一種pv陣列輸出過(guò)壓時(shí)的保護(hù)方法、設(shè)備及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)方法，包括：檢測(cè)PV陣列的輸出電壓；當(dāng)PV陣列的輸出電壓大于逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制Boost電路中的開(kāi)關(guān)管閉合；判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)t1時(shí)間；然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使母線電容的電壓穩(wěn)定于第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)。從而保護(hù)Boost開(kāi)關(guān)管、母線電容和逆變器中的開(kāi)關(guān)管，以免器件長(zhǎng)時(shí)間承受高壓而損壞。
【專利說(shuō)明】—種PV陣列輸出過(guò)壓時(shí)的保護(hù)方法、設(shè)備及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)方法、設(shè)備及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏PV陣列都是通過(guò)電纜與逆變器直接相連。由于每種規(guī)格的逆變器的輸入電壓都有一定的范圍，當(dāng)輸入電壓超過(guò)這個(gè)范圍時(shí)，逆變器可能會(huì)造成損壞。當(dāng)在冬天溫度比較低時(shí)，PV陣列的開(kāi)路電壓會(huì)比較高，可能大于逆變器的最大啟動(dòng)電壓，這會(huì)使得逆變器由于PV側(cè)電壓過(guò)高而不能啟動(dòng)。另外過(guò)高的PV側(cè)電壓可能會(huì)超過(guò)逆變器的最大輸入電壓值，造成逆變器的損壞。除了溫度比較低導(dǎo)致PV陣列的開(kāi)路電壓比較高之外，用戶在安裝過(guò)程中由于計(jì)算失誤或者沒(méi)有仔細(xì)看使用說(shuō)明書(shū)也會(huì)導(dǎo)致PV陣列的開(kāi)路電壓過(guò)高，從而造成逆變器損壞。
[0003]因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要提供一種技術(shù)，能夠在PV陣列的輸出電壓過(guò)壓時(shí)，保護(hù)逆變器不被損壞地成功啟動(dòng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)方法、設(shè)備及系統(tǒng)，能夠在PV陣列的輸出電壓過(guò)壓時(shí)，保護(hù)逆變器不被損壞的成功啟動(dòng)。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)方法,應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，PV陣列的輸出端連接Boost電路的輸入端，所述Boost電路的輸出端連接逆變器；第一開(kāi)關(guān)和第一電容串聯(lián)后連接在所述PV陣列的正輸出端PV+和PV陣列的負(fù)輸出端PV-之間；
[0006]所述方法包括以下步驟:
[0007]檢測(cè)所述PV陣列的輸出電壓；
[0008]當(dāng)所述PV陣列的輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制所述第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制所述Boost電路中的開(kāi)關(guān)管閉合，以使所述PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零；
[0009]判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
[0010]優(yōu)選地，判斷所述母線電容上的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，且逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)閉合。
[0011]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)方法，應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括以下至少兩路PV陣列:第一路PV陣列和第二路PV陣列，且第一路PV陣列和第二路PV陣列是相互獨(dú)立地；所述第一路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)和第一電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第一Boost電路的輸入端，所述第一 Boost電路的輸出端連接逆變器；所述第二路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)和第二電容；所述第二路PV陣列的輸出端連接第二 Boost電路的輸入端，所述第二 Boost電路的輸出端連接所述逆變器；
[0012]所述方法包括以下步驟:
[0013]檢測(cè)任意一路PV陣列的輸出電壓；
[0014]當(dāng)檢測(cè)的所述輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制所述第一 Boost電路和第二 Boost電路中的開(kāi)關(guān)管均閉合，以使所述第一路PV陣列和第二路PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零；
