功率变换系统及启机方法与流程

本技术涉及电力电子，尤其涉及一种功率变换系统及启机方法。

背景技术：

1、随着光伏发电技术的快速发展，大容量光伏电站普遍采用前级直流传输设备与后级逆变器级联的系统架构，以实现光伏阵列的高效能量管理与电能变换。在功率变换系统启机过程中，前级直流传输设备通过缓起电路对后级逆变器的母线电容进行预充电。后级逆变器的直流电源板通常从母线电容取电，当母线电压超过电源板启动阈值后，电源板开始为逆变器内部电路供电。

2、然而，直流电源板启动后会消耗母线电容存储的能量，导致预充时间延长。严重时，母线电压可能因能量快速释放而跌落至启动阈值以下，造成逆变器启机失败。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种功率变换系统及启机方法，能够有效提高逆变器的启机效率，且还能提高逆变器的启机成功率。

2、第一方面，本技术实施例提供一种功率变换系统，包括直流传输设备、逆变器以及控制模块；其中，所述直流传输设备的输出侧通过主开关与所述逆变器的直流侧相连，所述主开关的两端并联有缓起电路；所述缓起电路包括串联的缓起开关和限流电阻；

3、所述控制模块被配置为：

4、在所述逆变器的启机过程中，控制所述逆变器的直流辅助电源处于关机状态；

5、控制所述缓起开关闭合，控制所述直流传输设备通过所述限流电阻对所述逆变器的母线电容充电；

6、在对所述逆变器的母线电容充电过程中，若检测到所述主开关两端的电压差小于预设的电压阈值，则控制所述主开关闭合；

7、在所述主开关闭合后，向所述直流辅助电源发送开机信号，控制所述直流辅助电源开机，待所述直流辅助电源开机完成后，控制所述逆变器执行启机操作。

8、在一些实施例中，所述控制模块被配置为：

9、在所述直流传输设备启机，且所述缓起开关闭合后，控制所述直流辅助电源处于所述关机状态；或，

10、在所述直流传输设备启机，且所述缓起开关闭合前，控制所述直流辅助电源处于所述关机状态；或，

11、在所述直流传输设备启机前，控制所述直流辅助电源处于所述关机状态；或，

12、在所述逆变器的启机过程中，且所述逆变器未满足启机条件之前，控制所述直流辅助电源处于所述关机状态。

13、在一些实施例中，所述逆变器包括与所述直流辅助电源连接的过流保护电路，所述控制模块被配置为：

14、向所述过流保护电路发送第一电平信号，所述第一电平信号用于触发所述过流保护电路；

15、所述过流保护电路，用于响应于所述第一电平信号，控制所述过流保护电路处于触发状态，以使所述直流辅助电源处于所述关机状态。

16、在一些实施例中，所述逆变器包括与所述控制模块连接的启停机触发电路，所述控制模块被配置为：

17、生成关机控制信号，并将所述关机控制信号发送至所述启停机触发电路；

18、所述启停机触发电路，用于响应所述关机控制信号，生成所述第一电平信号，并将所述第一电平信号发送至所述过流保护电路。

19、在一些实施例中，所述控制模块被配置为：

20、向所述过流保护电路发送第二电平信号；

21、所述过流保护电路，用于响应所述第二电平信号，解除所述触发状态，其中，所述第二电平信号为所述开机信号，所述第一电平信号与所述第二电平信号不同。

22、在一些实施例中，所述控制模块被配置为：

23、生成开机控制信号，并将所述开机控制信号发送至所述启停机触发电路；

24、所述启停机触发电路，用于响应所述开机控制信号，生成所述第二电平信号，并将所述第二电平信号发送至所述过流保护电路。

25、在一些实施例中，所述启停机触发电路包括隔离驱动电路和触发电路，其中，所述隔离驱动电路的输入端连接所述控制模块，所述隔离驱动电路的输出端连接所述触发电路的输入端，所述触发电路的输出端连接所述过流保护电路。

