WO2023077741A1 - 一种光伏系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种光伏系统及控制方法，包括：主DC/DC变换器（101）负输出端连接N线，主DC/AC变换器（201）的负输入端连接N线；从DC/DC变换器（102）负输入端连接主DC/DC变换器（101）负输出端，从DC/DC变换器（102）正输入端连接主DC/DC变换器（101）正输出端；从DC/DC变换器（102）正输出端连接N线，从DC/DC变换器（102）的负输出端连接从DC/AC变换器（202）负输出端，从DC/AC变换器（202）正输出端连接N线；主DC/AC变换器（201）向从DC/AC变换器（202）发送电流指令值和主DC/AC变换器（201）的输入电压；从DC/AC变换器（202）根据从DC/AC变换器（202）的输入电压、电流指令值和主DC/AC变换器（201）的输入电压控制输出电流，使N线电流小于预设电流，降低功耗。

Description

一种光伏系统及控制方法
本申请要求于2021年11月05日提交中国国家知识产权局的申请号为202111308573.7、申请名称为“一种光伏系统及控制方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏系统及控制方法。
背景技术
目前，光伏发电越来越受重视，而且电压等级越来越高。光伏发电是光伏阵列输出直流电，经过逆变器转换为交流电后进行并网，或者提供给负载。
传统光伏系统中的直流母线包括直流正母线和直流负母线，即逆变器的正输入端连接直流正母线，逆变器的负输入端连接直流负母线。直流正母线和直流负母线之间的电压作为逆变器的输入电压。整个光伏系统的电压等级为直流正母线电压和直流负母线电压之间的最大电压，安规也是按照这个电压等级来设计。
为了满足安规标准，要求逆变器的输入电压，即直流侧电压不能超过安规要求，否则对人身以及设备造成损坏，尤其是对于逆变器内部的功率器件，每个功率器件均有对应的耐压要求，超过其耐压，将会被击穿损坏。如果光伏系统的电压等级越高，则对功率器件的耐压是新的挑战，功率器件的选型则越来越困难。
目前出现了三根直流母线的光伏系统，包括两个逆变器，第一逆变器的输入端连接直流正母线和N线，第二逆变器的输入端连接N线和直流负母线；这样可以提高电压等级，但是对于逆变器来说，安规要求不变。但是，为了降低N线的损耗，需要控制N线的电流尽量小或者无电流。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种光伏系统及控制方法，能够控制N线上电流很小，从而降低功耗。
为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：
本申请提供一种光伏系统，包括：主DC/DC变换器、从DC/DC变换器、主DC/AC变换器和从DC/AC变换器；
主DC/DC变换器的输入端用于连接光伏阵列；主DC/DC变换器的正输出端连接主DC/AC变换器的正输入端，主DC/DC变换器的负输出端连接N线，主DC/AC变换器的负输入端连接N线；
从DC/DC变换器的负输入端连接主DC/DC变换器的负输出端，从DC/DC变换器的正输入端连接主DC/DC变换器的正输出端；从DC/DC变换器的正输出端连接N线，从DC/DC变换器的负输出端连接从DC/AC变换器的负输出端，从DC/AC变换器的正输出端连接N线；
主DC/AC变换器，用于向从DC/AC变换器发送电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压；
从DC/AC变换器，用于根据从DC/AC变换器的输入电压、电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，以使N线电流小于预设电流。
优选地，从DC/AC变换器，具体用于控制输出电流与从DC/AC变换器的输入电压和电流指令值均成正比，与主DC/AC变换器的输入电压成反比，以使N线电流小于预设电流。
优选地，从DC/AC变换器，具体用于控制输出电流为U2*I1/U1，其中，U2为从DC/AC变换器的输入电压，U1为主DC/AC变换器的输入电压，I1为电流指令值。
优选地，当主DC/AC变换器未限制其输出功率时，主DC/AC变换器的输入电压为预设值。
优选地，当主DC/AC变换器限制输出功率时，主DC/AC变换器采集主DC/AC变换器的输入电压；将采集的主DC/AC变换器的输入电压发送给从DC/AC变换器；或从DC/AC变换器直接采集主DC/AC变换器的输入电压。
