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一种光伏系统、逆变器及直流电弧检测的方法与流程

2022-02-20 13:01:42 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及光伏发电技术领域,尤其涉及一种光伏系统、逆变器及直流电弧检测的方法。


背景技术:

2.电弧是一种气体放电现象,具体是电流通过某些绝缘介质(例如空气)电离而产生瞬间火花。电弧会产生高温,强烈时可以产生明火。电弧不仅会造成周围绝缘物质分解或碳化而失去绝缘的功效,同时也容易导致周围物质达到燃点而起火。
3.电弧维持燃烧需要一定的电压和电流,如果电压或电流较低,则电弧会很快熄灭。因此,标准nec 2017 690.11中对电弧保护功能有明确的定义,电压在80v以下可以豁免电弧检测,即电压低于80v不会发生电弧故障或电弧不稳定会快速熄灭。
4.直流电弧检测主要是检测电弧的电流或电压的频域信息,例如包括频点、能量、变化量等频域信息。由于设备运行环境复杂多变,在遇到环境噪声接近电弧的频谱特征时,无法判断是否真正发生了电弧,容易导致误报电弧故障。
5.目前,光伏系统中火灾事故大多由于直流电弧故障引起,引起直流电弧故障的原因主要包括:接线端子较多且连接端子不兼容或连接不可靠、线缆长且露天放置易老化破损、以及直流电压较高。
6.但是,光伏系统中随着组件级电力电子产品(mlpe,module-level power electronics)的发展,变换器的高频噪声对电弧故障检测存在干扰,导致无法准确检测是否真正发生了电弧故障。


技术实现要素:

7.为了解决以上技术问题,本技术提供一种光伏系统、逆变器及直流电弧检测的方法,能够准确检测是否发生了电弧故障。
8.本技术提供的光伏系统包括:逆变器、控制器和至少一个变换器;逆变器的输入端连接光伏组串,每个光伏组串包括至少一个变换器;每个变换器的输入端连接对应的光伏组件;控制器检测到光伏系统出现电弧时,控制逆变器的输入电流降低实现灭弧,即先灭弧再恢复工作确认是否真正发生电弧,恢复工作可以通过以下两种方式,如果能够恢复则表明无电弧,反之表明存在电弧;
9.第一种:控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,第一预设电压低于检测到出现电弧时逆变器的输入电压;即拉低光伏组串的输出电压,避免电弧确认过程中再次引起电弧;
10.第二种:控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流,即限制了光伏组串的输出电流,即无论电压如何控制,光伏组串的输出电流小于等于第一预设电流,第一预设电流低于检测到电弧特征时逆变器的输入电流。即拉低电流来确认是否真正发生电弧,由于恢复过程中的电流降低,因此不会在确认过程再次引起电弧。
11.以上两种方式,如果能成功恢复,则表明没有发生电弧,检测到的电弧是其他原因引起的。如果不能成功恢复,则表明真正发生了电弧,检测到的电弧是电弧自身引起的。无论是拉低电压的方式还是拉低电流的方式均不会在恢复过程中再次出现电弧,因为第一预设电流和第一预设电压均是设置的不会引起电弧的安全值,这样逆变器在确认电弧的过程中避免二次拉弧,避免对光伏系统造成损坏。
12.一种可能的实现方式,控制器,还用于控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压后,升高逆变器的输入电流,具体可以从实现灭弧后逆变器的输入电流开始升高,具体升高到的电流数值不做具体限定。例如,实现灭弧后控制器控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,并升高逆变器的输入电流到检测到出现电弧时对应的逆变器的输入电流。
13.一种可能的实现方式,控制器,还用于控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流后,降低逆变器的输入电压,具体可以从实现灭弧后逆变器的输入电压开始降低,具体降低到的电压数值不做具体限定。例如,实现灭弧后控制器控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流,并降低逆变器的输入电压为检测到出现电弧时对应的逆变器的输入电压。
14.例如,当控制器检测到出现电弧时,可以先记录光伏组串的当前工作点,即记录当前的光伏组串的输出电压和输出电流,应该理解此处的输出电压和输出电流是指变换器串联之后的输出电压和输出电流。为了方便理解,以下实施例中以第二预设电流为检测到电弧特征时逆变器的输入电流,第二预设电压为检测到电弧特征时的逆变器的输入电压为例进行介绍。第二预设电流也可以为其他电流值,可以小于检测到电弧特征时的逆变器的输入电流,大于灭弧时的电流即可。第二预设电压也可以为其他电压值,可以小于检测到电弧特征时逆变器的输入电压。
15.另外,第一预设电压和第二预设电压之间没有关系,第二预设电流和第一预设电流也没有关系,第一预设电压和第二预设电压分别为两种不同实现方案中的电压,第二预设电流和第一预设电流分别为两种不同实现方案中的电流。
16.一种可能的实现方式,控制器,具体用于检测到电弧特征时控制逆变器的输入电流降低至零实现灭弧,当输入电流为0时,即工作在开路电压工作状态。另外,也可以控制逆变器的输入电流降低为其他数值,只要能够实现灭弧即可。
17.为了在确认检测到的电弧为假电弧光伏系统恢复工作,例如进行最大功率追踪,不再进行电弧的确认控制。对于拉低电压的方案,控制器还用于升高逆变器的输入电流到检测到出现电弧时逆变器的输入电流预设时间段后,未检测到电弧,不再控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,即不再进行限压。对于限制电流的方案,控制器,还用于降低逆变器的输入电压为检测到出现电弧时逆变器的输入电压预设时间段后,未检测到电弧,不再控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流,即不再对变换器进行限流。
18.一种可能的实现方式,控制器使至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,具体可以通过控制至少一个光伏组串中的每个变换器的输出电压降低来实现,由于多个变换器串联在一起,如果使串联后的总电压降低,为了控制方便,可以降低串联在一起的每个变换器的输出电压。当然也可以降低部分变换器的输出电压。