26、在一些实施例中，所述第一电平信号为低电平信号，所述第二电平信号为高电平信号。

27、在一些实施例中，所述过流保护电路，用于在控制所述启停机触发电路处于断开状态时，接收过流反馈信号，并根据所述过流反馈信号，调整所述过流保护电路的当前状态。

28、第二方面，本技术实施例还提供了一种功率变换系统的启机方法，所述功率变换系统包括直流传输设备和逆变器，所述直流传输设备的输出侧通过主开关与所述逆变器的直流侧相连，所述主开关的两端并联有缓起电路，所述缓起电路包括串联的缓起开关和限流电阻，所述方法包括：

29、在所述逆变器的启机过程中，控制所述逆变器的直流辅助电源处于关机状态；

30、控制所述缓起开关闭合，控制所述直流传输设备通过所述限流电阻对所述逆变器的母线电容充电；

31、在对所述逆变器的母线电容充电过程中，若检测到所述主开关两端的电压差小于预设的电压阈值，则控制所述主开关闭合；

32、在所述主开关闭合后，向所述直流辅助电源发送开机信号，控制所述直流辅助电源开机，待所述直流辅助电源开机完成后，控制所述逆变器执行启机操作。

33、在一些实施例中，所述在所述逆变器的启机过程中，控制所述逆变器的直流辅助电源处于关机状态，包括：

34、在所述直流传输设备启机，且所述缓起开关闭合后，控制所述直流辅助电源处于所述关机状态；或，

35、在所述直流传输设备启机，且所述缓起开关闭合前，控制所述直流辅助电源处于所述关机状态；或，

36、在所述直流传输设备启机前，控制所述直流辅助电源处于所述关机状态；或，

37、在所述逆变器的启机过程中，且所述逆变器未满足启机条件之前，控制所述直流辅助电源处于所述关机状态。

38、在一些实施例中，所述逆变器包括与所述直流辅助电源连接的过流保护电路，所述控制所述逆变器的直流辅助电源处于关机状态，包括：

39、向所述过流保护电路发送第一电平信号，所述第一电平信号用于触发所述过流保护电路；

40、控制所述过流保护电路响应于所述第一电平信号，以使所述过流保护电路处于触发状态，控制所述直流辅助电源处于所述关机状态。

41、在一些实施例中，所述逆变器包括控制模块和与所述控制模块连接的启停机触发电路，所述向所述直流辅助电源发送开机信号，包括：

42、通过所述控制模块生成关机控制信号，将所述关机控制信号发送至所述启停机触发电路；

43、通过所述启停机触发电路响应所述关机控制信号，生成所述第一电平信号，并将所述第一电平信号发送至所述过流保护电路。

44、在一些实施例中，所述向所述直流辅助电源发送开机信号，包括：

45、向所述过流保护电路发送第二电平信号，以使所述过流保护电路解除所述触发状态，其中，所述第二电平信号为所述开机信号，所述第一电平信号与所述第二电平信号不同。

46、在一些实施例中，所述向所述过流保护电路发送第二电平信号，包括：

47、通过所述控制模块生成开机控制信号，将所述开机控制信号发送至所述启停机触发电路；

48、通过所述启停机触发电路响应所述开机控制信号，生成所述第二电平信号，并将所述第二电平信号发送至所述过流保护电路。

49、本技术实施例提供的功率变换系统，在所述逆变器的启机过程中，控制所述逆变器的直流辅助电源处于关机状态；控制所述缓起开关闭合，控制所述直流传输设备通过所述限流电阻对所述逆变器的母线电容充电；在对所述逆变器的母线电容充电过程中，若检测到所述主开关两端的电压差小于预设的电压阈值，则控制所述主开关闭合；在所述主开关闭合后，向所述直流辅助电源发送开机信号，控制所述直流辅助电源开机，待所述直流辅助电源开机完成后，控制所述逆变器执行启机操作。基于上述技术方案，通过在逆变器启机的预充电阶段主动控制直流辅助电源维持关机状态，避免直流辅助电源提前启动消耗母线电容的电能，确保母线电容电压能够平稳上升至预设阈值，使主开关两端压差满足闭合条件，从而能够提高逆变器的启机效率和启机成功率。