优选地，当光伏系统未限功率，从DC/AC变换器检测到与主DC/AC变换器通信异常时，从DC/AC变换器，用于根据主DC/AC变换器的输入电压、N线的电流、从DC/AC变换器的输入电压和从DC/AC变换器的输出功率获得电流指令值，根据电流指令值控制从DC/AC变换器的输出电流，以使N线电流小于预设电流。
优选地，当光伏系统限功率，从DC/AC变换器未收到主DC/AC变换器发送的主DC/AC变换器的输入电压时，从DC/AC变换器，用于根据主DC/AC变换器的输入电压、N线的电流、从DC/AC变换器的输入电压和从DC/AC变换器的输出功率获得电流指令值，根据电流指令值控制从DC/AC变换器的输出电流，以使N线电流小于预设电流。
优选地，当光伏系统发生低电压穿越或高电压穿越时，主DC/AC变换器，用于控制主DC/AC变换器输出第一无功功率和控制从DC/AC变换器输出第二无功功率。
本申请还提供一种光伏系统的控制方法，光伏系统包括：主DC/DC变换器、从DC/DC变换器、主DC/AC变换器和从DC/AC变换器；主DC/DC变换器的输入端用于连接光伏阵列；主DC/DC变换器的正输出端连接主DC/AC变换器的正输入端，主DC/DC变换器的负输出端连接N线，主DC/AC变换器的负输入端连接N线；从DC/DC变换器的正输入端连接主DC/DC变换器的负输出端，从DC/DC变换器的负输入端连接主DC/DC变换器的正输出端；从DC/DC变换器的正输出端连接N线，从DC/DC变换器的负输出端连接从DC/AC变换器的负输出端，从DC/AC变换器的正输出端连接N线；控制主DC/AC变换器向从DC/AC变换器发送电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压；控制从DC/AC变换器根据从DC/AC变换器的输入电压、电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，以使N线电流小于预设电流。
优选地，根据从DC/AC变换器的输入电压、电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，具体包括：
控制输出电流与从DC/AC变换器的输入电压和电流指令值均成正比，与主DC/AC变换器的输入电压成反比，以使N线电流小于预设电流。
优选地，还包括：当主DC/AC变换器未限制其输出功率时，控制主DC/AC变换器的输入电压为预设值。
优选地，当主DC/AC变换器限制输出功率时，还包括：主DC/AC变换器采集主DC/AC变换器的输入电压；将采集的主DC/AC变换器的输入电压发送给从DC/AC变换器。
优选地，当光伏系统未限功率，从DC/AC变换器未收到主DC/AC变换器发送的主DC/AC变换器的输入电压时，根据从DC/AC变换器的输入电压、电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，以使N线电流小于预设电流，具体包括：
根据主DC/AC变换器的输入电压、N线的电流、从DC/AC变换器的输入电压和从DC/AC变换器的输出功率获得电流指令值，根据电流指令值控制从DC/AC变换器的输出电流，以使N线电流小于预设电流。
优选地，当光伏系统限功率，从DC/AC变换器未收到主DC/AC变换器发送的主DC/AC变换器的输入电压时，根据从DC/AC变换器的输入电压、电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，以使N线电流小于预设电流，具体包括：
根据主DC/AC变换器的输入电压、N线的电流、从DC/AC变换器的输入电压和从DC/AC变换器的输出功率获得电流指令值，根据电流指令值控制从DC/AC变换器的输出电流，以使N线电流小于预设电流。
通过上述技术方案可知，本申请具有以下有益效果：
为了实现N线的电流很小甚至为零，DC/AC变换器的输出功率和从DC/AC变换器的输出功率需要相等，从DC/AC变换器的输出功率跟随主DC/AC变换器的输出功率。如果忽略功耗，主DC/AC变换器的输出功率等于输入功率，从DC/AC变换器的输出功率等于输入功率，主DC/AC变换器的输入功率等于从DC/AC变换器的输入功率，因此，可以通过控制主DC/AC变换器的输出功率等于从DC/AC变换器的输出功率来控制N线电流小于预设电流。具体地，主DC/AC变换器向从DC/AC变换器发送电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压；从DC/AC变换器根据从DC/AC变换器的输入电压、电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，以使N线电流小于预设电流，N线电流越小则N线上的功耗越小，例如N线电流最小可以控制为零。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种光伏系统的示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种光伏系统的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种光伏系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