19.一种可能的实现方式,控制器降低光伏组串的输出电压,可以控制变换器的输出电压降低,为了控制简单易行,可以平均控制每个变换器,即每个变换器的输出电压均降低为相同的电压值,即根据第一预设电压v和至少一个光伏组串包括的变换器的数量n,控制n个变换器的输出电压均降低至v/n,n为大于等于2的正整数。
20.一种可能的实现方式,控制器为逆变器的控制器,用于向至少一个光伏组串中n个变换器发送电压控制指令,电压控制指令携带v/n;n个变换器均根据电压控制指令携带的v/n控制输出电压为v/n。
21.一种可能的实现方式,控制器可以通过拉低输出电流来保证恢复过程中不再有电弧,为了保证不再起电弧,由于变换器的输出端串联在一起,因此,每个变换器的电流均相等,控制器控制至少一个光伏组串中的每个变换器的最大输出电流为第一预设电流。
22.一种可能的实现方式,为了方便控制,本技术提供的技术方案可以由逆变器来完成,即控制器为逆变器的控制器,控制器集成于逆变器的柜体内部。
23.一种可能的实现方式,控制器与至少两个变换器通过有线方式通信或无线方式通信;即逆变器控制器具体用于通过485、plc、wifi或zigbee向n个变换器发送电压控制指令。
24.一种可能的实现方式,控制器向光伏组串中的每个变换器发送电流控制指令,由于光伏组串中的所有变换器串联在一起,因此控制每个变换器的输出电流均相同,每个变换器控制输出电流小于等于第一预设电流。
25.其中,第一预设时间段和第二预设时间可以相同,也可以不同,不做具体限定。
26.基于以上提供的光伏系统,本技术还提供一种逆变器和方法,下面进行介绍,以上光伏系统各个技术方案的优点同样适用于以下的逆变器和方法。
27.逆变器包括:逆变器控制器和功率变换电路;功率变换电路的输入端连接至少一个光伏组串,至少一个光伏组串中每个光伏组串包括至少一个变换器;至少一个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件;逆变器控制器,用于检测到出现电弧时控制逆变器的输入电流降低实现灭弧,并控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,第一预设电压低于检测到出现电弧时逆变器的输入电压或,控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流,第一预设电流低于检测到出现电弧时逆变器的输入电流。
28.一种可能的实现方式,逆变器控制器,还用于控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流后,降低逆变器的输入电压为检测到出现电弧时对应的逆变器的输入电压。
29.一种可能的实现方式,逆变器控制器,还用于控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压后,升高逆变器的输入电流到检测到出现电弧时对应的逆变器的输入电流。
30.一种可能的实现方式,至少一个光伏组串中每个光伏组串包括至少两个变换器;至少两个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件,至少两个变换器的输出端串联在一起连接逆变器的输入端;
31.逆变器控制器,具体用于根据第一预设电压v和至少一个光伏组串包括的变换器的数量n,控制n个变换器的输出电压均降低至v/n,n为大于等于2的正整数。
32.一种可能的实现方式,逆变器控制器,具体用于向至少一个光伏组串中的每个变
换器发送电流控制指令,控制至少一个光伏组串中的每个变换器的最大输出电流为第一预设电流。
33.一种可能的实现方式,为了在确认检测到的电弧为假电弧光伏系统恢复工作,例如进行最大功率追踪,不再进行电弧的确认控制。即控制器还用于升高逆变器的输入电流到检测到出现电弧时逆变器的输入电流运行第一预设时间段后,未检测到电弧,不再控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压。或,控制器还用于降低逆变器的输入电压为检测到出现电弧时逆变器的输入电压运行第二预设时间段后,未检测到电弧,不再控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流。
34.其中,第一预设时间段和第二预设时间可以相同,也可以不同,不做具体限定。第一预设时间段和第二时间段可以根据光伏系统的安全需要来设置,可以为保证安全的前提下的任意数值。
35.基于以上提供的一种光伏系统和逆变器,本技术还提供一种直流电弧检测的方法,该方法应用于光伏系统,光伏系统包括:逆变器和至少一个变换器;逆变器的输入端连接至少一个光伏组串,至少一个光伏组串中每个光伏组串包括至少一个变换器;至少一个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件;该方法包括:判断是否检测到出现电弧;检测到出现电弧时控制逆变器的输入电流降低实现灭弧;控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,第一预设电压低于检测到出现电弧时逆变器的输入电压;或,控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流,第一预设电流低于检测到出现电弧时逆变器的输入电流。
36.一种可能的实现方式,控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,具体包括:控制至少一个光伏组串中的每个变换器的输出电压降低,使至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压。
37.一种可能的实现方式,控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值降低到第一预设电流,具体包括:控制至少一个光伏组串中的每个变换器的输出电流小于等于第一预设电流。
38.以上提供的光伏系统是以逆变器应用于光伏发电领域为例,另外本技术提供的技术方案也可以应用于其他场景的电弧检测,即,本技术还提供一种电源系统,包括:逆变器、控制器和至少两个变换器;逆变器的输入端连接至少一个直流源,至少一个直流源中每个直流源包括至少两个变换器;至少两个变换器的输出端串联在一起连接逆变器的输入端;直流源可以来源于光伏,也可以来源于水利发电,也可以来源于风力发电。控制器,用于检测到电弧特征时控制逆变器的输入电流降低实现灭弧,通过以下任意一种方式恢复工作,如果能够恢复则表明无电弧,反之表明存在电弧;任意一种方式包括:控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,第一预设电压低于检测到电弧特征时逆变器的输入电压,控制逆变器的输入电流为第二预设电流;或,控制至少一个光伏组串的输出电流降低到第一预设电流,第一预设电流低于检测到电弧特征时逆变器的输入电流,控制逆变器的输入电压为第二预设电压。
