JP7250842B2 - 光起電力快速遮断システムの起動方法、応用装置及びシステム - Google Patents

Description

本発明は光起電力グリッド接続発電という技術分野に属し、より具体的には、特に光起電力快速遮断システムの起動方法、応用装置及びシステムに関する。

光起電力発電技術は再生可能エネルギ発電技術として、広い範囲で応用される。光起電力システムにおける光起電力アレイは直流電力を出力して、インバータ装置を介して交流電力に変換された後、電力網に伝送される。ただし、直列接続の光起電力アレイの電圧が高く、光起電力システムの安全性を向上させるために、安全故障が出現すると、快速でオフされ、安全故障が消えた後、発電を回復するように要求し、即ち、光起電力システムにおける各光起電力ユニット遮断器が改めてオンになり、自身に接続された光起電力ユニットに、電気エネルギの出力を実現させるように要求する。

従来技術において、光起電力ユニット遮断器を起動するために、中央コントローラがハートビート信号を引き続いて送信し、または、直流バスにある遮断制御モジュールが周期的な励起パルスソースを送信する必要があり、該２つの技術案において、光起電力ユニット遮断器において追加的な受信モジュールを配置しなければならないから、光起電力ユニット遮断器のハードウェアコストを増える。

これに鑑みると、光起電力快速遮断システムの起動を実現した上に、光起電力快速遮断システムにおける光起電力ユニット遮断器のハードウェアコストを低減することで、光起電力快速遮断システムのハードウェアコストを低減するために、本発明は、光起電力快速遮断システムの起動方法、応用装置及びシステムを提供することを目的とする。

本発明の第１態様は光起電力快速遮断システムの起動方法を開示し、
前記光起電力快速遮断システムにおけるインバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御するステップと、
前記光起電力快速遮断システムにおける前記光起電力ユニット遮断器が検出された自身の出力電圧に応じて、自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が所定のオン条件を満たすかどうかを判定するステップであって、自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が前記所定のオン条件を満たすと、オンになるように自身を制御するステップと、
を有する。

好ましくは、前記所定のオン条件は、前記直流バスの電圧が小パルスを形成することである。

好ましくは、前記直流バスの電圧が小パルスを形成することは、前記直流バスについてショート、及びショートの停止を行うことを含む。

好ましくは、前記直流バスの電圧が小パルスを形成することは、前記直流バスについてショート、及びショートの停止を循環的に行うことを含む。

好ましくは、前記光起電力快速遮断システムにおける光起電力ユニット遮断器が検出された自身の出力電圧に応じて自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が前記所定のオン条件を満たすかどうかを判定した後、さらに、
自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が前記所定のオン条件を満たしていないと、前記光起電力ユニット遮断器は自身の遮断をそのままにするステップを有する。

好ましくは、前記光起電力快速遮断システムにおけるインバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御する前に、さらに、
前記光起電力ユニット遮断器が検出された自身の状態パラメータが所定の正常条件を満たすかどうかを判定するステップであって、前記状態パラメータが前記所定の正常条件を満たすと、前記光起電力快速遮断システムにおいて自身に接続された直流バスに所定の起動電圧を出力するステップと、
前記インバータシステムが相応的な直流バスの電圧が起動条件を満たすかどうかを検出し且つ判定するステップであって、相応的な直流バスの電圧が前記起動条件を満たすと、前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御するステップを実行するステップとを有する。

好ましくは、前記状態パラメータは入力電流値、入力電圧値及び温度のうちの少なくとも１つを含む。

好ましくは、前記インバータシステムが相応的な直流バスの電圧が前記起動条件を満たすかどうかを検出し且つ判定することは、
前記インバータシステムが相応的な直流バスの電圧を検出するステップと、
前記インバータシステムが相応的な直流バスの電圧に応じて、相応的な直流バスにおいて起動電圧を送信する前記光起電力ユニット遮断器の数を確定するステップと、
起動電圧を送信する前記光起電力ユニット遮断器の数が所定数以上であるかどうかを前記インバータシステムが判定するステップであって、起動電圧を送信する前記光起電力ユニット遮断器の数が所定数以上であれば、前記起動条件を満たすと判定し、そうでなければ前記起動条件を満たしていないと判定するステップと、を有する。

好ましくは、前記光起電力快速遮断システムにおけるインバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御することは、
前記インバータシステムが所定の規則に応じて相応的な直流バスの電圧を制御することで、相応的な直流バスの電圧が所定の変化規律に応じて変化するステップを有する。

好ましくは、前記インバータシステムが所定の規則に応じて相応的な直流バスの電圧を制御することは、
第１時間内で相応的な直流バスに対するショートを続けるステップと、第２時間内で相応的な直流バスに対するショートを停止するステップとを循環的に実行するステップを有する。

好ましくは、前記所定の変化規律は、前記第１時間内で前記直流バスの電圧が０であること、及び、前記第２所定時間内で前記直流バスの電圧が相応的な値であることである。

好ましくは、前記光起電力快速遮断システムにおける前記インバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御する前に、さらに、
前記インバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける各直流バスの電圧を検出するステップと、
前記インバータシステムが各直流バスの電圧が所定の異常条件を満たすかどうかを判定するステップと、
少なくとも１つの直流バスの電圧が前記所定の異常条件を満たすと、前記インバータシステムがアラームを出すとともに、所定の異常規則に応じて相応的な直流バスの電圧を制御し、または相応的な直流バスの電圧を変更せず、直接的に運転し、或いは運転を停止するステップと、
各直流バスの電圧がいずれも前記所定の異常条件を満たしていないと、前記インバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御するステップを実行するステップと、を有する。

好ましくは、前記所定の異常規則に応じて相応的な直流バスの電圧を制御することは、
前記所定の異常条件を満たす直流バスの電圧が第１所定電圧値より小さいと、第１時間内でパルス幅を所定範囲内にあるように制限して相応的な直流バスに対するショートを続け、第２時間内で相応的な直流バスに対するショートを停止するステップを有する。

好ましくは、前記相応的な直流バスの電圧を変更せずに直接的に運転することは、
前記所定の異常条件を満たす直流バスの電圧が第２所定電圧値より大きいと、相応的な直流バスに対してショート操作を行わないことで、相応的な光起電力ユニット遮断器がオフされたままにするステップであって、前記第２所定電圧値が前記第１所定電圧値以上であるステップ、を有する。

本発明の第２態様は光起電力ユニット遮断器を開示し、スイッチユニットと、起動電圧モジュールと、駆動回路と、プロセッサと、バイパスダイオードと、パラメータ採集手段とを備え、
前記スイッチユニットは、前記光起電力ユニット遮断器の正極分岐回路または負極分岐回路に設けられており、前記プロセッサの制御に応じて、前記光起電力ユニット遮断器のオンまたはオフを実現するために用いられ、
前記パラメータ採集手段は、前記光起電力ユニット遮断器の状態パラメータと出力電圧を採集して、採集された前記状態パラメータと前記出力電圧を前記プロセッサに出力するために用いられ、
前記起動電圧モジュールは、光起電力ユニット遮断器がオフになり且つ前記状態パラメータが所定の正常条件を満たす場合、前記プロセッサの制御に応じて、起動電圧を前記光起電力ユニット遮断器の出力端に出力するために用いられ、
前記バイパスダイオードは、前記光起電力ユニット遮断器がオフになる場合、前記光起電力ユニット遮断器のバイパス機能を実現するために用いられ、
前記プロセッサの出力端は前記駆動回路を介して前記スイッチユニットの制御端に接続され、前記プロセッサが前記起動電圧モジュール、前記パラメータ採集手段、前記駆動回路、及び前記スイッチユニットと結合することで、前記光起電力ユニット遮断器は、検出された自身の出力電圧に応じて、自身に接続された、電圧変化がインバータシステムによって制御される直流バスの電圧の変化特性が、所定のオン条件を満たすかどうかを判定し、自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が前記所定のオン条件を満たすと、オンになるように自身を制御することを実現できる。

好ましくは、前記光起電力ユニット遮断器はさらに、検出された自身の状態パラメータが前記所定の正常条件を満たすかどうかを判定し、前記状態パラメータが前記所定の正常条件を満たすと、光起電力快速遮断システムにおいて自身に接続された直流バスに所定の起動電圧を出力するために用いられる。

好ましくは、前記起動電圧モジュールは、低圧電源と、第１コンデンサと、逆流防止ダイオードとを備え、
前記低圧電源は、前記光起電力ユニット遮断器がオフになり且つ前記状態パラメータが前記所定の正常条件を満たす場合、前記プロセッサの制御に応じて、前記逆流防止ダイオードにより起動電圧を出力するために用いられ、
前記逆流防止ダイオードの陰極が前記起動電圧モジュールの出力端の正極とされ、前記逆流防止ダイオードの陽極がそれぞれ前記低圧電源の出力端と前記第１コンデンサの一端に接続され、前記第１コンデンサの他端が前記起動電圧モジュールの出力端の負極とされ、または、
前記逆流防止ダイオードの陰極が前記第１コンデンサの一端に接続され、接続点が前記起動電圧モジュールの出力端の正極とされ、前記逆流防止ダイオードの陽極が前記低圧電源の出力端に接続され、前記第１コンデンサの他端が前記起動電圧モジュールの出力端の負極とされ、
前記低圧電源は、内部抵抗を有するとともに、ショートされることを許容する。