为了帮助更好地理解本申请实施例提供的方案，在介绍本申请实施例提供的方法之前，先介绍本申请实施例方案的应用的场景。
系统实施例
参见图1，该图为本申请实施例提供的一种光伏系统的示意图。
本实施例提供的光伏系统包括两个直流/直流(DC/DC，Direct Current)变换器和两个逆变器，两个逆变器包括第一逆变器和第二逆变器；其中，每个逆变器均包括一个直流/交流(DC/AC，Altering Current)变换器。
其中，两个DC/DC变换器包括主DC/DC变换器100和从DC/DC变换器102，两个DC/AC变换器包括：主DC/AC变换器201和从DC/AC变换器202。
其中，两个DC/DC变换器可以集成于位于汇流箱1000中。汇流箱1000的输入端连接光伏阵列。本申请实施例中不限定该光伏系统是否包括汇流箱，也可以不包括汇流箱，两个DC/DC变换器可以独立存在。
该光伏系统与传统光伏系统的区别是包括三根母线，即直流正母线BUS+、直流负母线BUS-和N线，传统光伏系统只包括两根母线，即BUS+和BUS-。本申请提供的光伏系统包括三根母线的优势是，可以使电压等级翻倍，但是并不增加变换器中各个器件的耐压，即可以继续使用两根母线的光伏系统中的器件，例如IGBT。例如BUS+的电压为正1500V，BUS-的电压为负1500V，整个光伏系统的电压等级为3000V。
如图1所示，主DC/DC变换器101的输入端用于连接光伏阵列，即主DC/DC变换器101的正输入端用于连接光伏阵列的正极PV+，主DC/DC变换器101的负输入端用于连接光伏阵列的负极PV-。
本申请实施例中不具体限定主DC/DC变换器101的数量，图1中仅是示意性说明主DC/DC变换器101与光伏阵列的连接关系，应该理解，本申请实施例提供的光伏系统中可以包括多个主DC/DC变换器101，每个主DC/DC变换器101的输入端连接对应的光伏阵列，多个主DC/DC变换器101的输出端可以并联在一起。
主DC/DC变换器101的正输出端连接主DC/AC变换器201的正输入端，主DC/DC变换器101的负输出端连接N线，主DC/AC变换器201的负输入端连接N线；
从DC/DC变换器102的负输入端连接主DC/DC变换器101的负输出端，从DC/DC变换器102的正输入端连接主DC/DC变换器101的正输出端；从DC/DC变换器102的正输出端连接N线，从DC/DC变换器102的负输出端连接从DC/AC变换器202的负输出端，从DC/AC变换器202的正输出端连接N线。同理，本申请实施例中也不具体限定从DC/DC变换器102的数量，可以为一个，也可以为多个。当为多个DC/DC变换器102时，多个DC/DC变换器102的输出端也并联在一起。
由于该光伏系统包括N线，为了使N线比较细，需要控制N线的电流越小越好，即N线限流小于预设电流，预设电流可以根据实际需要来设定，例如控制N线的电流为0，即N线上不走电流，此时功耗最低。但是实际中一般存在各种误差，预设电流可以为大于0的一个比较小的电流。当N线的电流越小时，不但可以使用比较细的电缆，而且可以降低功耗。
本申请实施例提供一种控制N线上电流为0的方案，首先需要使从DC/DC变换器102 的输出功率为主DC/DC变换器101的输出功率的一半，从图1可以看出，从DC/AC变换器202的输入功率为从DC/DC变换器102的输出功率，当主DC/AC变换器201的输入功率与从DC/AC变换器202的输入功率相等时，N线上的电流为0，又由于两个逆变器的输入功率之和来源于主DC/DC变换器101的输出功率，当忽略功耗时，主DC/DC变换器101的输出功率为从DC/AC变换器202的输入功率的2倍，又由于DC/AC变换器202的输入功率等于从DC/DC变换器102的输出功率，因此，从DC/DC变换器102的输出功率为主DC/DC变换器101的输出功率的一半。
本申请实施例中不限定主DC/DC变换器101和从DC/DC变换器102中DC/DC变换器的电路拓扑，例如为了提高汇流箱的电能转换效率，从DC/DC变换器102可以采用准谐振软开关变换器。