39.本技术至少具有以下优点:
40.当逆变器检测到电弧特征时,逆变器的控制器先控制输入电流降低实现灭弧,例如可以控制输入电流降低到零,此时光伏组串的输出电流为0,各个光伏组件工作在开路电
压对应的工作点,即灭弧时的电压比较高。具体可以通过以下两种方案来验证是否真正发生电弧,如果可以恢复,则说明没有发生电弧故障,如果无法恢复,则说明真正发生了电弧故障。第一种:在逆变器的输入电流继续为灭弧时的输入电流的基础上,控制光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,第一预设电压低于检测到出现电弧时逆变器的输入电压,即拉低光伏组串的输出电压,避免电弧确认过程中再次引起电弧。第二种:在逆变器的输入电压为灭弧时对应电压的基础上,控制光伏组串的输出电流降低到第一预设电流,第一预设电流低于检测到出现电弧时逆变器的输入电流,即拉低电流来确认是否真正发生电弧,由于恢复过程中的电流降低,因此不会在确认过程再次引起电弧。无论是拉低电压的方式还是拉低电流的方式均不会在恢复过程中再次出现电弧,因为第一预设电流和第一预设电压均是设置的不会引起电弧的安全值,这样逆变器在确认电弧的过程中避免二次拉弧,避免对光伏系统造成损坏。
附图说明
41.图1为本技术实施例提供的一种光伏系统的示意图;
42.图2为本技术实施例提供的一种电源系统的示意图;
43.图3为本技术实施例提供的另一种光伏系统的示意图;
44.图4为正常工作时光伏组串的iv曲线图;
45.图5为本技术实施例提供的一种电弧确认时光伏组串的iv曲线;
46.图6为本技术实施例提供的另一种电弧确认时光伏组串的iv曲线;
47.图7为本技术实施例提供的另一种光伏系统的示意图;
48.图8为本技术实施例提供的再一种光伏系统的示意图;
49.图9为本技术实施例提供的又一种光伏系统的示意图;
50.图10为本技术实施例提供的又一种光伏系统的示意图;
51.图11为本技术实施例提供的一种逆变器的示意图;
52.图12为本技术实施例提供的一种直流电弧检测的方法的流程图。
具体实施方式
53.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。
54.以下说明中的“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
55.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。此外,术语“耦接”可以是实现信号传输的电性连接的方式。“耦接”可以是直接的电性连接,也可以通过中间媒介间接电性连接。
56.为了使本领域技术人员更好地理解本技术实施例提供的技术方案,下面先结合附图介绍该技术方案的应用场景。
57.光伏系统实施例
58.本技术实施例涉及一种光伏系统,一般情况光伏系统包括逆变器和多个光伏组串,多个光伏组串连接在逆变器的输入端,光伏组串包括多个光伏组件,为了更加灵活配置光伏组串中的光伏组件,可以为每个光伏组件连接一个变换器,即变换器的输入端连接对应的光伏组件,光伏组件的电压即为变换器的输入电压,变换器可以调整自身的输入电压进而调整光伏组件的电压。一般变换器为直流/直流dc/dc(direct current/direct current)变换器,dc/dc变换器可以包括升压电路、降压电路或升降压电路。与光伏组件连接的变换器在光伏系统中又称为优化器。
59.变换器一般工作在最大功率点跟踪(mppt,maximum power point tracking)模式。
60.mppt模式:正常情况下,变换器仅控制输入电压工作在光伏组件的最大功率点电压(vmpp,maximum power point voltage),实现光伏组件输出最大功率,不控制输出电压。
61.下面结合附图介绍本技术实施例提供的一种光伏系统的架构。
62.参见图1,该图为本技术实施例提供的一种光伏系统的示意图。
63.为了方便描述,本实施例中以光伏系统包括以下至少两个光伏组串为例进行描述:第一光伏组串100和第二光伏组串200。实际产品中,逆变器300的输入端可以连接更多数量的光伏组串,不局限于两个光伏组串。应该理解,对于小功率的光伏系统,逆变器300的输入端也可以连接一个光伏组串。
64.从图1可以看出,第一光伏组串100包括n个光伏组件,第二光伏组串200包括m个光伏组件。其中m和n均为大于等于2的整数,m和n可以为不同的整数,应该理解m和n也可以为相同的整数,即当m和n相等时,两个光伏组串包括的变换器的数量相同。为了方便介绍容易区别第一光伏组串100和第二光伏组串200,本技术实施例中以m和n为不同的整数为例进行介绍,即第一光伏组串100和第二光伏组串200包括的光伏组件的数量不同,即包括的变换器的数量也不同。
65.应该理解,本技术实施例中每个光伏组串也可以只包括一个变换器,为了理解方便,本技术各个实施例中以每个光伏组串包括多个变换器为例进行描述。
66.第一光伏组串100内的变换器1-1的输入端连接光伏组件1-1,变换器1-n的输入端连接光伏组件1-n,变换器1-1至变换器1-n的输出端串联在一起连接逆变器300的输入端。
67.同理,第二光伏组串200内的变换器2-1的输入端连接光伏组件2-1,变换器2-m的输入端连接光伏组件2-m,变换器2-1至变换器2-m的输出端串联在一起连接逆变器300的输入端。
68.逆变器300的内部可以包括两级,也可以包括一级,即逆变器300可以为组串式逆变器,也可以为集中式逆变器。
69.当逆变器300的内部包括两级时,包括dc/dc电路和直流/交流(dc/ac,direct current/alternating current)电路,逆变器内部可以包括多个dc/dc电路,多个dc/dc电路和多个光伏组串一一对应,也可以一个dc/dc电路对应多个光伏组串,例如一个dc/dc电路对应两个光伏组串。每个光伏组串的输出端连接对应的dc/dc电路的输入端,多个dc/dc电路的输出端均连接dc/ac电路的输入端,即多个dc/dc电路的输出端并联连接dc/ac电路的输入端。
70.本技术实施例涉及的光伏系统中的逆变器为单级逆变器,即仅包括dc/ac电路,不
包括dc/dc电路。
71.逆变器300的输出端连接电网400,一般情况下逆变器300为三相逆变器,电网400为三相交流电网。另外,逆变器300也可以为家庭用的单相逆变器,对应的电网400为户用交流电网。