好ましくは、前記パラメータ採集手段は、
前記光起電力ユニット遮断器の入力電圧を採集するための入力電圧採集手段と、
前記光起電力ユニット遮断器の出力電圧を採集するための出力電圧採集手段と、を備える。

好ましくは、前記パラメータ採集手段はさらに電流採集手段を備え、
前記電流採集手段は、前記光起電力ユニット遮断器の負極分岐回路において、前記バイパスダイオードの陽極と前記光起電力ユニット遮断器の出力端の負極との間に設けられて、または、
前記電流採集手段は、前記光起電力ユニット遮断器の負極分岐回路において、前記バイパスダイオードの陽極と前記起動電圧モジュールの出力端の負極との間に設けられ、または、
前記電流採集手段は、前記光起電力ユニット遮断器の正極分岐回路において、前記バイパスダイオードの陰極と前記光起電力ユニット遮断器の出力端の正極との間に設けられ、または、
前記電流採集手段は、前記光起電力ユニット遮断器の正極分岐回路において、前記バイパスダイオードの陰極と前記起動電圧モジュールの出力端の正極との間に設けられる。

好ましくは、前記スイッチユニットは、少なくとも１つのスイッチトランジスタモジュールを有し、
前記スイッチトランジスタモジュールの数が１である場合、前記スイッチトランジスタモジュールの入力端を前記スイッチユニットの入力端とし、前記スイッチトランジスタモジュールの出力端を前記スイッチユニットの出力端とし、前記スイッチトランジスタモジュールの制御端を前記スイッチユニットの制御端とし、
前記スイッチトランジスタモジュールの数が１ではない場合、各前記スイッチトランジスタモジュールが直列接続された直列接続分岐回路の入力端を、前記スイッチユニットの入力端とし、前記直列接続分岐回路の出力端を前記スイッチユニットの出力端とし、各スイッチトランジスタモジュールの制御端をいずれも前記スイッチユニットの制御端とする。

本発明の第３態様はインバータシステムを開示し、直流電圧制御回路とインバータ装置とを備え、
前記直流電圧コントローラは、光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧を制御するために用いられ、
前記インバータ装置が前記直流電圧制御回路と結合することで、前記インバータシステムは、相応的な直流バスの電圧に対する制御を実現できる。

好ましくは、前記インバータシステムが前記相応的な直流バスの電圧変化に対する制御を実行する前に、さらに、前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧が起動条件を満たすかどうかを検出し且つ判定し、相応的な直流バスの電圧が前記起動条件を満たすと、前記相応的な直流バスの電圧変化に対する制御というステップを実行する。

好ましくは、前記インバータシステムが相応的な直流バスの電圧を制御する前に、さらに、前記インバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける各直流バスの電圧を検出し、
各直流バスの電圧が所定の異常条件を満たすかどうかを判定し、
少なくとも１つの直流バスの電圧が所定の異常条件を満たすと、アラームを出すとともに、所定の異常規則に応じて相応的な直流バスの電圧を制御し、または、相応的な直流バスの電圧を変更せず、直接的に運転し、或いは運転を停止し、
一方、各直流バスの電圧がいずれも前記所定の異常条件を満たしていないと、前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧に対する制御というステップを実行する。

好ましくは、前記直流電圧制御回路は、直流バスに独立するように設けられる直流電圧コントローラであり、
前記インバータ装置は、インバータ回路を有し、前記インバータ回路の直流側を前記インバータ装置の直流側とし、前記インバータ回路の交流側を前記インバータ装置の交流側とする。

好ましくは、前記直流電圧制御回路は前記インバータ装置に設けられるＤＣ／ＤＣ回路であり、
前記インバータ装置は、さらにインバータ回路を備え、前記ＤＣ／ＤＣ回路の一端を前記インバータ装置の直流側とし、前記ＤＣ／ＤＣ回路の他端を前記インバータ回路の直流側に接続し、前記インバータ回路の交流側を前記インバータ装置の交流側とする。

好ましくは、前記ＤＣ／ＤＣ回路は基礎ブースト回路、または３レベルブースト回路である。

本発明の第４態様は光起電力快速遮断システムを開示し、少なくとも１つの遮断システムと、本発明の第３態様のインバータシステムとを備え、前記遮断システムは、直流バスと、少なくともＮ個の光起電力ユニットと、本発明の第２態様のＮ個の光起電力ユニット遮断器とを備え、Ｎが正の整数であり、
前記遮断システムにおいて、各前記光起電力ユニット遮断器の出力端がカスケード接続され、
各光起電力ユニット遮断器の入力端がそれぞれ対応する各光起電力ユニットの出力端に接続され、
各前記光起電力ユニット遮断器のカスケード接続された正極が前記直流バスの正極を介して前記インバータシステムの対応する直流インターフェースの正極に接続され、
各前記光起電力ユニット遮断器のカスケード接続された負極が前記直流バスの負極を介して前記インバータシステムの対応する直流インターフェースの負極に接続される。

前記技術案から分かるように、本発明は光起電力快速遮断システムの起動方法を提供し、まず、インバータシステムは光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御し、そして、光起電力ユニット遮断器は検出された自身の出力電圧に応じて、自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が所定のオン条件を満たすかどうかを判定し、自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が所定のオン条件を満たすと、オンになるように自身を制御し、従って、光起電力ユニット遮断器は自身の既存の電圧サンプリングデバイスのみにより、オンの信号を受信したかどうかを判定でき、相応的な受信機器を追加に配置する必要がなく、さらに、光起電力ユニット遮断器と外部との通信を実現した上に、光起電力ユニット遮断器のハードウェアコストが低減される。

本発明の実施例または従来技術における技術案をより明らかに説明するために、以下は実施例または従来技術の記載にとって必要な図面を簡単に紹介し、明らかに、以下の記載中の図面は本発明のいくつかの実施例であり、当業者にとって、進歩性に値する労働をしない前提で、これらの図面に基づき他の図面を取得できる。
本発明の実施例が提供した、１つの光起電力快速遮断システムの起動方法の模式図 本発明の実施例が提供した、他の光起電力快速遮断システムの起動方法の模式図 本発明の実施例が提供した、直流バスの電圧と光起電力ユニット遮断器の出力電圧との模式図 本発明の実施例が提供した、直流バスの電圧と光起電力ユニット遮断器の出力電圧を有する模式的な光起電力快速遮断システムの構成図 本発明の実施例が提供した、光起電力快速遮断システムの故障の等価構成模式図 本発明の実施例が提供した、光起電力ユニット遮断器の模式図 本発明の実施例が提供した、他の光起電力ユニット遮断器の模式図 本発明の実施例が提供した、他の光起電力ユニット遮断器の模式図 本発明の実施例が提供した、他の光起電力ユニット遮断器の模式図 本発明の実施例が提供した、光起電力快速遮断システムにおけるインバータシステムの模式図 本発明の実施例が提供した、光起電力快速遮断システムにおける他のインバータシステムの模式図 本発明の実施例が提供した、光起電力快速遮断システムにおける他のインバータシステムの模式図 本発明の実施例が提供した、光起電力快速遮断システムの模式図 本発明の実施例が提供した、他の光起電力快速遮断システムの模式図 本発明の実施例が提供した、他の光起電力快速遮断システムの模式図 本発明の実施例が提供した、他の光起電力快速遮断システムの起動方法の模式図

本発明の実施例の目的、技術案及び利点をより明らかにするために、以下は本発明の実施例における図面を結合して、本発明の実施例における技術案を明らか且つ完全に記載し、明らかに、記載の実施例は全ての実施例ではなく、本発明の一部の実施例である。本発明の実施例に基づき、当業者が進歩性に値する労働をしない前提で取得した他の全ての実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

本出願において、用語である「含む」、「包含」またはそのいずれの他の変体は、非排他的な包含をカバーすることで、一連の要素を含む過程、方法、物品または機器はそれらの要素だけではなく、さらに明らかに挙げられていない他の要素を含み、または、このような過程、方法、物品または機器の固有の要素を含む。より多い限定がない場合、「１つ……を含む」という語句により限定された要素は、前記要素が含まれた過程、方法、物品または機器にはさらに他の同じ要素が存在することを排除しない。

従来技術において、光起電力ユニット遮断器に追加的な受信モジュールを配置する必要があるから、光起電力ユニット遮断器のハードウェアコストを増える問題を解決するために、本発明の実施例は、光起電力快速遮断システムの起動方法を提供する。

