输出端相连,所述第一开关组的另一端用于与所述第一光伏组串相连,所述开关状态检测电路用于检测第一检测点与第二检测点之间的电压,其中,所述第一检测点位于所述第一光伏组串的正极与所述母线电容之间,所述第二检测点位于所述第一光伏组串的负极与所述母线电容之间,所述第一检测点和所述第二检测点中至少一个检测点位于所述第一开关组与所述防反电路之间,当所述第一开关组闭合,所述第一检测点与所述第二检测点之间的电压等于所述DC/DC功率变换电路的直流输入端的电压,所述控制器用于发出告警信号。
7.根据权利要求2所述的光伏逆变器,其特征在于,所述防反电路的一端通过所述第一开关组与所述DC/DC功率变换电路的直流输入端相连,所述防反电路的另一端用于与所述第一光伏组串相连,所述开关状态检测电路用于检测流经第三检测点P3的电流,其中,所述第三检测点P3位于所述第一光伏组串与所述第一开关组之间,当所述第一开关组闭合,流经所述第三检测点P3的电流大于电流设定阈值,所述控制器用于发出告警信号,其中,所述电流设定阈值大于零小于所述DC/DC功率变换电路的直流输入端的电流。
8.根据权利要求2所述的光伏逆变器,其特征在于,所述第一开关组的一端通过所述防反电路与所述DC/DC功率变换电路的直流输入端相连,所述第一开关组的另一端用于与所述第一光伏组串相连,所述开关状态检测电路用于检测流经第三检测点P3的电流,其中,所述第三检测点P3位于所述第一光伏组串与所述防反电路之间,当所述第一开关组闭合,流经所述第三检测点P3的电流大于电流设定阈值,所述控制器用于发出告警信号,其中,所述电流设定阈值大于零小于所述DC/DC功率变换电路的直流输入端的电流。
9.根据权利要求2所述的光伏逆变器,其特征在于,所述第一开关组包括辅助触点开关和主触点开关,所述辅助触点开关与所述主触点开关的闭合和断开状态相同,所述主触点开关的一端用于与所述第一光伏组串相连,所述主触点开关的另一端用于与所述母线电容相连,所述辅助触点开关与所述开关状态检测电路相连,当所述辅助触点开关闭合,所述控制器用于发出告警信号。
10.根据权利要求9所述的光伏逆变器,其特征在于,所述开关状态检测电路包括第二电阻、第三电阻以及运算放大器,所述第二电阻的一端用于与稳定电压源相连,所述第二电阻的另一端用于通过所述第三电阻与虚拟地相连,所述第二电阻与所述第三电阻的串联连接点用于通过所述辅助开关触点与所述虚拟地相连,所述第二电阻与所述第三电阻的串联连接点还用于与所述运算放大器的输入端相连,所述运算放大器的输出端与所述控制器相连。
11.根据权利要求10所述的光伏逆变器,其特征在于,当所述辅助触点开关闭合,所述第二电阻与所述第三电阻的串联连接点向所述运算放大器输出零电压,所述运算放大器用于向所述控制器输出零点平,所述控制器用户发出所述告警信号。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的光伏逆变器,其特征在于,所述光伏逆变器包括指示灯,若所述第一开关组闭合使所述控制器从所述母线电容获得供电而上电,所述指示灯亮起,所述指示灯亮起用于指示用户闭合所述第二开关组;
在所述第二开关组闭合后,若所述第一开关组仍闭合,所述控制器用于发出告警信号包括:所述控制器用于控制所述指示灯的颜色变化、所述控制器用于控制所述指示灯的闪烁频率变化。
13.根据权利要求1-11中任一项所述的光伏逆变器,其特征在于,所述光伏逆变器包括告警灯,在所述第二开关组闭合后,若所述第一开关组仍闭合,所述控制器用于发出告警信号包括:所述控制器用于控制所述告警灯亮起。
14.根据权利要求1-11中任一项所述的光伏逆变器,其特征在于,在所述第二开关组闭合后,若所述第一开关组仍闭合,所述控制器用于发出告警信号包括:所述控制器用于向应用程序,或者客户端,或者上位机发送报警信号。
15.根据权利要求2所述的光伏逆变器,其特征在于,所述防反电路包括一个或多个二极管,所述二极管的导通方向与所述反向电流的方向相反。
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