72.应该理解,本技术实施例提供的直流电弧检测的方案不仅适用于光伏系统,同样适用于任何存在直流源的场合,即以上光伏系统中的光伏组件可以替换为其他任意的直流源,例如风力发电、水利发电或者电池等。如图2所示,图2与图1的区别仅是,图2中的直流源替换了图1中的光伏组件,其他部分相同,在此不再赘述。
73.实际工作时,由于电源系统中包括变换器,变换器包括可控开关管,可控开关管的开关频率较高,因此变换器的高频噪声或环境噪声可能接近电弧的频谱特征,因此导致无法有效区分是否真正发生了电弧故障,逆变器需要在检测到电弧特征时在进一步进行电弧确认,避免误报电弧故障。本技术实施例提供的技术方案是基于已经检测到电弧特征,需要进一步确认是否真正发生了电弧故障,防止误报电弧故障。
74.本技术实施例提供的技术方案,当逆变器检测到电弧特征时,逆变器控制输入电流降低实现灭弧,例如可以控制输入电流到零,此时光伏组串的输出电流为0,各个光伏组件工作在开路电压对应的工作点。然后控制光伏组串的输出电压降低到预设电压,具体通过控制各个变换器降低自身的输出电压,一种可能的实现方式可以恢复变换器的输出电流为检测到电弧特征时工作点的输出电流,如果可以恢复,则说明没有发生电弧故障,如果无法恢复,则说明真正发生了电弧故障。另外,控制光伏组串的输出电流降低到预设电流,通过控制各个变换器降低自身的输出电流,一种可能的实现方式为恢复变换器的输出电压为检测到电弧特征时工作点的输出电压,如果可以恢复,则说明没有发生电弧故障,如果无法恢复,则说明真正发生了电弧故障。
75.下面结合附图对本技术实施例提供的光伏系统进行详细介绍。
76.参见图3,该图为本技术实施例提供的另一种光伏系统的示意图。
77.本技术实施例提供一种光伏系统,包括:逆变器300、控制器500和至少两个变换器;
78.逆变器300的输入端连接至少一个光伏组串,至少一个光伏组串中每个光伏组串包括至少两个变换器;至少两个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件,至少两个变换器的输出端串联在一起连接逆变器的输入端;如图3所示,以逆变器300的输入端连接两个光伏组串为例,即第一光伏组串100和第二光伏组串200包括的光伏组件的数量不同,即包括的变换器的数量也不同。
79.第一光伏组串100内的变换器1-1的输入端连接光伏组件1-1,变换器1-n的输入端连接光伏组件1-n,变换器1-1至变换器1-n的输出端串联在一起连接逆变器300的输入端。同理,第二光伏组串200内的变换器2-1的输入端连接光伏组件2-1,变换器2-m的输入端连接光伏组件2-m,变换器2-1至变换器2-m的输出端串联在一起连接逆变器300的输入端。
80.逆变器300的内部可以包括两级功率变换电路,即dc/dc电路和dc/ac电路;也可以仅包括一级功率变换电路,即仅包括dc/ac电路。以上结合图1已经对逆变器300的具体实现形式进行了介绍,在此不再赘述。
81.控制器500,用于检测到电弧特征时控制所述逆变器的输入电流降低实现灭弧,例
如将逆变器的输入电流降低为0实现灭弧。本实施例中不局限逆变器的输入电流降低为0,可以为实现灭弧的一个较小的电流。实现灭弧后控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,第一预设电压低于检测到出现电弧时逆变器的输入电压;或,控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流,第一预设电流低于检测到出现电弧时逆变器的输入电流。
82.控制器500可以通过两种方式来判断是否真正发生了电弧,第一种是在逆变器的输入电流还是灭弧时的电流的基础上,即逆变器的输入电流比较低,还未从灭弧电流开始升高,降低光伏组串的输出电压到第一预设电压。第二种是灭弧后控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流。以上两种方式,如果能成功恢复,则表明没有发生电弧,检测到的电弧特征是其他原因引起的。如果不能成功恢复,则表明真正发生了电弧,检测到的电弧特征是真正的电弧引起的。本技术实施例介绍的两种方式,第一种是拉低电压,在电压较低时,无论电流多大都不会引起电弧,即拉低的电压为安全电压,保证不会引起电弧。第二种是拉低的电流足够低,即在该拉低的电流下,无论电压多大都不会引起电弧。
83.其中,第一预设电压低于检测到电弧特征时逆变器的输入电压,第一预设电流低于检测到电弧特征时所述逆变器的输入电流。本技术实施例不具体限定第一预设电压的大小,可以根据光伏系统实际的电压等级来设置,另外,也可以根据标准的规定来设置,例如标准中提及电压在80v以下时,可以不必进行电弧检测,因此,即使发生电弧也会自己灭弧。应该理解,本技术实施例中的第一预设电压可以小于80v,也可以大于80v,只要保证在第一预设电压时不会拉出电弧即可,并且该第一预设电压通常会低于检测到电弧特征时工作点对应的电压,因为检测到电弧特征时的工作点一般为mppt工作点,对应的电压比较高。如果光伏系统灭弧之后将光伏组串的输出电压恢复到检测到电弧特征时的电压,则由于电压太高,如果真正存在电弧故障,会因为过高的电压再次发生电弧,即可能出现二次起弧,导致故障扩散引发电气火灾。
84.同理,本技术实施例提供的第一预设电流也可以为不会拉起电弧的电流,本技术实施例不具体限定其数值,通常该第一预设电流低于检测到电弧特征时工作点对应的电流,因此检测到电弧特征时的工作点一般为mppt工作点,对应的电流较大。如果光伏系统灭弧之后将光伏组串的输出电流恢复到检测到电弧特征时的电流,则由于电流太大,如果真正存在电弧故障,会因为过高的电流再次发生电弧,即可能出现二次起弧,导致故障扩散引发电气火灾。
85.本技术实施例提供的光伏系统,在检测到电弧特征时,进行电弧确认,具体可以通过两种方式进行电弧确定,第一种是控制光伏组串的输出电压到第一预设电压后,提高所述逆变器的输入电流为第二预设电流;第二种是控制光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流后,降低所述逆变器的输入电压为第二预设电压。如果可以成功,则说明不存在真正的电弧;如果不能恢复则说明存在真正的电弧。无论是第一种方式还是第二种方式均不会在恢复过程中再次出现电弧,因为第一预设电流和第一预设电压均是设置的不会引起电弧的安全值,这样逆变器在确认电弧的过程中避免二次拉弧,避免对光伏系统造成损坏。
86.拉低电压时,即控制器还用于控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压后,从实现灭弧后逆变器的输入电流开始,升高逆变器的输入电流。