[0015]判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)方法,應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括以下至少兩路PV陣列:第一路PV陣列和第二路PV陣列；第一路PV陣列和第二路PV陣列的輸出端并聯(lián)在一起；所述第一路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)和第一電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第一 Boost電路的輸入端，所述第一 Boost電路的輸出端連接逆變器；所述第二路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)和第二電容；所述第二路PV陣列的輸出端連接第二Boost電路的輸入端，所述第二Boost電路的輸出端連接所述逆變器；所述方法包括以下步驟:
[0017]檢測(cè)所述PV陣列的輸出電壓；
[0018]當(dāng)所述PV陣列的輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制所述各個(gè)Boost電路中的開(kāi)關(guān)管閉合，以使所述PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零；
[0019]判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)設(shè)備，應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，PV陣列的輸出端連接Boost電路的輸入端，所述Boost電路的輸出端連接逆變器；第一開(kāi)關(guān)和第一電容串聯(lián)后連接在所述PV陣列的正輸出端PV+和PV陣列的負(fù)輸出端PV-之間；
[0021]所述設(shè)備包括:
[0022]第一電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述PV陣列的輸出電壓；
[0023]第一電壓判斷單元，用于判斷所述PV陣列的輸出電壓是否大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值；
[0024]第一控制單元，用于在PV陣列的輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制所述Boost電路中的開(kāi)關(guān)管閉合，以使所述PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零；
[0025]第一母線電壓判斷單元，用于判斷母線電容上的電壓是否降低到第一預(yù)設(shè)電壓值；所述母線電容并聯(lián)在所述逆變器的正輸入端和負(fù)輸入端之間；
[0026]所述第一控制單元，還用于控制所述逆變器啟動(dòng)。判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
[0027]優(yōu)選地，所述第一功率判斷單元，還用于判斷所述逆變器輸出的功率是否大于預(yù)設(shè)功率時(shí)；
[0028]所述第一控制單元，還用于當(dāng)所述母線電容上的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，且所述逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)閉合。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)設(shè)備，應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括以下至少兩路PV陣列:第一路PV陣列和第二路PV陣列，每路所述PV陣列的輸出端相互獨(dú)立或每路所述PV陣列的輸出端并聯(lián)在一起；所述第一路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)和第一電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第一Boost電路的輸入端，所述第一Boost電路的輸出端連接逆變器；所述第二路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)和第二電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第二 Boost電路的輸入端，所述第二 Boost電路的輸出端連接所述逆變器；
[0030]所述設(shè)備包括:
[0031]第二電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)任意一路PV陣列的輸出電壓；
[0032]第二電壓判斷單元，用于判斷檢測(cè)的所述輸出電壓是否大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值；
[0033]第二控制單元，用于當(dāng)所述輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)；控制所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制所述第一Boost電路和第二Boost電路中的開(kāi)關(guān)管均閉合，以使所述第一路PV陣列和第二路PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零；
[0034]第二母線電壓判斷單元，用于判斷母線電容上的電壓是否降低到第一預(yù)設(shè)電壓值；所述母線電容并聯(lián)在所述逆變器的正輸入端和負(fù)輸入端之間；
[0035]所述第二控制單元，還用于母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，控制逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)系統(tǒng)，包括:PV陣列、Boost電路、逆變器、第一開(kāi)關(guān)和第一電容；
[0037]當(dāng)所述PV陣列為一路時(shí)，所述PV陣列的輸出端連接所述Boost電路的輸入端，所述Boost電路的輸出端連接所述逆變器的輸入端；所述第一開(kāi)關(guān)和第一電容串聯(lián)后連接所述PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間；