図１３を参照し、該光起電力快速遮断システムは、少なくとも１つの遮断システムと、少なくとも１つのインバータシステム２０４とを備え、遮断システムは、直流バス（直流母線）２０３と、少なくともＮ個の光起電力ユニット２０１と、Ｎ個の光起電力ユニット遮断器２０２とを備え、Ｎは正の整数であり、
遮断システムにおいて、各光起電力ユニット遮断器２０２の出力端はカスケード接続され、
各光起電力ユニット遮断器２０２の入力端はそれぞれ対応する各光起電力ユニット２０１の出力端に接続され、
各光起電力ユニット遮断器２０２のカスケード接続された正極は直流バス２０３の正極を介してインバータシステム２０４の対応する直流インターフェースの正極に接続され、
各光起電力ユニット遮断器２０２のカスケード接続された負極は直流バス２０３の負極を介してインバータシステム２０４の対応する直流インターフェースの負極に接続される。

図１６を参照し、該光起電力快速遮断システムの起動方法は、以下のステップを有する。
Ｓ１０１：インバータシステムは相応的な直流バスの電圧変化を制御する。

説明しようとするのは、インバータシステムは相応的な直流バスの電圧変化を制御するという方式で、オンになることが許容されたと知るように相応的な光起電力ユニット遮断器に通知する。

実際の応用において、該ステップＳ１０１の具体的な過程は以下の通り、即ち、インバータシステムが所定の規則に応じて、相応的な直流バスの電圧を制御することで、相応的な直流バスの電圧が所定の変化規律に応じて変化し、例えば、第１時間内で相応的な直流バスに対するショートを続けるステップと、第２時間内で相応的な直流バスに対するショートを停止するステップとを循環的に実行する。相応的に、直流バスの電圧の変化規律は、第１時間内で直流バスの電圧が０であり、及び、第２所定時間内で直流バスの電圧が相応的な値、例えば第２電圧であることであり、即ち、図３に示すように、第２電圧は第２所定時間内での直流バスの電圧であり、ショート停止区間の時間長さは第２所定時間であり、ショート区間の時間長さは第１所定時間である。説明しようとするのは、所定の回数だけ循環的に実行してもよく、ずっと循環的に実行してもよく、ここで具体的に限定せず、いずれも本出願の保護範囲に該当する。さらに説明に値するのは、同一回の循環内に、第１所定時間と第２所定時間とは同様であってもよいし、異なってもよく、ここで具体的に限定せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。異なる循環において、各第１所定時間の間は同様であってもよいし、異なってもよく、ここで具体的に限定せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当し、各第２所定時間の間について同様であるから、ここで具体的に限定せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。

説明しようとするのは、該第１所定時間及び該第２所定時間はインバータシステムと光起電力ユニット遮断器により共同で約束され、該所定回数もインバータシステムと光起電力ユニット遮断器により共同で約束される。

Ｓ１０２：光起電力ユニット遮断器は検出された自身の出力電圧に応じて、自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が所定のオン条件を満たすかどうかを判定する。

自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が所定のオン条件を満たすと、ステップＳ１０３を実行し、一方、自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が所定のオン条件を満たしていないと、光起電力ユニット遮断器は自身の遮断をそのままにする。

Ｓ１０３：光起電力ユニット遮断器はオンになるように自身を制御する。

該所定のオン条件は、直流母線の電圧が小パルスを形成することであり、該直流母線が小パルスを形成することは、具体的に、直流母線がショートされることと、ショートが停止されることとを有し、無論、該ショートされることと、ショートが停止されることは循環的であってもよく、即ち、直流母線は循環的にショートされ、及びショートが停止される。相応的に、光起電力ユニット遮断器の出力電圧の変化規律は図３に示すように、ショート停止区間に、直流バスの電圧は第２電圧であり、光起電力ユニット遮断器の出力電圧は第１電圧であり、ショート区間に、直流バスの電圧はゼロであり、光起電力ユニット遮断器の出力電圧はゼロである。説明しようとするのは、所定回数だけ循環的に実行してもよく、例えば所定回数のショートとショートの停止を検出したと、光起電力ユニット遮断器はオンになるように、自身を制御し、該所定回数は２回または複数回であってもよく、ここで一々贅言せず、いずれも本出願の保護範囲に該当する。

本実施例は以上の過程により、インバータシステムが直流バスに対してショートとショートの停止を繰り返すことで、各光起電力ユニット遮断器の出力電圧が所定の起動電圧と０との間で交互に切り換えられ、数回繰り返した後、直流バスの電圧は小パルスを形成し、各光起電力ユニット遮断器は自身の出力電圧に応じて該小パルスを検出した後、オンになるように自身を制御し、相応的な光起電力ユニットは電気エネルギの出力を実現し、従って、光起電力ユニット遮断器は自身の既存の電圧サンプリングデバイスのみにより、オンの信号を受信したかどうかを判定でき、相応的な受信機器を追加的に配置する必要がなくなり、さらに、光起電力ユニット遮断器と外部との通信を実現した上に、光起電力ユニット遮断器のハードウェアコストを低減させ、相応的に、インバータシステムにオン信号送信モジュールを配置する必要がなく、インバータシステムのハードウェアコストが低減される。また、本出願は電力レベルが低い電圧電流の特性を利用するから、より確実且つ安定になり、電力線キャリア通信、無線通信などが干渉を受けやすいという問題を避け、光起電力快速遮断システムの安定性を向上させる。

また、ステップＳ１０１の前に、図１を参照し、さらに、以下のステップを有する。
Ｓ３０１：光起電力ユニット遮断器は、検出された自身の状態パラメータが所定の正常条件を満たすかどうかを判定する。

状態パラメータが所定の正常条件を満たすと、ステップＳ３０２を実行する。

Ｓ３０２：光起電力ユニット遮断器は自身に接続された直流バスに所定の起動電圧を出力する。

説明しようとするのは、該状態パラメータは入力電流値、入力電圧値及び温度のうちの少なくとも１つを含み、入力電圧値を例として、光起電力ユニット遮断器が遮断状態にある場合、その自身に接続された光起電力ユニットが電圧が生じ、即ち、自身の入力電圧値が０ではなく、例えば日の出の場合であれば、該光起電力ユニット遮断器は自身に接続された直流バスに所定の起動電圧を出力するという方式でインバータシステムに通知することで、光起電力ユニットにおいて既に電圧が生じた状況をインバータシステムに知らせる。ただし、夜間または光起電力ユニットが故障した場合、光起電力ユニット遮断器はインバータシステムの起動フローをトリガすることがなく、即ち、インバータシステムに所定の起動電圧を送信することがない。該光起電力ユニットの故障は、光起電力ユニットが遮断されることで電圧が生じることがない、及び光起電力ユニットが損壊されることで電圧が生じることがないなどの状況を含む。該所定の正常条件は、自身の状態パラメータが所定の状態パラメータ値より大きいことであってもよく、該所定の状態パラメータ値の具体的な値の範囲について、ここで具体的に限定せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。該状態パラメータは他のパラメータであってもよく、ここで一々贅言せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。

実際の応用において、相応的な直流バスでの全ての光起電力ユニット遮断器から出力された起動電圧の和の値は、所定電圧値より小さいから、インバータシステムが各光起電力ユニット遮断器がオンになることを許容する前に、直流バスの電圧は低い電圧に維持される。該所定の起動電圧は一般的に、１Ｖの直流電圧であり、無論、該所定の起動電圧は他の幅値の直流電圧または交流電圧であってもよい。該所定電圧値は基準に規定する電圧値であり、例えばＮＥＣ２０１７に規定する３０Ｖであり、無論、該所定電圧値は他の電圧値であってもよく、ここで一々贅言せず、いずれも本出願の保護範囲に該当する。

各光起電力ユニット遮断器から出力された起動電圧と直流バスの電圧との間の関係をより直観的に紹介するために、図４は相応的な電圧表示を有する構成図を示す。各々光起電力ユニット遮断器の準備ができて、即ち、自身の状態パラメータは所定の正常条件を満たす場合、１Ｖの直流電圧を出力し、光起電力快速遮断システムにおいてＮ個の光起電力ユニット遮断器があり、各々光起電力ユニット遮断器は１つの光起電力ユニットに対応し、全ての光起電力ユニット遮断器の準備ができた場合、各光起電力ユニット遮断器はいずれも１Ｖの直流電圧を出力し、各光起電力ユニット遮断器の出力電圧は直流バスで直列接続され、ｎＶの電圧Ｕｂを発生させ、即ち、直流バスの電圧はＵｂである。

Ｓ３０３：インバータシステムは相応的な直流バスの電圧が起動条件を満たすかどうかを検出し且つ判定する。

該起動条件は、直流バスの電圧から取得された、起動電圧を送信する光起電力ユニット遮断器の数が所定数以上であることであってもよい。無論、該起動条件は光起電力快速遮断システムが起動できることを示し得る他の条件であってもよく、ここで一々贅言せず、いずれも本出願の保護範囲に該当する。