87.例如,控制器,控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压时,还用于
控制逆变器的输入电流到检测到出现电弧时对应的逆变器的输入电流。
88.拉低电流时,控制器还用于控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流后,从灭弧时逆变器的输入电压开始,降低逆变器的输入电压。
89.例如,控制器,控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流后,还用于控制逆变器的输入电压为检测到出现电弧时对应的逆变器的输入电压。
90.为了描述方便,第二预设电流为检测到出现电弧时逆变器的输入电流;第二预设电压为检测到出现电弧时逆变器的输入电压。当控制器检测到出现电弧时,可以先记录光伏组串的当前工作点,即记录当前的光伏组串的输出电压和输出电流,应该理解此处的输出电压和输出电流是指变换器串联之后的输出电压和输出电流。为了方便理解,以下实施例中以第二预设电流为检测到出现电弧时逆变器的输入电流,第二预设电压为检测到出现电弧时的逆变器的输入电压为例进行介绍。应该理解,第二预设电流也可以为其他电流值,可以小于检测到电弧特征时的逆变器的输入电流,大于灭弧时的电流即可。同理,第二预设电压也可以为其他电压值,可以小于检测到出现电弧时逆变器的输入电压。
91.另外,第一预设电压和第二预设电压之间没有关系,第二预设电流和第一预设电流也没有关系,第一预设电压和第二预设电压分别为两种不同实现方案中的电压,第二预设电流和第一预设电流分别为两种不同实现方案中的电流。
92.为了使本领域技术人员更好地理解本技术实施例提供的技术方案的优点,下面对比光伏组串的(电流电压)iv曲线图进行对比说明。
93.参见图4,该图为正常工作时光伏组串的iv曲线图。
94.本技术实施例中以每个光伏组串包括10个串联的光伏组件为例进行介绍,为了方便介绍,所有的光伏组件的参数相同,具体如下:开路电压v
oc
为49.3v,短路电流i
sc
为10.47a,最大功率电压vmp为40.6v,最大功率电流为imp 9.86a,经过变换器后光伏组串输出的iv曲线如图4所示,逆变器的最优工作点为b点,此时每个变换器的输出电压40.6v,输出电流为9.86a。整个光伏组串在b点的输出电压为10个光伏组件的输出电压之和406v,输出电流为各个光伏组件的输出电流9.86a。
95.逆变器检测到电弧特征时,逆变器记录当前工作点b点(406v/9.86a);逆变器降低输入电流实现灭弧,例如控制输入电流到零,即此时光伏组串的工作点为a点(493v/0a),即开路电压对应的工作点。传统技术中,逆变器恢复到b点,确认是否发生电弧故障:如果能够恢复b点工作,说明可能是光伏系统中变换器的高频噪声或环境噪声等导致逆变器误检测到电弧特征,逆变器可以继续正常工作;如果无法恢复到b点,说明光伏系统中发生直流电弧故障,逆变器告警直流电弧故障。以上是传统技术中逆变器确认电弧故障的过程,由于逆变器恢复到b点时的电压较大,电流也较大,因此,容易二次引起电弧,进一步扩散故障范围。本实施例中不涉及iv曲线中的c点和d点,因此不做详细介绍。
96.本技术实施例提供的技术方案,在确认电弧的过程中,控制光伏组串输出较低的电压或较低的电流,都在安全范围内,因此不会二次引起电弧。另外,本技术实施例提供的技术方案,控制器在确认电弧的过程中,均由逆变器下发控制指令给各个变换器,由各个变换器来控制自身的输出电压或输出电流,从而实现对光伏组串的输出电压或输出电流的控制。其中,控制器与至少两个变换器可以通过有线方式通信或无线方式通信;有线方式包括以下至少一种:485或plc。无线方式包括以下至少一种:wifi或zigbee,逆变器的控制器具
体用于通过485、plc、wifi或zigbee向n个变换器发送电压控制指令或电流控制指令,例如电压控制指令携带为第一预设电压,电流控制指令携带第一预设电流。随着通信技术的不断发展,逆变器和变换器之间还可以通过其他通信方式进行通信。随着通信速率越来越高,尤其是无线通信速率的提高,当逆变器和变换器之间的通信较快时,本技术实施例提供的技术方案可以在较短的时间内完成电弧确认,耗时很短,不影响逆变器的正常工作。
97.下面结合附图详细介绍本技术实施例提供的两种确认电弧的方式。首先介绍第一种实现方式。
98.第一种方式是控制器先限制光伏组串的输出电压,再拉高输出电流。
99.具体地,控制器控制至少一个光伏组串中的每个变换器的输出电压降低,以使至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,第一预设电压低于检测到电弧特征时的输入电压。应该理解,本技术实施例提供的光伏系统包括多个光伏组串时,可以分别控制每个光伏组串的输出电压,从而判断是否真正发生电弧,下面实施例提供的确认机制泛指任意一个光伏组串。
100.应该理解,控制器确认电弧时,只要控制光伏组串的输出电压降低到第一预设电压即可,具体可以控制变换器的输出电压降压,一个光伏组串包括n个变换器时,n为大于等于2的正整数。n个变换器的输出电压可以相同,也可以不相同,本技术实施例中不做具体限定。为了方便控制和方便描述,本实施例中以n个变换器的输出电压相同来介绍,即n个变换器均压。具体地,控制器根据第一预设电压v和至少一个光伏组串包括的变换器的数量n,控制n个变换器的输出电压均降低至v/n。
101.下面以n个变换器均压为例进行介绍。
102.参见图5,该图为本技术实施例提供的一种电弧确认时光伏组串的iv曲线。
103.本实施例中继续以一个光伏组串包括10个串联的光伏组件为例进行说明,每个光伏组件的参数相同且如下:开路电压v
oc
为49.3v,短路电流i
sc
为10.47a,最大功率mpp电压v
mp
为40.6v,最大功率mpp电流i
mp
为9.86a,经过变换器后光伏组串输出电流电压曲线(iv曲线)如图5所示,逆变器最优工作点为b点,此时每个变换器输出电压为40.6v,输出电流为9.86a。
104.控制器检测到电弧特征时,进行如下的电弧确认过程:
105.控制器记录当前工作点b点(406v/9.86a);
106.控制器控制逆变器的输入电流到零实现灭弧,此时工作点为a点(493v/0a);
107.控制器通过控制变换器降低光伏组串的输出电压,例如控制光伏组串的输出电压从开路电压降低至50v,由于光伏组串包括10个串联的变换器,即控制每个变换器的输出电压为50v
÷
10=5v,此时经过变换器后光伏组串的iv曲线如图5所示,即此时工作在a1点(50v/0a)。