[0038]當(dāng)所述PV陣列包括以下至少兩路PV陣列:第一路PV陣列和第二路PV陣列時(shí)，每路所述PV陣列的輸出端并聯(lián)在一起或者輸出端相互獨(dú)立，所述第一路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)和第一電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第一 Boost電路的輸入端，所述第一 Boost電路的輸出端連接逆變器；所述第二路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)和第二電容；所述第二路PV陣列的輸出端連接第二 Boost電路的輸入端，所述第二 Boost電路的輸出端連接所述逆變器；該系統(tǒng)還包括:PV陣列的輸出電壓檢測(cè)裝置、母線電容電壓檢測(cè)裝置和控制器；
[0039]所述PV陣列的輸出電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述PV陣列的輸出電壓；
[0040]所述控制器，用于當(dāng)所述PV陣列的輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，同時(shí)控制所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，同時(shí)控制所述每路Boost電路中的開(kāi)關(guān)管閉合，以使所述PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零；
[0041]所述母線電容電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)母線電容上的電壓；所述母線電容并聯(lián)在所述Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間；
[0042]所述控制器，還用于母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，控制逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
[0043]優(yōu)選地，所述控制器，還用于判斷所述母線電容上的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，且所述逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)閉合。
[0044]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0045]當(dāng)逆變器停機(jī)時(shí)，如果檢測(cè)到的PV陣列的輸出電壓或￥。_值大于逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，則控制SI斷開(kāi)，再導(dǎo)通開(kāi)關(guān)管Tl，短路PV陣列的兩個(gè)輸出端，PV陣列兩端的電壓為零，從而保護(hù)Boost開(kāi)關(guān)管、母線電容和逆變器中的開(kāi)關(guān)管；母線電容上的電壓會(huì)由于控制電路板上的供電損耗、自身放電而進(jìn)一步降低，母線電容和逆變器中的開(kāi)關(guān)管也會(huì)由于母線電容的電壓下降而得到保護(hù)，以免器件長(zhǎng)時(shí)間承受高壓而損壞。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0046]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0047]圖1是本發(fā)明提供的方法實(shí)施例一基于的電路圖；
[0048]圖2是本發(fā)明提供的方法實(shí)施例一流程圖；
[0049]圖3是本發(fā)明提供的方法實(shí)施例二基于的電路圖；
[0050]圖4是本發(fā)明提供的方法實(shí)施例二流程圖；
[0051]圖5是本發(fā)明提供的方法實(shí)施例三流程圖；
[0052]圖5a是本發(fā)明提供的方法實(shí)施例三基于的電路圖；
[0053]圖6是本發(fā)明提供的設(shè)備實(shí)施例一示意圖；
[0054]圖7是本發(fā)明提供的設(shè)備實(shí)施例二示意圖；
[0055]圖8是本發(fā)明提供的系統(tǒng)實(shí)施例一示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0057]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0058]方法實(shí)施例一:
[0059]參見(jiàn)圖1，該圖為本發(fā)明提供的方法實(shí)施例一基于的電路圖。
[0060]圖1所示的是以一路PV陣列為例進(jìn)行說(shuō)明，PV陣列100的輸出端連接Boost電路的輸入端，所述Boost電路的輸出端連接逆變器200 ;第一開(kāi)關(guān)SI和第一電容Cl串聯(lián)后連接在所述PV陣列100的正輸出端PV+和PV陣列的負(fù)輸出端PV-之間；
[0061]可以理解的是，Boost電路包括電感L1、開(kāi)關(guān)管Tl和二極管D。
[0062]另外，該系統(tǒng)中還包括第一二極管Dl和母線電容C。
[0063]母線電容C并聯(lián)在Boost電路的輸出端。
[0064]下面結(jié)合圖1介紹圖2的方法流程。
[0065]參見(jiàn)圖2，該圖為本發(fā)明提供的方法實(shí)施例一流程圖。
[0066]本實(shí)施例提供的PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)方法,應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中,包括以下步驟:
[0067]S201:檢測(cè)所述PV陣列的輸出電壓；
[0068]S202:當(dāng)所述PV陣列的輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制所述第一開(kāi)關(guān)SI斷開(kāi)，控制所述Boost電路中的開(kāi)關(guān)管Tl閉合，以使所述PV陣列100的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零；