実際の応用において、インバータシステムはまず、相応的な直流バスの電圧を検出し、そして、相応的な直流バスの電圧に応じて、相応的な直流バスにおいて起動電圧を送信する光起電力ユニット遮断器の数を確定し、次に、起動電圧を送信する光起電力ユニット遮断器の数が所定数以上であるかどうかを判定し、起動電圧を送信する光起電力ユニット遮断器の数が所定数以上であれば、起動条件を満たすと判定し、そうでなければ起動条件を満たしていないと判定する。該所定数の具体的な値の範囲について、ここで一々贅言せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。

具体的に、分散型光起電力システムの応用において、直流バスに直列接続される光起電力ユニットの数量は一般的に、３０個を超えない。例えば、起動電圧は定常直流電圧Ｕｘであり、インバータシステムは直流バスの電圧がＵｂであると検出し、インバータシステムは直流バスで起動電圧を送信する光起電力ユニット遮断器を推定し、即ち、準備ができた光起電力ユニット遮断器の数量はＮｘ＝Ｕｂ／Ｕｘであり、そして、インバータシステムは、Ｎｘが所定数以上であるかどうかを判定し、Ｎｘが所定数以上であれば、起動条件を満たすと判定し、そうでなければ起動条件を満たしていないと判定する。

相応的な直流バスの電圧が起動条件を満たすと、ステップＳ１０１を実行する。説明しようとするのは、直流バスの電圧は、インバータシステムが許容した直流状態パラメータの最大値より大きい場合、該インバータシステムは電圧異常状態であると判定し、運転を停止する可能性があり、即ち、ステップＳ１０１を引き続いて実行しない。

光起電力ユニット遮断器は夜間またはユニットの故障の場合、所定の起動電圧を送信せず、相応的に、該インバータシステムも起動操作を頻繁に実行せず、即ち、インバータシステムは相応的な直流バスの電圧を頻繁に制御しない。

本実施例において、光起電力ユニットから出力された電気エネルギが大きい場合、光起電力ユニット遮断器は起動電圧により、インバータシステムに通知し、該インバータシステムは直流バスの電圧が所定の起動条件を満たすと判定した後、直流バスの電圧変化を制御するから、インバータシステムは光起電力ユニット遮断器が応答できない場合、直流バスの電圧変化を続いて制御することを避け、インバータシステムの動作效率を向上させる。

説明しようとするのは、光起電力快速遮断システムは図５に示される構成であるかもしれず、光起電力ユニット遮断器２０２が接続されていない少なくとも１つの光起電力ユニット（図５に示される２０１ａ）が存在し、または、光起電力快速遮断システムには、故障により自身の接続を切断できない少なくとも１つの光起電力ユニット遮断器２０２が存在する。この場合、相応的な光起電力ユニット（図５に示される２０１ａ）の出力電圧は直接的に直流バス２０３に印加され、光起電力快速遮断システムにより制御されず、この場合、他の光起電力ユニット遮断器２０２がオンになることを許容すると、直流バス２０３での電圧が基準における限定値を超えて、システムが安全ではない状態になる恐れがある。

従って、実際の応用において、前記ステップＳ１０１の前に、参照図２（図１を例として示す）のように、さらに、
Ｓ２０１：インバータシステムは光起電力快速遮断システムにおける各直流バスの電圧を検出するステップと、
Ｓ２０２：インバータシステムは各直流バスの電圧が所定の異常条件を満たすかどうかを判定するステップと、
を有する。

該所定の異常条件は直流バスの電圧が所定電圧値より大きいことであってもよく、該所定電圧値は各光起電力ユニット遮断器がいずれもオフ状態にある際の最大電圧値であってもよく、ここで具体的に限定せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。該所定の異常条件の具体的な内容について、ここで具体的に限定せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。

少なくとも１つの直流バスの電圧が所定の異常条件を満たすと、ステップＳ２０３を実行し、一方、各直流バスの電圧がいずれも所定の異常条件を満たしていないと、ステップＳ１０１を実行する。

Ｓ２０３：インバータシステムはアラームを出すとともに、所定の異常規則に応じて相応的な直流バスの電圧を制御し、または、相応的な直流バスの電圧を変更せず、直接的に運転し、或いは運転を停止する。

アラームの出力形式は、出力電力の制限、故障警告灯、通信による故障コードの報告、ネットワークプラットフォームによる警告メッセージの送信などであってもよく、ここで一々贅言せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。

インバータシステムはアラームを出した後、具体的なシステム配置に応じて、運転を停止するかどうかを決定し、直接的に運転を停止すると運転の安全をなるべく確保できるが、システムの発電量を損失することがあるから、アラームを出した後にも、発電動作を引き続けて、具体的に、以下の２つの形式を有し：
（１）所定の異常規則に応じて、相応的な直流バスの電圧を制御し、その具体的な過程は以下の通り：所定の異常条件を満たす直流バスの電圧が第１所定電圧値より小さいと、第１時間内でパルス幅を所定範囲内にあるように制限して相応的な直流バスに対するショートを続け、第２時間内で相応的な直流バスに対するショートを停止する。
該第１所定電圧値はインバータシステムの最低の起動電圧である。説明しようとするのは、直流バスの電圧が該最低の起動電圧より低い場合、直流バスの電圧は光起電力快速遮断システムの起動要求を満たすことができないから、相応的な光起電力ユニット遮断器がオンになることを許容すべき、相応的な光起電力ユニットが電気エネルギの出力を実現し、さらに、直流バスの電圧が光起電力快速遮断システムの電気使用の要求を満たすことができ、一方、ショートによる過電流が自身のデバイスを損壊することを防止するために、この場合、インバータシステムはショート期間のパルス幅を制限することで、自身のデバイスの安全使用を保証する必要がある。該所定範囲について、ここで具体的に限定せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。
（２）相応的な直流バスの電圧を変更せず、直接的に運転し、その具体的な過程は以下の通り：所定の異常条件を満たす直流バスの電圧が第２所定電圧値より大きいと、相応的な直流バスに対してショート操作を行わないことで、相応的な光起電力ユニット遮断器がオフされたままにする。
該第２所定電圧値は第１所定電圧値以上であり、即ち、該第１所定電圧値と第２所定電圧値とは等しくてもよく、即ち、インバータシステムの最低の起動電圧であり、または、両者は等しくなくてもよく、ここで具体的に限定せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。該第２所定電圧値の具体的な値の範囲について、ここで具体的に限定せず、直流バスの電圧が第２所定電圧値より大きい場合、現在の、オフされることができない光起電力ユニット遮断器、及び光起電力ユニット遮断器が配置されていない光起電力ユニットの出力電圧がインバータシステムの起動要求を満たせばよく、この場合、インバータシステムは直接的に発電し得て、無論、その後、システムの配置に応じて、発電を停止するか、それとも他の光起電力ユニット遮断器をオンにするかということを决定し、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。

説明しようとするのは、図２において、ステップＳ２０１，Ｓ２０２が、ステップＳ３０１、Ｓ３０２及びＳ３０３の後、及びステップＳ１０１の前にあるフローは、例示のみであり、ステップの他の順序について、ここで一々贅言せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。

本実施例において、相応的な直流バスの電圧の変化を制御する前に、各直流バスの電圧が所定の異常条件を満たすかどうかを判定し、所定の異常条件を満たすと、アラームを出すことで、相応的な光起電力ユニット遮断器がオンになるように直接的に許容することを避け、直流バスでの電圧が基準における限定値を超えることをなるべく避けて、光起電力快速遮断システムの安全性を向上させる。

本発明の実施例は光起電力ユニット遮断器を提供し、図６を参照し、スイッチユニット（図６に示すように、Ｑ１とＱ２とを有する）と、起動電圧モジュール２００と、駆動回路１０１と、プロセッサ１０３と、バイパスダイオードＤｐと、パラメータ採集手段（図６に示すように、入力電圧採集手段１００、出力電圧採集手段１０２及び電流採集手段１０４を有する）とを備え、
スイッチユニットは光起電力ユニット遮断器の負極分岐回路（図示せず）、または光起電力ユニット遮断器の正極分岐回路（図６に示す）に設けられ、具体的に、スイッチモジュール（スイッチトランジスタモジュール）Ｑ１の入力端はスイッチユニットの入力端として、光起電力ユニット遮断器の入力端の正極Ｕｉｎ＋に接続され、スイッチモジュールＱ１の出力端はスイッチモジュール（スイッチトランジスタモジュール）Ｑ２の入力端に接続され、スイッチモジュールＱ２の出力端をスイッチモジュールの出力端とし、該スイッチユニットはプロセッサ１０３の制御に応じて、光起電力ユニット遮断器のオンまたはオフを実現する。