108.控制器控制逆变器的输入电流恢复到检测到电弧特征时工作点b点的工作电流(9.86a),对应图5的iv曲线中的b1点,确认是否发生直流电弧故障:如果能够恢复b1点的工作电流,即此时工作在b1点(49.2v/9.86a),说明光伏系统中变换器的高频噪声或环境噪声等导致控制器误检测到电弧特征,控制变换器恢复图4所示的iv曲线,逆变器正常工作;如果无法恢复到b1点工作,说明光伏系统中真正发生了直流电弧故障,逆变器告警直流电弧故障。
109.本实施例提供的光伏系统,由于控制器控制光伏组串恢复到检测到电弧特征时电流时对应b1点的电压只有49.2v,该电压较低,低电压不会导致二次起弧,因此可以避免故障扩散引发电气火灾。
110.下面介绍本技术实施例提供的另一种电弧确认的方式。
111.控制器,具体用于控制至少一个光伏组串中的每个变换器的最大输出电流为第一预设电流,即限制变换器输出电流的能力,输出电流小于等于第一预设电流,无论输出电压如何控制,光伏组串的输出电流都不会超过第一预设电流,进而保证不会引起二次电弧。
112.参见图6,该图为本技术实施例提供的另一种电弧确认时光伏组串的iv曲线。
113.本实施例中继续以一个光伏组串包括10个串联的光伏组件为例进行说明,每个光伏组件的参数相同且如下:开路电压v
oc
为49.3v,短路电流i
sc
为10.47a,最大功率mpp电压v
mp
为40.6v,最大功率mpp电流i
mp
为9.86a,经过变换器后光伏组串输出电流电压曲线(iv曲线)如图6所示,逆变器最优工作点为b点,此时每个变换器输出电压为40.6v,输出电流为9.86a。
114.控制器检测到电弧特征时,进行如下的电弧确认过程:
115.控制器记录当前工作条件b点(406v/9.86a);
116.控制器控制逆变器的输入电流到零实现灭弧,即此时工作在a点(493v/0a);
117.进行如下的电弧确认过程通过控制变换器实现限制电流降低,例如控制组串电流限制至1a,则每个变换器输出最大电流1a,此时经过变换器后光伏组串的iv曲线如图6所示,即此时工作在a2点(493v/0a)。
118.恢复到之前工作条件b点的工作电压(406v),对应图6的iv曲线中b2点,确认是否发生直流电弧故障:如果恢复b点的工作电压后电流能够恢复到电流限制值1a,即此时工作在b2点(406v/1a),说明光伏系统中变换器的高频噪声或环境噪声等导致逆变器误检测到电弧特征,控制变换器恢复图4所示的iv曲线,逆变器正常工作;如果无法恢复到b2点工作,说明光伏系统发生了直流电弧故障,逆变器告警直流电弧故障。
119.由于b2点对应的电流只有1a,低电流不会导致二次起弧,避免故障扩散引发电气火灾。
120.本技术各个实施例提供的光伏系统,控制器可以集成于逆变器的柜体内部,也可以位于逆变器的柜体外部。控制器可以由逆变器的控制器来实现,也可以独立于逆变器的控制器另外设置的控制器,本技术实施例中均不作具体限定。
121.以上各个实施例适用于逆变器的各种拓扑,下面结合附图分别介绍。
122.第一种,逆变器内部包括多个dc/dc电路,且逆变器内部的多个dc/dc电路与多个光伏组串一一对应。
123.参见图7,该图为本技术实施例提供的另一种光伏系统的示意图。
124.本实施例提供的光伏系中的逆变器300包括多个dc/dc电路,为了叙述方便,下面以逆变器300至少包括以下两个dc/dc电路为例进行介绍:第一dc/dc电路300a1和第二dc/dc电路300a2。
125.本实施例中以控制器500位于逆变器300的内部为例进行介绍,即逆变器300中的控制器500与各个光伏组串中的变换器进行通信。
126.如图7所示,第一光伏组串100对应第一dc/dc电路300a1,第一光伏组串100的输出
端连接第一dc/dc电路300a1的输入端。第二光伏组串200对应第二dc/dc电路300a2,第二光伏组串200的输出端连接第二dc/dc电路300a2。
127.另外,第一dc/dc电路300a1和第二dc/dc电路300a2的输出端并在一起连接dc/ac电路300b的输入端,本技术实施例不限定dc/ac电路300b的内部拓扑实现形式,可以为两电平逆变电路,也可以为多电平逆变电路。
128.由于逆变器300内部包括多个dc/dc电路,因此,在进行电弧确认时,可以逐一进行光伏组串确认,当真正发生电弧故障时,从而可以锁定电弧故障的光伏组串。例如,控制器500先控制第一光伏组串100中各个变换器(1-1至1-n)的输出电压或输出电流进行电弧确认,然后控制第二光伏组串200中各个变换器(2-1至2-m)的输出电压或输出电流进行电弧确认,从而判断是否真正出现电弧故障,并且当真正出现电弧故障时,可以定位第一光伏组串100出现电弧故障,还是第二光伏组串200出现电弧故障。以上仅是举例控制器500先对第一光伏组串100进行电弧确认,再对第二光伏组串200进行电弧确认,应该理解,控制器500也可以先对第二光伏组串200进行电弧确认,再对第一光伏组串100进行电弧确认。
129.以上图7介绍的光伏系统是以每路dc/dc电路对应一个光伏组串为例进行的介绍,下面介绍每路dc/dc电路可以对应多个光伏组串,下面以一路dc/dc电路对应两个光伏组串为例进行介绍。
130.参见图8,该图为本技术实施例提供的再一种光伏系统的示意图。
131.本实施例中以逆变器300中包括两路dc/dc电路为例进行介绍,也可以包括更多路的dc/dc电路。其中,每路dc/dc电路连接多个光伏组串,本实施例中以每路dc/dc电路均连接两个光伏组串为例进行介绍,也可以连接更多的光伏组串。
132.第一dc/dc电路300a连接第一光伏组串100和第二光伏组串200,第二dc/dc电路300b连接第三光伏组串300和第四光伏组串400。
133.下面结合图9具体介绍一路dc/dc电路对应多个光伏组串时的电弧确认过程。
134.参见图9,该图为本技术实施例提供的又一种光伏系统的示意图。
135.为了叙述方便,本实施例中以逆变器300中包括一路dc/dc电路为例进行介绍,一路dc/dc电路连接多个光伏组串。实际产品中,逆变器300中可以包括多路dc/dc电路,每路dc/dc电路分别连接各自对应的多个光伏组串,在此不再详细赘述。
136.如图9所示,dc/dc电路300a的输入端连接第一光伏组串100和第二光伏组串200,控制器500可以先控制第一光伏组串100中各个变换器(1-1至1-n)的输出电压或输出电流进行电弧确认,然后控制第二光伏组串200中各个变换器(2-1至2-m)的输出电压或输出电流进行电弧确认,从而判断是否真正出现电弧故障,并且当真正出现电弧故障时,可以定位第一光伏组串100出现电弧故障,还是第二光伏组串200出现电弧故障。以上仅是举例控制器500先对第一光伏组串100进行电弧确认,再对第二光伏组串200进行电弧确认,应该理解,控制器500也可以先对第二光伏组串200进行电弧确认,再对第一光伏组串100进行电弧确认。