[0069]可以理解的是，當(dāng)SI斷開(kāi)，Tl閉合時(shí)，PV陣列100的兩個(gè)輸出端被短路，但是母線電容C上此時(shí)是有電壓的，隨著用電設(shè)備的耗電，母線電容C上的電壓在逐漸降低。當(dāng)C上電壓降低到逆變器可以啟動(dòng)的電壓時(shí)，才允許逆變器啟動(dòng)，這樣可以避免PV陣列100輸出的過(guò)壓施加在逆變器上，可以保護(hù)逆變器不受損壞。
[0070]S203:判斷母線電容C上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；所述母線電容C并聯(lián)在所述Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間；所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于所述逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值；
[0071]S204:然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管Tl閉合并持續(xù)t2時(shí)間，如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管Tl斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容C上的電壓穩(wěn)定在第一電壓預(yù)設(shè)值和第二電壓預(yù)設(shè)值之間，逆變器啟動(dòng)。
[0072]需要說(shuō)明的是，逆變器啟動(dòng)的前提條件是母線電容上的電容處于第一電壓預(yù)設(shè)值和第二電壓預(yù)設(shè)值之間。
[0073]需要說(shuō)明的是，tl和t2之和是一個(gè)PWM脈沖信號(hào)周期。該P(yáng)WM脈沖信號(hào)用于控制Tl的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
[0074]反復(fù)控制Tl的開(kāi)關(guān)狀態(tài)是為了使PV陣列給母線電容C進(jìn)行充電，使逆變器在PV陣列輸出過(guò)壓時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)正常的啟動(dòng)。
[0075]需要說(shuō)明的是，當(dāng)Tl斷開(kāi)時(shí)，PV陣列給母線電容充電，但是PV陣列的電壓值被母線電容上的電壓箝位，因此，不會(huì)瞬間達(dá)到PV陣列的開(kāi)路電壓值，而是隨著母線電容上的電壓升高而升高。當(dāng)Tl閉合時(shí)，母線電容上的電壓由逆變器向電網(wǎng)輸出能量，控制電路上的供電損耗和母線電容自身放電而降低，通過(guò)控制tl和t2的大小，可以控制母線電容上的電壓在第一電壓預(yù)設(shè)值和第二電壓預(yù)設(shè)值之間波動(dòng)。當(dāng)逆變器輸出一定的功率值且母線電容上的電壓穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)時(shí)，說(shuō)明逆變器高壓?jiǎn)?dòng)結(jié)束。
[0076]可以理解的是，在冬天，尤其是冬天的早晨，環(huán)境溫度比較低，此時(shí)PV陣列100的開(kāi)路電壓比較高，會(huì)超過(guò)逆變器的最大啟動(dòng)電壓，這樣逆變器無(wú)法正常啟動(dòng)，而本實(shí)施例提供的方法可以使逆變器在這種情況下正常啟動(dòng)而不被損壞。
[0077]當(dāng)判斷所述母線電容上的電壓穩(wěn)定在第一電壓預(yù)設(shè)值和第二電壓預(yù)設(shè)值之間且逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)SI閉合。
[0078]可以理解的是，當(dāng)逆變器成功啟動(dòng)以后，會(huì)輸出一定的功率，因此，當(dāng)逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，判斷啟動(dòng)成功，可以進(jìn)入MPPT模式。
[0079]另外，本發(fā)明提供的方法，還適用于當(dāng)逆變器正在工作時(shí)，由于某種原因停機(jī)時(shí)的保護(hù)。這時(shí)逆變器的直流側(cè)電壓為PV陣列的開(kāi)路電壓，這個(gè)電壓值可能會(huì)比較高，對(duì)Boost電路中的開(kāi)關(guān)管、母線電容和逆變器中的開(kāi)關(guān)管均可能造成損傷，因此可以利用本發(fā)明提供的方法對(duì)這種情況進(jìn)行抑制。
[0080]逆變器正常運(yùn)行過(guò)程中，可以獲得逆變器的最大功率點(diǎn)電壓，因此可以推算出此時(shí)PV陣列的開(kāi)路電壓值v_n。
[0081]可以理解的是，PV陣列的開(kāi)路電壓值就是PV陣列的輸出端開(kāi)路時(shí)PV陣列的輸出電壓。
[0082]當(dāng)逆變器停機(jī)時(shí)，如果檢測(cè)到的PV陣列的輸出電壓或Vtjpen值大于逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，則控制SI斷開(kāi)，再導(dǎo)通開(kāi)關(guān)管Tl，短路PV陣列的兩個(gè)輸出端，PV陣列兩端的電壓為零，從而保護(hù)Boost開(kāi)關(guān)管、母線電容和逆變器中的開(kāi)關(guān)管；母線電容上的電壓會(huì)由于控制電路板上的供電損耗、自身放電而進(jìn)一步降低，母線電容和逆變器中的開(kāi)關(guān)管也會(huì)由于母線電容的電壓下降而得到保護(hù)，以免器件長(zhǎng)時(shí)間承受高壓而損壞。
[0083]方法實(shí)施例二:
[0084]需要說(shuō)明的是，方法實(shí)施例一中基于的光伏發(fā)電系統(tǒng)是以一路PV陣列為例來(lái)說(shuō)明的，本實(shí)施例中介紹的方法是基于光伏發(fā)電系統(tǒng)中至少兩路PV陣列處于獨(dú)立工作模式。