由于逆变器需要快速进行最大功率点跟踪(MPPT，Maximum Power Point Tracking)以及暂态等工况下的快速响应，因此对从DC/DC变换器102的控制响应速度以及可靠性提出很高要求，本申请将汇流箱内的从DC/DC变换器102的功率控制简化，利用后级逆变器控制从DC/DC变换器102的输入电压与输出电压的压差实现从DC/DC变换器102的功率的快速控制，而从DC/DC变换器102的控制则可采用定频及定占空比的方式，最大限度降低光伏系统的控制复杂程度。同时可实现流过中线(N线)的电流小于预设电流或很小，减小中线的线径，即可以做到很细，从而降低整个光伏电站的建设成本。
为了降低控制复杂度，本申请通过主DC/AC变换器201来实现整体的控制，实现N线的电流为0，下面结合附图详细介绍具体的工作原理。
应该理解，主DC/AC变换器201和从DC/AC变换器202均设有控制器，具体工作时，主DC/AC变换器201的控制器和从DC/AC变换器202的控制器之间互相交互，从而实现主DC/AC变换器201对从DC/AC变换器202的控制，为了实现N线的电流小于预设电流，主DC/AC变换器201的输出功率和从DC/AC变换器202的输出功率需要相等，当主DC/AC变换器201实现控制时，可以使从DC/AC变换器202的输出功率跟随主DC/AC变换器201的输出功率。如果忽略功耗，主DC/AC变换器201的输出功率等于输入功率，从DC/AC变换器202的输出功率等于输入功率，即如果主DC/AC变换器201的输出功率等于从DC/AC变换器202的输出功率，则主DC/AC变换器201的输入功率等于从DC/AC变换器202的输入功率，因此，可以通过控制主DC/AC变换器201的输出功率等于从DC/AC变换器202的输出功率来控制N线电流小于预设电流。
主DC/AC变换器201，用于向从DC/AC变换器202发送电流指令值I1和主DC/AC变换器201的输入电压U1；此时为正常工作模式，即光伏系统未进行限功率输出，此时为了进行MPPT，U1为预设值，I1为根据U1得到的值。
从DC/AC变换器202，用于根据电流指令值I1、从DC/AC变换器202的输入电压U2和主DC/AC变换器201的输入电压U1控制从DC/AC变换器202输出电流I2，以使N线电流小于预设电流。
U2为从DC/AC变换器202的实际输入电压，可以通过采样获得。
下面介绍一种具体的实现方式，从DC/AC变换器202，具体用于控制输出电流与从DC/AC变换器202的输入电压U2和电流指令值I1均成正比，与主DC/AC变换器201的输入电压U1成反比，以使N线电流小于预设电流。
从DC/AC变换器202，具体用于控制自身的输出电流为U2*I1/U1，其中，U2为从DC/AC变换器的输入电压，U1为主DC/AC变换器201的输入电压，I1为电流指令值。
下面具体介绍从DC/AC变换器202的输出电流为U2*I1/U1时，N线电流为0的原理。
主DC/AC变换器201和从DC/AC变换器202之间进行信息交互，主DC/AC变换器201在未进行限功率时自身的输出功率为P1，控制自身的输入电压为U1，同时向从DC/AC变换器202发送电流指令值I1，从DC/AC变换器202接收主DC/AC变换器201的电流指令值I1，控制自身的输出电流等于I1，此时从DC/AC变换器202的输入电压处于非控制状态，例如电压值为U2；且U2<U1。此时主DC/DC变换器101控制自身的输入电压为V1，V1为光伏阵列的最大功率点对应的电压；此时N线有一小电流(其大小为
Figure PCTCN2022088674-appb-000001
)；当从DC/AC变换器202控制自身的输出电流为
Figure PCTCN2022088674-appb-000002
时，此时N线电流可以小于预设电流。
下面介绍以上公式的推导过程。
BUS+流过的电流
Figure PCTCN2022088674-appb-000003
此时控制主DC/AC变换器201和从DC/AC变换器202的输出电流一致均为I1，主DC/AC变换器201和从DC/AC变换器202功率也一致均为P1。BUS-流过的电流
Figure PCTCN2022088674-appb-000004
N线电流I N为BUS+流过的电流减去BUS-流过的电流，因此，
Figure PCTCN2022088674-appb-000005
如果控制N线电流为0，即
Figure PCTCN2022088674-appb-000006
又因为U 2＜U 1，则需要控制主DC/AC变换器201的功率大于从DC/AC变换器202的功率，即P1＞P2。同样通过交流侧功率可得：P1＝U ac*I 1，P2＝U ac*I 2，带入上式可得：
Figure PCTCN2022088674-appb-000007
U AC为交流输出电压。
以上介绍的是光伏系统未限功率时对于N线电流的控制方式，下面介绍当光伏系统限功率输出时，实现N线电流为0的控制方式。下面继续以该光伏系统中主DC/AC变换器来控制从DC/AC变换器的工作为例进行介绍。