具体的に、該スイッチユニットは少なくとも１つのスイッチトランジスタモジュール（図６は、２つのスイッチトランジスタモジュールを例として示す）を有し、スイッチトランジスタモジュールの数が１である場合、スイッチトランジスタモジュールの入力端をスイッチユニットの入力端とし、スイッチトランジスタモジュールの出力端をスイッチユニットの出力端とし、スイッチモジュールの制御端をスイッチユニットの制御端（図示せず）とする。スイッチトランジスタモジュールの数が１ではない場合、各スイッチトランジスタモジュールが直列接続された直列接続分岐回路の入力端をスイッチユニットの入力端とし、直列接続分岐回路の出力端をスイッチユニットの出力端とし、各スイッチモジュールの制御端をいずれもスイッチユニットの制御端とし、例えば、スイッチトランジスタモジュールの数が２である場合、図６に示すように、スイッチモジュールＱ１の入力端はスイッチユニットの入力端として、光起電力ユニット遮断器の入力端の正極Ｕｉｎ＋に接続され、スイッチモジュールＱ１の出力端はスイッチモジュールＱ２の入力端に接続され、スイッチモジュールＱ２の出力端をスイッチモジュールの出力端とし、スイッチモジュールＱ１とＱ２との制御端をスイッチユニットの制御端とする。

該スイッチモジュールは少なくとも１つのスイッチトランジスタ（図６は、１つのスイッチトランジスタを例として示す）を有し、スイッチトランジスタの数が１より大きい場合、各スイッチトランジスタは並列接続され、及び／または直列接続される。スイッチトランジスタは半導体スイッチデバイスであり、ＭＯＳＦＥＴ(Ｍｅｔａｌ-Ｏｘｉｄｅ-Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ-Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)、またはＩＧＢＴ(Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)であってもよく、図６はＭＯＳＦＥＴを例示として示し、スイッチトランジスタをＩＧＢＴとする模式図は、ここで一々示されていなく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。

パラメータ採集モジュール（パラメータ採集手段）は、光起電力ユニット遮断器の状態パラメータと出力電圧を採集して、採集された状態パラメータと出力電圧をプロセッサ１０３に出力する。

具体的に、該パラメータ採集モジュールは、入力電圧採集手段１００と出力電圧採集手段１０２とを有し、該入力電圧採集手段１００は光起電力ユニット遮断器の入力端の正極と負極との間に設けられ、具体的に、該入力電圧採集手段１００の入力端の正極と負極とはそれぞれ光起電力ユニット遮断器の入力端の正極と負極に接続され、入力電圧採集手段１００の出力端はプロセッサ１０３に接続され、入力電圧採集手段１００は光起電力ユニット遮断器の入力電圧を採集して、採集された入力電圧をプロセッサ１０３に出力する。該出力電圧採集手段１０２は光起電力ユニット遮断器の出力端の正極と負極との間に設けられ、具体的に、該出力電圧採集手段１０２の出力端の正極と負極とはそれぞれ光起電力ユニット遮断器の出力端の正極と負極に接続され、出力電圧採集手段１０２の出力端はプロセッサ１０３に接続され、該出力電圧採集手段１０２は光起電力ユニット遮断器の出力電圧を採集し、採集された出力電圧をプロセッサ１０３に出力する。

実際の応用において、該パラメータ採集モジュールはさらに、光起電力ユニット遮断器の出力電流を採集し、相応的に、パラメータ採集モジュールはさらに電流採集手段１０４を備える。スイッチユニットがオンになる場合、バイパスダイオードＤｐが遮断され、電流採集手段１０４が採集した電流は、光起電力ユニットの出力電流であり、スイッチユニットがオフになる場合、電流採集手段１０４が採集した電流は、バイパスダイオードＤｐを経た電流である。

一般的に、電流採集手段１０４の抵抗が小さく、さらに、該電流採集手段１０４は多種の配置方式を有し、以下は４つの配置方式を説明し：
（１）図６を参照し、電流採集手段１０４は光起電力ユニット遮断器の負極分岐回路において、バイパスダイオードＤｐの陽極と光起電力ユニット遮断器の出力端の負極Ｕｏｕｔ－との間に設けられる。具体的に、電流採集手段１０４の一端が光起電力ユニット遮断器の出力端の負極Ｕｏｕｔ－に接続され、電流採集手段１０４の他端がそれぞれバイパスダイオードＤｐの陽極と光起電力ユニット遮断器の入力端の負極Ｕｉｎ－に接続される。
（２）図７を参照し、電流採集手段１０４は光起電力ユニット遮断器の負極分岐回路において、バイパスダイオードＤｐの陽極と起動電圧モジュール２００の出力端の負極との間に設けられる。具体的に、該電流採集手段１０４の一端がそれぞれバイパスダイオードＤｐの陽極と光起電力ユニット遮断器の入力端の負極Ｕｉｎ－に接続され、該電流採集手段１０４の他端がそれぞれ起動電圧モジュール２００の出力端の負極と光起電力ユニット遮断器の出力端の負極Ｕｏｕｔ－に接続される。
（３）電流採集手段１０４は光起電力ユニット遮断器の正極分岐回路において、バイパスダイオードＤｐの陰極と光起電力ユニット遮断器の出力端の正極Ｕｏｕｔ＋との間に設けられる。具体的に、電流採集手段１０４の一端が光起電力ユニット遮断器の出力端の正極Ｕｏｕｔ＋に接続され、電流採集手段１０４の他端がバイパスダイオードＤｐの陰極に接続される（図示せず）。
（４）電流採集手段１０４は光起電力ユニット遮断器の正極分岐回路において、バイパスダイオードＤｐの陰極と起動電圧モジュール２００の出力端の正極との間に設けられる。具体的に、電流採集手段１０４の一端がそれぞれ光起電力ユニット遮断器の出力端の正極Ｕｏｕｔ＋と起動電圧モジュール２００の出力端の正極に接続され、電流採集手段１０４の他端がバイパスダイオードＤｐの陰極に接続される（図示せず）。

起動電圧モジュール２００の出力端の正極と負極とはそれぞれ光起電力ユニット遮断器の出力端の正極と負極に接続され、該起動電圧モジュール２００は、光起電力ユニット遮断器がオフになるとともに状態パラメータが所定の正常条件を満たす場合、プロセッサ１０３の制御に応じて、起動電圧を光起電力ユニット遮断器の出力端に出力する。説明しようとするのは、該起動電圧モジュール２００は一定の内部抵抗を有し、出力はショートされることができ、さらに、該起動電圧モジュール２００はショートされる場合、その出力電圧は０である。

実際の応用において、図８と図９（図８と図９はいずれも出力電圧採集手段１０２を示さない）を参照し、起動電圧モジュール２００は低圧電源１０５と、第１コンデンサＣｔと、逆流防止ダイオードＤｓとを備える。

該低圧電源１０５は内部抵抗を有するとともに、ショートされることを許容し、該低圧電源１０５は具体的に、光起電力ユニット遮断器がオフになるとともに状態パラメータが所定の正常条件を満たす場合、プロセッサ１０３の制御に応じて、逆流防止ダイオードＤｓを介して起動電圧を出力する。

具体的に、図８に示すように、逆流防止ダイオードＤｓの陰極を起動電圧モジュール２００の出力端の正極とし、逆流防止ダイオードＤｓの陽極はそれぞれ低圧電源１０５の出力端と第１コンデンサＣｔの一端に接続され、第１コンデンサＣｔの他端を起動電圧モジュール２００の出力端の負極とし、または、図９に示すように、逆流防止ダイオードＤｓの陰極は第１コンデンサＣｔの一端に接続され、接続点を起動電圧モジュール２００の出力端の正極とし、逆流防止ダイオードＤｓの陽極は低圧電源１０５の出力端に接続され、第１コンデンサＣｔの他端を起動電圧モジュール２００の出力端の負極とする。

バイパスダイオードＤｐの陽極は光起電力ユニット遮断器の出力端の負極Ｕｏｕｔ－に接続され、その陰極は光起電力ユニット遮断器の出力端の正極Ｕｏｕｔ＋に接続され、該バイパスダイオードＤｐは、光起電力ユニット遮断器がオフになる場合、光起電力ユニット遮断器のバイパス機能を実現する。

プロセッサ１０３の出力端は駆動回路１０１を介してスイッチユニットの制御端に接続され、プロセッサ１０３は起動電圧モジュール２００、パラメータ採集モジュール、駆動回路１０１及びスイッチユニットと結合することで、光起電力ユニット遮断器が前記実施例に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法における相応的なステップを実現でき、具体的に、検出された自身の出力電圧に応じて、自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が、所定のオン条件を満たすかどうかを判定するステップと、自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が所定のオン条件を満たすと、オンになるように自身を制御するステップとを有する。実際の応用において、該光起電力ユニット遮断器はさらに、検出された自身の状態パラメータが所定の正常条件を満たすかどうかを判定し、状態パラメータが所定の正常条件を満たすと、光起電力快速遮断システムにおいて、自身に接続された直流バスに所定の起動電圧を出力する。