[0085]參見(jiàn)圖3，該圖為本發(fā)明提供的方法實(shí)施例二基于的電路圖。
[0086]該系統(tǒng)包括以下至少兩路PV陣列:第一路PV陣列10a和第二路PV陣列10b ；所述第一路PV陣列10a的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)SI和第一電容Cl ;所述第一路PV陣列10a的輸出端連接第一 Boost電路的輸入端,所述第一 Boost電路的輸出端連接逆變器200 ;所述第二路PV陣列10b的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)S2和第二電容C2 ;所述第二路PV陣列10b的輸出端連接第二 Boost電路的輸入端，所述第二 Boost電路的輸出端連接所述逆變器200 ；
[0087]從圖3中可以看出，兩路PV陣列沒(méi)有共用同一個(gè)Boost電路，而是分別對(duì)應(yīng)一個(gè)Boost電路，但是，共用同一個(gè)逆變器。
[0088]參見(jiàn)圖4，該圖為本發(fā)明提供的方法實(shí)施例二流程圖。本實(shí)施例提供的方法包括以下步驟:
[0089]S401:檢測(cè)任意一路PV陣列的輸出電壓；
[0090]S402:當(dāng)檢測(cè)的所述輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，同時(shí)控制所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，同時(shí)控制所述第一Boost電路和第二Boost電路中的開(kāi)關(guān)管均閉合，以使所述第一路PV陣列和第二路PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零；
[0091]S403:判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；所述母線電容并聯(lián)在所述逆變器的正輸入端和負(fù)輸入端之間；所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于所述逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值；
[0092]S404:然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間，如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓。
[0093]本實(shí)施例提供的方法與方法實(shí)施例一的區(qū)別是，光伏發(fā)電系統(tǒng)中包括多路PV陣列的情況，只要判斷有一路PV陣列的輸出電壓出現(xiàn)過(guò)電壓，就需要控制每路PV陣列對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和對(duì)應(yīng)的Boost電路中的開(kāi)關(guān)管閉合。
[0094]當(dāng)判斷所述母線電容上的電壓穩(wěn)定在第一電壓預(yù)設(shè)值和第二電壓預(yù)設(shè)值之間且逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)SI閉合。
[0095]可以理解的是，當(dāng)逆變器成功啟動(dòng)以后，會(huì)輸出一定的功率，因此，當(dāng)逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，判斷啟動(dòng)成功，可以進(jìn)入MPPT模式。
[0096]方法實(shí)施例三:
[0097]參見(jiàn)圖5，該圖為本發(fā)明提供的方法實(shí)施例三流程圖。
[0098]本實(shí)施例中基于的電路圖參見(jiàn)圖5a,下面僅描述本方法實(shí)施例對(duì)應(yīng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)的連接關(guān)系，與方法實(shí)施例二對(duì)應(yīng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)的區(qū)別是，PV陣列的輸出端并聯(lián)在一起，不是圖3所示的單獨(dú)連接。
[0099]本實(shí)施例提供的方法應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括以下至少兩路PV陣列:第一路PV陣列和第二路PV陣列；第一路PV陣列和第二路PV陣列的輸出端并聯(lián)在一起；這時(shí)每路Boost電路的輸入電壓是一樣的，所述第一路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)和第一電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第一 Boost電路的輸入端，所述第一 Boost電路的輸出端連接逆變器；所述第二路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)和第二電容；所述第二路PV陣列的輸出端連接第二 Boost電路的輸入端，所述第二 Boost電路的輸出端連接所述逆變器；
[0100]參見(jiàn)圖5，本實(shí)施例提供的方法包括以下步驟:
[0101]S501:檢測(cè)所述PV陣列的輸出電壓；
[0102]S502:當(dāng)所述PV陣列的輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)均斷開(kāi)，控制第一 Boost電路中的開(kāi)關(guān)管和第二 Boost電路中的開(kāi)關(guān)管均閉合，以使所述PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零；
[0103]S503:判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；所述母線電容并聯(lián)在所述Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間；所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于所述逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值；