137.以上均是以逆变器内包括dc/dc电路为例进行的介绍,下面介绍逆变器内部不包括dc/dc电路,仅包括dc/ac电路的实现方式。
138.参见图10,该图为本技术实施例提供的又一种光伏系统的示意图。
139.本实施例提供的光伏系统,逆变器300内部不包括dc/dc电路,包括dc/ac电路
300b,其中多个光伏组串的输出端直接连接dc/ac电路300b,本实施例中以两个光伏组串为例进行介绍,第一光伏组串100和第二光伏组串200的输出端均连接dc/ac电路300b。
140.控制器500可以先控制第一光伏组串100中各个变换器(1-1至1-n)的输出电压或输出电流进行电弧确认,然后控制第二光伏组串200中各个变换器(2-1至2-m)的输出电压或输出电流进行电弧确认,从而判断是否真正出现电弧故障,并且当真正出现电弧故障时,可以定位第一光伏组串100出现电弧故障,还是第二光伏组串200出现电弧故障。以上仅是举例控制器500先对第一光伏组串100进行电弧确认,再对第二光伏组串200进行电弧确认,应该理解,控制器500也可以先对第二光伏组串200进行电弧确认,再对第一光伏组串100进行电弧确认。
141.为了在确认检测到的电弧为假电弧时恢复光伏系统的工作,例如进行最大功率追踪,则不再进行电弧的确认控制。即控制器还用于升高逆变器的输入电流到检测到出现电弧时逆变器的输入电流运行第一预设时间段后,未检测到电弧,可以恢复到检测到出现电弧时的电流运行第一预设时间段,则说明可以恢复工作,则说明之前检测到的电弧为假电弧,不是真正的电弧,则不再控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压。或,控制器还用于降低逆变器的输入电压为检测到出现电弧时逆变器的输入电压运行第二预设时间段后,可以恢复到检测到出现电弧时的输入电压运行一段时间,未检测到电弧,则说明之前检测到的电弧不是真正的电弧,不再控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流。其中,第一预设时间段和第二预设时间可以相同,也可以不同,不做具体限定。
142.逆变器实施例
143.基于以上实施例提供的一种光伏系统,本技术实施例还提供一种逆变器,下面结合附图进行详细介绍。
144.参见图11,该图为本技术实施例提供的一种逆变器的示意图。
145.本技术实施了提供的种逆变器,包括:逆变器控制器500和功率变换电路600;
146.功率变换电路600的输入端连接至少一个光伏组串,至少一个光伏组串中每个光伏组串包括至少一个变换器;至少一个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件,当光伏组串包括至少两个变换器时,至少两个变换器的输出端串联在一起连接功率变换电路的输入端;
147.逆变器控制器500,用于检测到出现电弧时控制逆变器的输入电流降低实现灭弧,实现灭弧后控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,第一预设电压低于检测到出现电弧时所述逆变器的输入电压或,控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流,第一预设电流低于检测到出现电弧时逆变器的输入电流。
148.本技术实施例不限定逆变器中的功率变换电路600的具体结构,但是至少包括dc/ac电路,还可以包括dc/dc电路,例如逆变器的架构可以参见图7-图10所示的拓扑形式。功率变换电路600可以包括一个dc/dc电路,也可以包括至少两个dc/dc电路,至少两个dc/dc电路中的每个dc/dc电路的输入端连接至少一个光伏组串,即每个dc/dc电路可以连接一个光伏组串,也可以连接多个光伏组串,本技术实施例中不做具体限定。
149.拉低电压时,即逆变器控制器控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压后,还用于从灭弧时逆变器的输入电流开始,升高逆变器的输入电流到大于灭弧时对
应的逆变器的输入电流,即第二预设电流。
150.例如,逆变器控制器控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压后,还用于控制逆变器的输入电流到检测到出现电弧时对应的逆变器的输入电流;然后检测逆变器的输入电流为检测到电弧时对应的逆变器的输入电流时,判断未发生电弧,反之发生电弧。
151.拉低电流时,逆变器控制器控制至少一个光伏组串的输出电流降低到第一预设电流后,还用于从灭弧时逆变器的输入电压开始,降低逆变器的输入电压到小于灭弧时对应的逆变器的输入电压,即第二预设电压。
152.为了描述方便第二预设电流可以为检测到电弧特征时逆变器的输入电流;第二预设电压可以为检测到出现电弧时逆变器的输入电压。当控制器检测到出现电弧时,可以先记录光伏组串的当前工作点,即记录当前的光伏组串的输出电压和输出电流,应该理解此处的输出电压和输出电流是指变换器串联之后的输出电压和输出电流。为了方便理解,以下实施例中以第二预设电流为检测到出现电弧时逆变器的输入电流,第二预设电压为检测到出现电弧时的逆变器的输入电压为例进行介绍。应该理解,第二预设电流也可以为其他电流值,可以小于检测到电弧特征时的逆变器的输入电流,大于灭弧时的电流即可。同理,第二预设电压也可以为其他电压值,可以小于检测到出现电弧时逆变器的输入电压。
153.本技术实施例提供的逆变器,在检测到出现电弧时,进行电弧确认,具体可以通过两种方式进行电弧确定,第一种是控制光伏组串的输出电压到第一预设电压,提高逆变器的输入电流为第二预设电流;第二种是控制光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流,降低逆变器的输入电压为第二预设电压。如果可以成功,则说明不存在真正的电弧;如果不能恢复则说明存在真正的电弧。无论是第一种方式还是第二种方式均不会在恢复过程中再次出现电弧,因为第一预设电流和第一预设电压均是设置的不会引起电弧的安全值,这样逆变器在确认电弧的过程中避免二次拉弧,造成损坏。
154.本技术实施例提供的逆变器在进行电弧确认时,具体是逆变器控制器向光伏组串中的各个变换器发送控制指令,以使变换器改变自身的输出电压或输出电流。具体地,控制器具体用于控制至少一个光伏组串中的每个变换器的输出电压降低,以使至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,第一预设电压低于检测到出现电弧时的输入电压。