説明しようとするのは、該光起電力ユニット遮断器の、該光起電力快速遮断システムの起動方法における相応的なステップに対する、具体的な実行過程及び動作原理について、詳しくは、前記実施例が提供した光起電力快速遮断システムの起動方法の相応的な部分を参照すればよく、ここで一々贅言していない。

本実施例において、光起電力ユニット遮断器は、自身のパラメータ採集手段が採集した状態パラメータ及び出力電圧により、自身のオン及びオフを実現でき、通信信号を必要とせず、インバータシステムから出力されたオン／オフの通信信号を受信するための信号受信モジュールを追加的に配置する必要もなく、光起電力ユニット遮断器のハードウェアコストが低減される。

本発明の実施例はインバータシステムを提供し、図１０を参照し、直流電圧制御回路とインバータ装置２０５とを備える。

直流電圧制御回路は、光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御する。

インバータ装置２０５が直流電圧制御回路と結合することで、インバータシステムは、前記実施例に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法における相応ステップを実現でき、具体的には、相応的な直流バスの電圧変化を制御する。実際の応用において、該インバータシステムは相応的な直流バスの電圧変化に対する制御を実行する前に、さらに、光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧が起動条件を満たすかどうかを検出し且つ判定しており、相応的な直流バスの電圧が起動条件を満たすと、前記相応的な直流バスの電圧変化に対する制御ステップを実行する。インバータシステムは光起電力快速遮断システムにおける各直流バスの電圧を検出する。

実際の応用において、該インバータ装置が相応的な直流バスの電圧変化に対する制御を実行する前に、さらに、各直流バスの電圧が所定の異常条件を満たすかどうかを判定し、少なくとも１つの直流バスの電圧が所定の異常条件を満たすと、アラームを出すとともに、所定の異常規則に応じて相応的な直流バスの電圧を制御し、または相応的な直流バスの電圧を変更せず、直接的に運転し、或いは運転を停止し、一方、各直流バスの電圧がいずれも所定の異常条件を満たしていないと、前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御するステップを実行する。

説明しようとするのは、該インバータシステムの具体的な実行過程及び動作原理について、詳しくは、前記実施例が提供した光起電力快速遮断システムの起動方法の相応的な部分を参照すればよく、ここで一々贅言していない。

実際の応用において、該直流電圧制御回路は直流バスに独立するように設けられる直流電圧コントローラ２１４（図１０参照）であってもよく、インバータ装置２０５に設けられるＤＣ／ＤＣ回路３０２（図１１参照）であってもよく、具体的に、２つの配置位置の状況をそれぞれ以下のように説明する：
（１）図１０に示すように、該直流電圧制御回路は独立するように直流バスに設けられる直流電圧コントローラ２１４であり、具体的には、直流電圧コントローラ２１４の出力端の正極が直流バスの正極に接続され、直流電圧コントローラ２１４の出力端の負極が直流バスの負極に接続される。該インバータ装置２０５はインバータ回路を有し、インバータ回路の直流側をインバータ装置２０５の直流側とし、インバータ回路の交流側をインバータ装置２０５の交流側とする。
（２）図１１に示すように、直流電圧コントローラ２１４はインバータ装置２０５に設けられるＤＣ／ＤＣ回路３０２であり、インバータ装置２０５はさらに、インバータ回路３０１を有し、ＤＣ／ＤＣ回路３０２の一端をインバータ装置２０５の直流側とし、ＤＣ／ＤＣ回路３０２の他端がインバータ回路３０１の直流側に接続され、インバータ回路３０１の交流側をインバータ装置２０５の交流側とする。

該ＤＣ／ＤＣ回路３０２は、例えば基礎ブースト回路（図１１に示すように）または３レベルブースト回路（図１２に示すように）のようなブースト回路である。該ブースト回路でのスイッチトランジスタがいずれもオンになる場合、直流バス２０３をショートさせ、該ブースト回路でのスイッチトランジスタがいずれもオフになる場合、直流バス２０３のショートを停止しており、数回繰り返して、小パルスを形成し、光起電力ユニット遮断器は小パルスを検出した後、オンになるように自身のスイッチユニットを駆動し、相応的な光起電力ユニットが電気エネルギの出力を実現する。

説明しようとするのは、図１１に示すように、該ＤＣ／ＤＣ回路３０２は基礎ブースト回路であり、具体的に、インダクタＬ１の一端は入力コンデンサＣｉｎの一端に接続され、接続点を、該ＤＣ／ＤＣ回路３０２においてインバータ装置２０５の直流側としての一端の正極とし、インダクタＬ１の他端はそれぞれスイッチトランジスタＫ１の一端とダイオードＤ１の一端に接続され、ダイオードＤ１の陰極はインバータ回路３０１の直流側の正極に接続され、スイッチトランジスタＫ１の他端は入力コンデンサＣｉｎの他端に接続され、接続点を、該ＤＣ／ＤＣ回路３０２においてインバータ装置２０５の直流側としての一端の負極とし、且つ、インバータ回路３０１の直流側の負極に接続する。スイッチトランジスタＫ１をオンにすることで、直流バスに対するショートを実現し、スイッチトランジスタＫ１をオフにすることで、直流バスに対するショートの停止を実現する。

また、図１２に示すように（図１２はＤＣ／ＤＣ回路３０２の構成のみを示す）、該ＤＣ／ＤＣ回路３０２はフライングコンデンサ型３レベルブースト回路であり、具体的に、インダクタＬ１１の一端は入力コンデンサＣ１０の一端に接続され、接続点を、該ＤＣ／ＤＣ回路３０２においてインバータ装置２０５の直流側としての一端の正極とし、インダクタＬ１１の他端はそれぞれスイッチトランジスタＫ２の一端とダイオードＤ１１の一端に接続され、ダイオードＤ１１の陰極はそれぞれダイオードＤ１２の陽極とフライングコンデンサＣ１２の一端に接続され、ダイオードＤ１２の陰極はインバータ回路３０１の直流側の正極に接続され、スイッチトランジスタＫ２の他端はそれぞれスイッチトランジスタＫ３の一端とフライングコンデンサＣ１２の他端に接続され、スイッチトランジスタＫ３の他端は入力コンデンサＣｉｎの他端に接続され、接続点を、該ＤＣ／ＤＣ回路３０２においてインバータ装置２０５の直流側としての一端の負極とし、且つインバータ回路３０１の直流側の負極に接続する。スイッチトランジスタＫ２，Ｋ３をオンにすることで、直流バスに対するショートを実現し、スイッチトランジスタＫ２，Ｋ３をオフにすることで、直流バスに対するショートの停止を実現する。

本実施例において、直流電圧制御回路を介して、光起電力ユニット遮断器のオンまたはオフに対する制御を実現でき、起動信号送信手段を必要とせず、インバータシステムのハードウェアコストが低減される。また、従来技術において、起動信号送信手段を配置し、即ち、直流バスに機器を追加する場合、装着過程において、体積がより大きい直流コンバイナボックス、または別の直流コンバイナボックスを配置することで、装着に対して協力しなければならないから、施工コストを増えてしまい。本実施例において、直流バスに機器を追加する必要がないから、施工コストが低減される。

説明に値するのは、従来技術において、インバータ装置の直流側の両極にはいずれも自動スイッチが設けられ、光起電力ユニット遮断器は直流バスの抵抗を検出することで、インバータ装置が接続されるかどうかを判定する。インバータ装置が接続されることの典型的な特徴は、直流バスには大きい容量のコンデンサが存在することである。該技術案において、インバータ装置の直流側に自動スイッチを配置する必要があるから、インバータ装置のコストが増えてしまい。本実施例において、ＤＣ／ＤＣ回路３０２を有するインバータ装置２０５を採用するから、自動スイッチのような制御デバイスを追加的に配置する必要がなく、インバータ装置２０５のコストが低減される。

本発明の実施例は光起電力快速遮断システムを提供し、図１３を参照し、少なくとも１つの遮断システムと少なくとも１つのインバータシステム２０４とを有し、遮断システムは、直流バス２０３と、少なくともＮ個の光起電力ユニット２０１と、Ｎ個の光起電力ユニット遮断器２０２とを有し、Ｎは正の整数であり、
遮断システムにおいて、各光起電力ユニット遮断器２０２の出力端はカスケード接続され、
各光起電力ユニット遮断器２０２の入力端はそれぞれ対応する各光起電力ユニット２０１の出力端に接続され、
各光起電力ユニット遮断器２０２のカスケード接続された正極は、直流バス２０３の正極を介してインバータシステム２０４の対応する直流インターフェースの正極に接続され、
各光起電力ユニット遮断器２０２のカスケード接続された負極は直流バス２０３の負極を介してインバータシステム２０４の対応する直流インターフェースの負極に接続される。説明しようとするのは、＋は正極を示し、－は負極を示す。