光伏系统限功率时与未限功率时的区别是，限功率时逆变器不能按照最大功率追踪的功率进行输出，需要根据光伏电站下发的功率指令进行输出，即输出功率需要小于等于限功率值，此时，主DC/AC变换器的输入电压不为预设值，即主DC/AC变换器不控制自身的输入电压，例如，主DC/AC变换器在限功率时的输出功率为P2。为了区别于未限功率时的各个参数，限功率时主DC/AC变换器的输入电压为U3。主DC/AC变换器向从DC/AC变换器发送的电流指令值为I2，从DC/AC变换器接收主DC/AC变换器的电流指令值，控制其输出电流为I2，此时从DC/AC变换器的输入电压处于非控制状态，以U4表示从DC/AC变换器的输入电压为U4,且U4小于U3。此时主DC/DC变换器控制其输出电压为V2，V2不等于光伏阵列的最大功率点对应的电压V1；N线电流
Figure PCTCN2022088674-appb-000008
当从DC/AC变换器控制其输出电流为
Figure PCTCN2022088674-appb-000009
时，此时N线电流小于预设电流。即当限功率时，从DC/AC变换器的输出电流仍然可以控制为主DC/AC变换器的输入电压乘以电流指令值再除以从DC/AC变换器的输入电压，仅是与未限功率时的具体参数值有所变化。例如，未限功率时，主DC/AC变换器的输入电压为预设值U1；当主DC/AC变换器限制其输出功率时，主DC/AC变换器的输入电压不控制，主DC/AC变换器将采集自身的输入电压发送给从DC/AC变换器，另外从DC/AC变换器也可以直接采集主DC/AC变换器的输入电压。限功率控制时对于从DC/AC变换器的输出电流的推导过程与上述未限功率时相似，可以参考以上的推导过程，在此不再赘述。
以上介绍的是主DC/AC变换器对从DC/AC变换器进行控制，但是实际工作时，两者之间的通信可能出现故障，因此，下面介绍特殊工况，即主DC/AC变换器与从DC/AC变换器之间的通信出现异常或者不通信时的控制方式。
由于主DC/AC变换器与从DC/AC变换器之间出现通信故障，即通信异常，因此，主DC/AC变换器将无法将电流指令值和自身的输入电压发送给从DC/AC变换器，即从DC/AC变换器将不会收到主DC/AC变换器发送的电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压，因此，从DC/AC变换器只能获取主DC/AC变换器的输入电压和电流指令值，例如，可以采集主DC/AC变换器的输入电压。另外，从DC/AC变换器可以采集N线的电流，即I N。从DC/AC变换器还可以采集自身的输入电压，即从DC/AC变换器可以根据自身的输入电压、主DC/AC变换器的输入电压和N线的电流来实现自身输出电流的控制，即获得电流指令值。即，当光伏系统未限功率，从DC/AC变换器检测到与主DC/AC变换器通信异常，例如未收到主DC/AC变换器发送的主DC/AC变换器的输入电压时，从DC/AC变换器根据主DC/AC变换器的输入电压、N线的电流和从DC/AC变换器的输入电压获得电流指令值，根据电流指令值控制从DC/AC变换器输出电流，以使N线电流I N小于预设电流。
为了区别主DC/AC变换器与从DC/AC变换器通信正常时的情况，下面各个参数与以上实施例中的参数使用不同的标号。主DC/AC变换器在未限功率时，控制输入电压为U5，从DC/AC变换器可以采集N线的电流I N和主DC/AC变换器的输入电压U5，从DC/AC变换器自身的输出功率为P3，从DC/AC变换器的输入电压为U6，且U6小于U5，同时从DC/AC变换器根据I N得到其功率控制指令为P3′：
Figure PCTCN2022088674-appb-000010
从DC/AC变换器根据功率控制指令P3′获得电流指令值
Figure PCTCN2022088674-appb-000011
其中，U AC为交流输出电压。由于各个变换器为三相，因此，功率为三相功率之和，因此，根据功率和电压获得电流时，需要除以3才是每相的电流指令值。
下面介绍以上从DC/AC变换器根据I N得到其功率控制指令的过程。由于从DC/AC变换器需要跟随主DC/AC变换器的功率，先介绍主DC/AC变换器的功率获得过程，从DC/AC变换器的功率与主DC/AC变换器的功率相等即可。
U 5*I +＝P 主，U 6*I -＝P 3，I N＝I +-I -。
由以上三个公式可得：
Figure PCTCN2022088674-appb-000012
因此，从DC/AC变换器的功率
Figure PCTCN2022088674-appb-000013
以上介绍的是主DC/AC变换器与从DC/AC变换器之间通信异常且未限功率时的控制 方式，下面介绍主DC/AC变换器与从DC/AC变换器之间通信异常且限功率时的控制方式。