155.应该理解,逆变器控制器可以控制各个变换器输出相同的电压,也可以控制各个变换器输出不同的电压。下面介绍一种可能的实现方式,逆变器控制器控制各个变换器均输出相同的电压,即根据第一预设电压v和至少一个光伏组串包括的变换器的数量n,控制n个变换器的输出电压均降低至v/n,n为大于等于2的正整数。例如一个光伏组串包括10个光伏组件,10个变换器,控制光伏组串的输出电压降低至50v,即控制每个变换器的输出电压为50v
÷
10=5v。
156.以上是第一种控制输出电压的电弧确认机制,下面介绍另一种电弧确认机制,通过控制光伏组串的输出电流来实现,具体地,逆变器控制器控制至少一个光伏组串中的每个变换器的最大输出电流为第一预设电流,以使逆变器的输入电流降低到第一预设电流,第一预设电流低于检测到电弧特征时的输入电流,由于光伏组串中的各个变换器串联,因此,控制各个变换器的输出电流相同。
157.为了在确认检测到的电弧为假电弧时恢复光伏系统的工作,例如进行最大功率追
踪,则不再进行电弧的确认控制。即控制器还用于升高逆变器的输入电流到检测到出现电弧时逆变器的输入电流运行第一预设时间段后,可以恢复到检测到出现电弧时的电流运行第一预设时间段,则说明可以恢复工作,则说明之间检测到的为假电弧,不是真正的电弧,则不再控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压。或,控制器还用于降低逆变器的输入电压为检测到出现电弧时逆变器的输入电压运行第二预设时间段后,可以恢复到检测到出现电弧时的输入电压运行一段时间,则说明之前检测到的电弧不是真正的电弧,不再控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流。其中,第一预设时间段和第二预设时间可以相同,也可以不同,不做具体限定。
158.方法实施例
159.基于以上实施例提供的一种光伏系统及逆变器,本技术实施例还提供一种直流电弧检测的方法,下面结合附图进行详细介绍。
160.参见图12,该图为本技术实施例提供的一种直流电弧检测的方法的流程图。
161.本实施例提供的直流电弧检测的方法,应用于光伏系统,光伏系统包括:逆变器和至少两个变换器;
162.逆变器的输入端连接至少一个光伏组串,至少一个光伏组串中每个光伏组串包括至少两个变换器;至少两个变换器中每个变换器的输入端连接对应的光伏组件,至少两个变换器的输出端串联在一起连接逆变器的输入端;
163.该方法包括:
164.s1201:检测到出现电弧时控制逆变器的输入电流降低实现灭弧。
165.例如,将逆变器的输入电流降低为0实现灭弧。本实施例中不局限逆变器的输入电流降低为0,可以为实现灭弧的一个较小的电流。由于光伏组串的iv曲线的特性,当电流降低时,电压自然会被拉高。
166.s1202:控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,第一预设电压低于检测到出现电弧时逆变器的输入电压;或,控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流,第一预设电流低于检测到电弧特征时逆变器的输入电流。
167.本技术实施例提供的方法,在检测到出现电弧时,进行电弧确认,具体可以通过两种方式进行电弧确定,第一种是控制光伏组串的输出电压到第一预设电压;第二种是控制光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流。如果可以成功,则说明不存在真正的电弧;如果不能恢复则说明存在真正的电弧。无论是第一种方式还是第二种方式均不会在恢复过程中再次出现电弧,因为第一预设电流和第一预设电压均是设置的不会引起电弧的安全值,这样逆变器在确认电弧的过程中避免二次拉弧,对光伏系统造成损坏。
168.其中,一种可能的实现方式为,控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压,具体包括:
169.控制至少一个光伏组串中的每个变换器的输出电压降低,以使至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压。
170.控制所述至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流,具体包括:
171.控制至少一个光伏组串中的每个变换器的输出电流小于等于第一预设电流。
172.本技术实施例提供的光伏系统,在检测到电弧特征时,进行电弧确认,具体可以通过两种方式进行电弧确定,第一种是控制光伏组串的输出电压到第一预设电压后,提高所
述逆变器的输入电流为第二预设电流;第二种是控制光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流后,降低所述逆变器的输入电压为第二预设电压。如果可以成功,则说明不存在真正的电弧;如果不能恢复则说明存在真正的电弧。无论是第一种方式还是第二种方式均不会在恢复过程中再次出现电弧,因为第一预设电流和第一预设电压均是设置的不会引起电弧的安全值,这样逆变器在确认电弧的过程中避免二次拉弧,避免对光伏系统造成损坏。
173.应该理解,第二预设电流也可以为其他电流值,可以小于检测到出现电弧时逆变器的输入电流,大于灭弧时的电流即可。同理,第二预设电压也可以为其他电压值,可以小于检测到出现电弧时逆变器的输入电压。
174.为了在确认检测到的电弧为假电弧时恢复光伏系统的工作,例如进行最大功率追踪,则不再进行电弧的确认控制。即控制器还用于升高逆变器的输入电流到检测到出现电弧时逆变器的输入电流运行第一预设时间段后,可以恢复到检测到出现电弧时的电流运行第一预设时间段,则说明可以恢复工作,则为假电弧,不是真正的电弧,则不再控制至少一个光伏组串的输出电压降低到第一预设电压。或,控制器还用于降低逆变器的输入电压为检测到出现电弧时逆变器的输入电压运行第二预设时间段后,可以恢复到检测到出现电弧时的输入电压运行一段时间,则说明不是真正的电弧,不再控制至少一个光伏组串的输出电流的最大值为第一预设电流。其中,第一预设时间段和第二预设时间可以相同,也可以不同,不做具体限定。
175.应当理解,在本技术中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。凡是未脱离本技术技术方案的内容,依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本技术技术方案保护的范围内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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