具体的に、各光起電力ユニット遮断器２０２は１つの光起電力ユニット２０１のみに接続されてもよく（図１４に示すように）、各光起電力ユニット遮断器２０２は複数の光起電力ユニット２０１に接続されてもよい（図１３に示すように、図１３は２つの光起電力ユニット２０１を例として示す）。遮断システムの数は１つであってもよく（図１４と図１３に示すように）、複数であってもよい（図１５に示すように、図１５は２つの遮断システムを例として示す）。１つの遮断システムにおいて、各光起電力ユニット遮断器２０２が接続された光起電力ユニット２０１の数量は同様であってもよく、各光起電力ユニット遮断器２０２が接続された光起電力ユニット２０１の数量は異なってもよく、ここで具体的に限定せず、実際状況に応じればよく、いずれも本出願の保護範囲に該当する。

該インバータシステム２０４の具体的な構成及び動作原理について、前記実施例が提供したインバータシステム２０４を参照すればよく、ここで一々贅言していない。該光起電力ユニット遮断器２０２の具体的な構成及び動作原理について、前記実施例が提供した光起電力ユニット遮断器２０２を参照すればよく、ここで一々贅言していない。

本実施例において、光起電力ユニット遮断器２０２とインバータシステム２０４との共同制御は、光起電力快速遮断システムの起動を実現し、遮断器とインバータ装置とを同時に提供する産業に対する適用性が強い。且つ、該光起電力快速遮断システムにおける光起電力ユニット遮断器２０２とインバータシステム２０４とのハードウェアコストが低く、相応的に、該光起電力快速遮断システムのハードウェアコストも低い。

本発明の明細書、請求項及び前記図面における用語である「第１」、「第２」などは、特定の順序または前後次序を記載せず、類似する異なる対象を区別する。本明細書における各実施例に記載の特徴は、互いに置き換えられ、または組み合わせてもよく、各実施例の間の同様または類似の部分は互いに参照すればよく、各々実施例が主に、他の実施例との相違点を説明する。特に、システムまたはシステムの実施例にとって、基本的に方法の実施例に類似するから、簡単に記載され、関するところについて、方法の実施例の一部の説明を参照すればよい。以上に記載のシステム及びシステムの実施例はただ模式的であり、前記別体部件として説明された手段は、物理的に別体としてもよく、そうではなくてもよく、手段として表示された部材は、物理手段であってもよく、そうではなくてもよく、即ち、１つの箇所に位置してもよく、または複数のネットワーク手段に分布されてもよい。実際の必要に応じて、そのうちの一部または全てのモジュールを選択して、本実施例の技術案の目的を実現できる。当業者が進歩性に値する労働をしない場合、理解し且つ実施できる。

当業者がさらに意識できるように、本明細書に開示された実施例に記載の各例示の手段及びアルゴリズムステップを結合して、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェアまたは両者の結合を介して実現でき、ハードウェアとソフトウェアとの互換可能性を明らかに説明するために、前記説明において、既に機能に応じて、一般的に各例示の構成及びステップを記載した。これらの機能は、ハードウェアか、それともソフトウェアという方式で実行されることは、技術案の特定応用及び設計制限条件に依存する。当業者は各々特定の応用に対して、異なる方法を利用することで、記載の機能を実現できるが、このような実現は、本発明の範囲を超えたと見なすべきではない。

開示された実施例に対する前記説明により、当業者は本発明を実現しまたは利用できる。これらの実施例に対する様々な補正は、当業者にとって自明であり、本明細書に定義された一般的な原理は、本発明の精神または範囲から逸脱しない場合、他の実施例において実現されることができる。従って、本発明は本明細書に開示されたこれらの実施例に限定されず、本明細書に開示された原理及び新規性特点と一致する、最も広い範囲に合う。

Claims (27)