应该理解，当两个逆变器之间通信异常时，从DC/AC变换器的控制方式不变，还是采集N线的电流I N和主DC/AC变换器的输入电压U7，同时，采集自身的输入电压U8。
主DC/AC变换器在进行限功率时，例如限制输出功率为P2，其输入电压为U7，从DC/AC变换器采集N线的电流I N，从DC/AC变换器的输出功率为P4，其输入电压为U8，且U7小于U8，同时从DC/AC变换器根据采集N线的电流I N得到其输出功率的控制指令为P4′：
Figure PCTCN2022088674-appb-000014
从DC/AC变换器根据功率控制指令P43获得电流指令值
Figure PCTCN2022088674-appb-000015
其中，U AC为交流输出电压。由于各个变换器为三相，因此，功率为三相功率之和，因此，根据功率和电压获得电流时，需要除以3才是每相的电流指令值。应该理解，当限功率时与以上未限功率时的控制方式类似，公式的推导过程参见以上的描述，在此不再赘述。
下面介绍光伏系统的另一种特殊的工况，当电网发生低电压穿越，或发生高电压穿越时，由于需要对电网进行无功功率的补偿，因此，逆变器需要输出无功功率，例如，主DC/AC变换器输出第一无功功率Q1，从DC/AC变换器输出第二无功功率Q2，由于无功功率的输出不影响N线电流的大小，因此，两个逆变器可以任意分配无功功率的大小，Q1可以与Q2相等，也可以不相等。例如可以由其中一个逆变器来承担所有的无功功率，根据需要承担的无功功率来获得需要的无功电流的大小。一种可能的实现方式为，主DC/AC变换器输出无功功率，从DC/AC变换器可以不输出无功功率。在进行无功补偿时，主DC/AC变换器可以任意分配从DC/AC变换器需要承担的无功电流的大小。
另外，两个逆变器对于无功功率的控制也适用于其他工作场景，不局限于以上的电压穿越场景。
基于以上实施例提供的一种光伏系统，本申请还提供一种光伏系统的控制方法，下面结合附图进行详细介绍。
方法实施例
参见图3，该图为本申请实施例提供的一种光伏系统的控制方法的流程图。
本实施例提供的光伏系统的控制方法应用于光伏系统，光伏系统包括：主DC/DC变换器、从DC/DC变换器、主DC/AC变换器和从DC/AC变换器；主DC/DC变换器的输入端用于连接光伏阵列；主DC/DC变换器的正输出端连接主DC/AC变换器的正输入端，主DC/DC变 换器的负输出端连接N线，主DC/AC变换器的负输入端连接N线；从DC/DC变换器的负输入端连接主DC/DC变换器的负输出端，从DC/DC变换器的正输入端连接主DC/DC变换器的正输出端；从DC/DC变换器的正输出端连接N线，从DC/DC变换器的负输出端连接从DC/AC变换器的负输出端，从DC/AC变换器的正输出端连接N线；
该方法包括以下步骤：
S301：控制主DC/AC变换器向从DC/AC变换器发送电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压；
S302：控制从DC/AC变换器根据从DC/AC变换器的输入电压、电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，以使N线电流小于预设电流。
主DC/AC变换器201和从DC/AC变换器202均设有控制器，具体工作时，主DC/AC变换器201的控制器和从DC/AC变换器202的控制器之间互相交互，从而实现主DC/AC变换器201对从DC/AC变换器202的控制，为了实现N线的电流小于预设电流，主DC/AC变换器201的输出功率和从DC/AC变换器202的输出功率需要相等，当主DC/AC变换器201实现控制时，可以使从DC/AC变换器202的输出功率跟随主DC/AC变换器201的输出功率。如果忽略功耗，主DC/AC变换器201的输出功率等于输入功率，从DC/AC变换器202的输出功率等于输入功率，即如果主DC/AC变换器201的输出功率等于从DC/AC变换器202的输出功率，则主DC/AC变换器201的输入功率等于从DC/AC变换器202的输入功率，因此，可以通过控制主DC/AC变换器201的输出功率等于从DC/AC变换器202的输出功率来控制N线电流为0。
为了实现N线的电流小于预设电流，主DC/AC变换器的输出功率和从DC/AC变换器的输出功率需要相等，从DC/AC变换器的输出功率跟随主DC/AC变换器的输出功率。具体地，主DC/AC变换器向从DC/AC变换器发送电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压；从DC/AC变换器根据从DC/AC变换器的输入电压、电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，以使N线电流小于预设电流，N线电流小于预设电流时可以降低N线上的功耗。
一种具体地实现方式，根据从DC/AC变换器的输入电压、电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，具体包括：
控制输出电流与从DC/AC变换器的输入电压和电流指令值均成正比，与主DC/AC变换器的输入电压成反比，以使N线电流小于预设电流。
另外，当主DC/AC变换器未限制其输出功率时，本实施例提供的方法还包括：控制主 DC/AC变换器的输入电压为预设值。
当主DC/AC变换器限制输出功率时，本实施例提供的方法还包括：主DC/AC变换器采集主DC/AC变换器的输入电压；将采集的主DC/AC变换器的输入电压发送给从DC/AC变换器。
当光伏系统未限功率，从DC/AC变换器未收到主DC/AC变换器发送的主DC/AC变换器的输入电压时，根据从DC/AC变换器的输入电压、电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，以使N线电流小于预设电流，具体包括：
根据主DC/AC变换器的输入电压、N线的电流、从DC/AC变换器的输入电压和从DC/AC变换器的输出功率获得电流指令值，根据电流指令值控制从DC/AC变换器的输出电流，以使N线电流小于预设电流。
当光伏系统限功率，从DC/AC变换器未收到主DC/AC变换器发送的主DC/AC变换器的输入电压时，根据从DC/AC变换器的输入电压、电流指令值和主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，以使N线电流小于预设电流，具体包括：
根据主DC/AC变换器的输入电压、N线的电流、从DC/AC变换器的输入电压和从DC/AC变换器的输出功率获得电流指令值，根据电流指令值控制从DC/AC变换器的输出电流，以使N线电流小于预设电流。
还需要说明的是，在本文中，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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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 (14)

  1. 一种光伏系统，其特征在于，包括：主DC/DC变换器、从DC/DC变换器、主DC/AC变换器和从DC/AC变换器；
    所述主DC/DC变换器的输入端用于连接光伏阵列；所述主DC/DC变换器的正输出端连接所述主DC/AC变换器的正输入端，所述主DC/DC变换器的负输出端连接N线，所述主DC/AC变换器的负输入端连接所述N线；
    所述从DC/DC变换器的负输入端连接所述主DC/DC变换器的负输出端，所述从DC/DC变换器的正输入端连接所述主DC/DC变换器的正输出端；所述从DC/DC变换器的正输出端连接所述N线，所述从DC/DC变换器的负输出端连接所述从DC/AC变换器的负输出端，所述从DC/AC变换器的正输出端连接所述N线；
    所述主DC/AC变换器，用于向从DC/AC变换器发送电流指令值和所述主DC/AC变换器的输入电压；
    所述从DC/AC变换器，用于根据所述从DC/AC变换器的输入电压、所述电流指令值和所述主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，以使所述N线电流小于预设电流。
  2. 根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述从DC/AC变换器，具体用于控制输出电流与所述从DC/AC变换器的输入电压和所述电流指令值均成正比，与所述主DC/AC变换器的输入电压成反比，以使所述N线电流小于预设电流。
  3. 根据权利要求2所述的光伏系统，其特征在于，所述从DC/AC变换器，具体用于控制输出电流为U2*I1/U1，其中，U2为所述从DC/AC变换器的输入电压，U1为所述主DC/AC变换器的输入电压，I1为所述电流指令值。
  4. 根据权利要求1-3任一项所述的光伏系统，其特征在于，当所述主DC/AC变换器未限制其输出功率时，所述主DC/AC变换器的输入电压为预设值。
  5. 根据权利要求1-3任一项所述的光伏系统，其特征在于，当所述主DC/AC变换器限制输出功率时，所述主DC/AC变换器采集所述主DC/AC变换器的输入电压；将采集的所述主DC/AC变换器的输入电压发送给所述从DC/AC变换器；或所述从DC/AC变换器直接采集所述主DC/AC变换器的输入电压。