1. 光起電力快速遮断システムの起動方法であって、
   前記光起電力快速遮断システムにおけるインバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御するステップと、
   前記光起電力快速遮断システムにおける光起電力ユニット遮断器が検出された自身の出力電圧に応じて自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が所定のオン条件を満たすかどうかを判定するステップであって、自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が前記所定のオン条件を満たすとオンになるように自身を制御するステップと、
   を有する
   ことを特徴とする光起電力快速遮断システムの起動方法。
2. 前記所定のオン条件は、前記直流バスの電圧が小パルスを形成することである
   ことを特徴とする請求項１に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
3. 前記直流バスの電圧が小パルスを形成することは、前記直流バスについてショート、及びショートの停止を行うことを含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
4. 前記直流バスの電圧が小パルスを形成することは、前記直流バスについてショート、及びショートの停止を循環的に行うことを含む
   ことを特徴とする請求項３に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
5. 前記光起電力快速遮断システムにおける光起電力ユニット遮断器が検出された自身の出力電圧に応じて自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が前記所定のオン条件を満たすかどうかを判定した後、さらに、
   自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が前記所定のオン条件を満たしていないと、前記光起電力ユニット遮断器は自身の遮断をそのままにするステップを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
6. 前記光起電力快速遮断システムにおけるインバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御する前に、さらに、
   前記光起電力ユニット遮断器が検出された自身の状態パラメータが所定の正常条件を満たすかどうかを判定するステップであって、前記状態パラメータが前記所定の正常条件を満たすと、自身に接続された直流バスに所定の起動電圧を出力するステップと、
   前記インバータシステムが相応的な直流バスの電圧が起動条件を満たすかどうかを検出し且つ判定するステップであって、相応的な直流バスの電圧が前記起動条件を満たすと、前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御するステップを実行するステップとを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
7. 前記状態パラメータは入力電流値、入力電圧値及び温度のうちの少なくとも１つを含む
   ことを特徴とする請求項６に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
8. 前記インバータシステムが相応的な直流バスの電圧が前記起動条件を満たすかどうかを検出し且つ判定することは、
   前記インバータシステムが相応的な直流バスの電圧を検出するステップと、
   前記インバータシステムが相応的な直流バスの電圧に応じて、相応的な直流バスにおいて起動電圧を送信する前記光起電力ユニット遮断器の数を確定するステップと、
   起動電圧を送信する前記光起電力ユニット遮断器の数が所定数以上であるかどうかを前記インバータシステムが判定するステップであって、起動電圧を送信する前記光起電力ユニット遮断器の数が所定数以上であれば、前記起動条件を満たすと判定し、そうでなければ前記起動条件を満たしていないと判定するステップと、
   を有する
   ことを特徴とする請求項６に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
9. 前記光起電力快速遮断システムにおけるインバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御することは、
   前記インバータシステムが所定の規則に応じて相応的な直流バスの電圧を制御することで、相応的な直流バスの電圧が所定の変化規律に応じて変化するステップを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
10. 前記インバータシステムが前記所定の規則に応じて相応的な直流バスの電圧を制御することは、
    第１時間内で相応的な直流バスに対するショートを続けるステップと、第２時間内で相応的な直流バスに対するショートを停止するステップとを循環的に実行するステップを有する
    ことを特徴とする請求項９に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
11. 前記所定の変化規律は、前記第１時間内で前記直流バスの電圧が０であること、及び、前記第２時間内で前記直流バスの電圧が相応的な値であることである
    ことを特徴とする請求項１０に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
12. 前記光起電力快速遮断システムにおける前記インバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御する前に、さらに、
    前記インバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける各直流バスの電圧を検出するステップと、
    前記インバータシステムが各直流バスの電圧が所定の異常条件を満たすかどうかを判定するステップと、
    少なくとも１つの直流バスの電圧が前記所定の異常条件を満たすと、前記インバータシステムがアラームを出すとともに、所定の異常規則に応じて相応的な直流バスの電圧を制御し、または相応的な直流バスの電圧を変更せず、直接的に運転し、或いは運転を停止するステップと、
    各直流バスの電圧がいずれも前記所定の異常条件を満たしていないと、前記インバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御するステップを実行するステップと、
    を有する
    ことを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
13. 前記所定の異常規則に応じて前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧を制御することは、
    前記所定の異常条件を満たす直流バスの電圧が第１所定電圧値より小さいと、第１時間内でパルス幅を所定範囲内にあるように制限して相応的な直流バスに対するショートを続け、第２時間内で相応的な直流バスに対するショートを停止するステップを有する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
14. 前記相応的な直流バスの電圧を変更せずに直接的に運転することは、
    前記所定の異常条件を満たす直流バスの電圧が第２所定電圧値より大きいと、相応的な直流バスに対してショート操作を行わないことで、相応的な光起電力ユニット遮断器がオフされたままにするステップであって、前記第２所定電圧値が前記第１所定電圧値以上であるステップを有する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の光起電力快速遮断システムの起動方法。
15. 光起電力ユニット遮断器であって、スイッチユニットと、起動電圧モジュールと、駆動回路と、プロセッサと、バイパスダイオードと、パラメータ採集手段とを備え、
    前記スイッチユニットは、前記光起電力ユニット遮断器の正極分岐回路または負極分岐回路に設けられており、前記プロセッサの制御に応じて、前記光起電力ユニット遮断器のオンまたはオフを実現するために用いられ、
    前記パラメータ採集手段は、前記光起電力ユニット遮断器の状態パラメータと出力電圧を採集して、採集された前記状態パラメータと前記出力電圧を前記プロセッサに出力するために用いられ、
    前記起動電圧モジュールは、前記光起電力ユニット遮断器がオフになり且つ前記状態パラメータが所定の正常条件を満たす場合、前記プロセッサの制御に応じて、起動電圧を前記光起電力ユニット遮断器の出力端に出力するために用いられ、
    前記バイパスダイオードは、前記光起電力ユニット遮断器がオフになる場合、前記光起電力ユニット遮断器のバイパス機能を実現するために用いられ、
    前記プロセッサの出力端は前記駆動回路を介して前記スイッチユニットの制御端に接続され、前記プロセッサが前記起動電圧モジュール、前記パラメータ採集手段、前記駆動回路、及び前記スイッチユニットと結合することで、前記光起電力ユニット遮断器は、検出された自身の出力電圧に応じて、自身に接続された、電圧変化がインバータシステムによって制御される直流バスの電圧の変化特性が所定のオン条件を満たすかどうかを判定し、自身に接続された直流バスの電圧の変化特性が前記所定のオン条件を満たすと、オンになるように自身を制御する
    ことを特徴とする光起電力ユニット遮断器。
16. 前記光起電力ユニット遮断器はさらに、検出された自身の状態パラメータが前記所定の正常条件を満たすかどうかを判定し、前記状態パラメータが前記所定の正常条件を満たすと、光起電力快速遮断システムにおいて自身に接続された直流バスに所定の起動電圧を出力するために用いられる
    ことを特徴とする請求項１５に記載の光起電力ユニット遮断器。
17. 前記起動電圧モジュールは、低圧電源と、第１コンデンサと、逆流防止ダイオードとを備え、
    前記低圧電源は、前記光起電力ユニット遮断器がオフになり且つ前記状態パラメータが前記所定の正常条件を満たす場合、前記プロセッサの制御に応じて、前記逆流防止ダイオードにより起動電圧を出力するために用いられ、
    前記逆流防止ダイオードの陰極が前記起動電圧モジュールの出力端の正極とされ、前記逆流防止ダイオードの陽極がそれぞれ前記低圧電源の出力端と前記第１コンデンサの一端に接続され、前記第１コンデンサの他端が前記起動電圧モジュールの出力端の負極とされ、または、
    前記逆流防止ダイオードの陰極が前記第１コンデンサの一端に接続され、接続点が前記起動電圧モジュールの出力端の正極とされ、前記逆流防止ダイオードの陽極が前記低圧電源の出力端に接続され、前記第１コンデンサの他端が前記起動電圧モジュールの出力端の負極とされ、
    前記低圧電源は、内部抵抗を有し、ショートされることを許容する
    ことを特徴とする請求項１６に記載の光起電力ユニット遮断器。
18. 前記パラメータ採集手段は、
    前記光起電力ユニット遮断器の入力電圧を採集するための入力電圧採集手段と、
    前記光起電力ユニット遮断器の出力電圧を採集するための出力電圧採集手段と、
    を備える
    ことを特徴とする請求項１６に記載の光起電力ユニット遮断器。
19. 前記パラメータ採集手段はさらに電流採集手段を備え、
    前記電流採集手段は、前記光起電力ユニット遮断器の負極分岐回路において、前記バイパスダイオードの陽極と前記光起電力ユニット遮断器の出力端の負極との間に設けられ、または、
    前記電流採集手段は前記光起電力ユニット遮断器の負極分岐回路において、前記バイパスダイオードの陽極と前記起動電圧モジュールの出力端の負極との間に設けられ、または、
    前記電流採集手段は前記光起電力ユニット遮断器の正極分岐回路において、前記バイパスダイオードの陰極と前記光起電力ユニット遮断器の出力端の正極との間に設けられ、または、
    前記電流採集手段は前記光起電力ユニット遮断器の正極分岐回路において、前記バイパスダイオードの陰極と前記起動電圧モジュールの出力端の正極との間に設けられる
    ことを特徴とする請求項１８に記載の光起電力ユニット遮断器。
20. 前記スイッチユニットは、少なくとも１つのスイッチトランジスタモジュールを備え、
    前記スイッチトランジスタモジュールの数が１である場合、前記スイッチトランジスタモジュールの入力端を前記スイッチユニットの入力端とし、前記スイッチトランジスタモジュールの出力端を前記スイッチユニットの出力端とし、前記スイッチトランジスタモジュールの制御端を前記スイッチユニットの制御端とし、
    前記スイッチトランジスタモジュールの数が１ではない場合、各前記スイッチトランジスタモジュールが直列接続された直列接続分岐回路の入力端を、前記スイッチユニットの入力端とし、前記直列接続分岐回路の出力端を前記スイッチユニットの出力端とし、各スイッチトランジスタモジュールの制御端をいずれも前記スイッチユニットの制御端とする
    ことを特徴とする請求項１５～１９のいずれか１項に記載の光起電力ユニット遮断器。
21. インバータシステムであって、直流電圧制御回路とインバータ装置とを有し、
    前記直流電圧制御回路は、光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御するために用いられ、
    前記インバータ装置が前記直流電圧制御回路と結合することで、前記インバータシステムは、光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化に対する制御を実現できる
    ことを特徴とするインバータシステム。
22. 前記インバータシステムが前記相応的な直流バスの電圧変化に対する制御を実行する前に、さらに、
    前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧が起動条件を満たすかどうかを検出し且つ判定し、相応的な直流バスの電圧が前記起動条件を満たすと、前記相応的な直流バスの電圧変化に対する制御というステップを実行する
    ことを特徴とする請求項２１に記載のインバータシステム。
23. 前記インバータシステムが相応的な直流バスの電圧変化を制御する前に、さらに、前記インバータシステムが前記光起電力快速遮断システムにおける各直流バスの電圧を検出し、
    各直流バスの電圧が所定の異常条件を満たすかどうかを判定し、
    少なくとも１つの直流バスの電圧が前記所定の異常条件を満たすと、アラームを出すとともに、所定の異常規則に応じて相応的な直流バスの電圧を制御し、または、相応的な直流バスの電圧を変更せず、直接的に運転し、或いは運転を停止し、一方、各直流バスの電圧がいずれも前記所定の異常条件を満たしていないと、前記光起電力快速遮断システムにおける相応的な直流バスの電圧変化を制御するステップを実行する
    ことを特徴とする請求項２１に記載のインバータシステム。
24. 前記直流電圧制御回路は、直流バスに独立するように設けられる直流電圧コントローラであり、
    前記インバータ装置は、インバータ回路を備え、前記インバータ回路の直流側を前記インバータ装置の直流側とし、前記インバータ回路の交流側を前記インバータ装置の交流側とする
    ことを特徴とする請求項２１～２３のいずれか１項に記載のインバータシステム。
25. 前記直流電圧制御回路は、前記インバータ装置に設けられるＤＣ／ＤＣ回路であり、
    前記インバータ装置は、さらにインバータ回路を有し、前記ＤＣ／ＤＣ回路の一端を前記インバータ装置の直流側とし、前記ＤＣ／ＤＣ回路の他端を前記インバータ回路の直流側に接続し、前記インバータ回路の交流側を前記インバータ装置の交流側とする
    ことを特徴とする請求項２１～２３のいずれか１項に記載のインバータシステム。
26. 前記ＤＣ／ＤＣ回路は、基礎ブースト回路、または３レベルブースト回路である
    ことを特徴とする請求項２５に記載のインバータシステム。
27. 光起電力快速遮断システムであって、少なくとも１つの遮断システムと、請求項２１～２６のいずれか１項に記載の少なくとも１つのインバータシステムとを有し、
    前記遮断システムは、直流バスと、少なくともＮ個の光起電力ユニットと、請求項１５～２０のいずれか１項に記載のＮ個の光起電力ユニット遮断器とを有し、Ｎが正の整数であり、
    前記遮断システムにおいて、各前記光起電力ユニット遮断器の出力端がカスケード接続され、
    各光起電力ユニット遮断器の入力端がそれぞれ対応する各光起電力ユニットの出力端に接続され、
    各前記光起電力ユニット遮断器のカスケード接続された正極が前記直流バスの正極を介して、前記インバータシステムの対応する直流インターフェースの正極に接続され、
    各前記光起電力ユニット遮断器のカスケード接続された負極が前記直流バスの負極を介して、前記インバータシステムの対応する直流インターフェースの負極に接続される
    ことを特徴とする光起電力快速遮断システム。

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