  6. 根据权利要求1-5任一项所述的光伏系统，其特征在于，当所述光伏系统未限功率，所述从DC/AC变换器检测到与所述主DC/AC变换器通信异常时，所述从DC/AC变换器，用于根据所述主DC/AC变换器的输入电压、所述N线的电流、所述从DC/AC变换器的输入电压和所述从DC/AC变换器的输出功率获得电流指令值，根据所述电流指令值控制所述从DC/AC变换器的输出电流，以使所述N线电流小于预设电流。
  7. 根据权利要求1-5任一项所述的光伏系统，其特征在于，当所述光伏系统限功率，所述从DC/AC变换器未收到所述主DC/AC变换器发送的所述主DC/AC变换器的输入电压时，所述从DC/AC变换器，用于根据所述主DC/AC变换器的输入电压、所述N线的电流、所述从DC/AC变换器的输入电压和所述从DC/AC变换器的输出功率获得电流指令值，根据所述电流指令值控制所述从DC/AC变换器的输出电流，以使所 述N线电流小于预设电流。
  8. 根据权利要求1-7任一项所述的光伏系统，其特征在于，当所述光伏系统发生低电压穿越或高电压穿越时，所述主DC/AC变换器，用于控制所述主DC/AC变换器输出第一无功功率和控制所述从DC/AC变换器输出第二无功功率。
  9. 一种光伏系统的控制方法，其特征在于，所述光伏系统包括：主DC/DC变换器、从DC/DC变换器、主DC/AC变换器和从DC/AC变换器；所述主DC/DC变换器的输入端用于连接光伏阵列；所述主DC/DC变换器的正输出端连接所述主DC/AC变换器的正输入端，所述主DC/DC变换器的负输出端连接N线，所述主DC/AC变换器的负输入端连接所述N线；所述从DC/DC变换器的正输入端连接所述主DC/DC变换器的负输出端，所述从DC/DC变换器的负输入端连接所述主DC/DC变换器的正输出端；所述从DC/DC变换器的正输出端连接所述N线，所述从DC/DC变换器的负输出端连接所述从DC/AC变换器的负输出端，所述从DC/AC变换器的正输出端连接所述N线；
    控制所述主DC/AC变换器向从DC/AC变换器发送电流指令值和所述主DC/AC变换器的输入电压；
    控制所述从DC/AC变换器根据所述从DC/AC变换器的输入电压、所述电流指令值和所述主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，以使所述N线电流小于预设电流。
  10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述从DC/AC变换器的输入电压、所述电流指令值和所述主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，具体包括：
    控制输出电流与所述从DC/AC变换器的输入电压和所述电流指令值均成正比，与所述主DC/AC变换器的输入电压成反比，以使所述N线电流小于预设电流。
  11. 根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，还包括：当所述主DC/AC变换器未限制其输出功率时，控制所述主DC/AC变换器的输入电压为预设值。
  12. 根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，当所述主DC/AC变换器限制输出功率时，还包括：所述主DC/AC变换器采集所述主DC/AC变换器的输入电压；将采集的所述主DC/AC变换器的输入电压发送给所述从DC/AC变换器。
  13. 根据权利要求9-12任一项所述的方法，其特征在于，当所述光伏系统未限功率，所述从DC/AC变换器未收到所述主DC/AC变换器发送的所述主DC/AC变换器的输入电压时，所述根据所述从DC/AC变换器的输入电压、所述电流指令值和所述主DC/AC变换器的输入电压控制输出电流，以使所述N线电流小于预设电流，具体包括：
    根据所述主DC/AC变换器的输入电压、所述N线的电流、所述从DC/AC变换器的输入电压和所述从DC/AC变换器的输出功率获得电流指令值，根据所述电流指令值控制所述从DC/AC变换器的输出电流，以使所述N线电流小于预设电流。
  14. 根据权利要求9-12任一项所述的方法，其特征在于，当所述光伏系统限功率，所述从DC/AC变换器未收到所述主DC/AC变换器发送的所述主DC/AC变换器的输入电压时，所述根据所述从DC/AC变换器的输入电压、所述电流指令值和所述主DC/AC 变换器的输入电压控制输出电流，以使所述N线电流小于预设电流，具体包括：
    根据所述主DC/AC变换器的输入电压、所述N线的电流、所述从DC/AC变换器的输入电压和所述从DC/AC变换器的输出功率获得电流指令值，根据所述电流指令值控制所述从DC/AC变换器的输出电流，以使所述N线电流小于预设电流。
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