[0104]S504:然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間，如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使母線電容的電容上穩(wěn)定于第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最聞啟動(dòng)電壓。
[0105]本實(shí)施例中，由于所有的PV陣列的輸出端并聯(lián)在一起，因此，Boost電路的輸入電壓均是相同的，只要檢測(cè)PV陣列的輸出電壓來(lái)同時(shí)控制每路與電容串聯(lián)的開(kāi)關(guān)和每路Boost電路的開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)即可。
[0106]當(dāng)判斷所述母線電容上的電壓穩(wěn)定在第一電壓預(yù)設(shè)值和第二電壓預(yù)設(shè)值之間且逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)SI閉合。
[0107]可以理解的是，當(dāng)逆變器成功啟動(dòng)以后，會(huì)輸出一定的功率，因此，當(dāng)逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，判斷啟動(dòng)成功，可以進(jìn)入MPPT模式。
[0108]基于以上實(shí)施例提供的一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)方法，本發(fā)明還提供了一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)設(shè)備，下面結(jié)合附圖來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0109]設(shè)備實(shí)施例一:
[0110]參見(jiàn)圖6，該圖為本發(fā)明提供的設(shè)備實(shí)施例一示意圖。
[0111]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例提供的設(shè)備基于的單路PV陣列的光伏發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)淙鐖D1所示。
[0112]本實(shí)施例提供的PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)設(shè)備，應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，PV陣列的輸出端連接Boost電路的輸入端，所述Boost電路的輸出端連接逆變器；第一開(kāi)關(guān)和第一電容串聯(lián)后連接在所述PV陣列的正輸出端PV+和PV陣列的負(fù)輸出端PV-之間；
[0113]所述設(shè)備包括:
[0114]第一電壓檢測(cè)單元601，用于檢測(cè)所述PV陣列的輸出電壓；
[0115]第一電壓判斷單元602，用于判斷所述PV陣列的輸出電壓是否大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值；
[0116]第一控制單元603，用于在PV陣列的輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制所述Boost電路中的開(kāi)關(guān)管閉合，以使所述PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零；
[0117]第一母線電壓判斷單元604，用于判斷母線電容上的電壓是否降低到第一預(yù)設(shè)電壓值；所述母線電容并聯(lián)在所述逆變器的正輸入端和負(fù)輸入端之間；
[0118]所述第一控制單元603，還用于控制所述逆變器啟動(dòng)。判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)。所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
[0119]需要說(shuō)明的是，tl和t2之和是一個(gè)PWM脈沖信號(hào)周期。該P(yáng)WM脈沖信號(hào)用于控制Tl的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
[0120]反復(fù)控制Tl的開(kāi)關(guān)狀態(tài)是為了使PV陣列給母線電容C進(jìn)行充電，使逆變器在PV陣列輸出過(guò)壓時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)正常地啟動(dòng)。
[0121]需要說(shuō)明的是，當(dāng)Tl斷開(kāi)時(shí)，PV陣列給母線電容充電，但是PV陣列的電壓值被母線電容上的電壓箝位，因此，不會(huì)瞬間達(dá)到PV陣列的開(kāi)路電壓值，而是隨著母線電容上的電壓升高而升高。當(dāng)Tl閉合時(shí)，母線電容上的電壓由逆變器向電網(wǎng)輸出能量，控制電路上的供電損耗和母線電容自身放電而降低，通過(guò)控制tl和t2的大小，可以控制母線電容上的電壓在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。當(dāng)母線電容上的電壓穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)時(shí)，說(shuō)明逆變器高壓?jiǎn)?dòng)結(jié)束。
[0122]可以理解的是，在冬天，尤其是冬天的早晨，環(huán)境溫度比較低，此時(shí)PV陣列100的開(kāi)路電壓比較高，會(huì)超過(guò)逆變器的最大啟動(dòng)電壓，這樣逆變器無(wú)法正常啟動(dòng)，而本實(shí)施例提供的方法可以使逆變器在這種情況下正常啟動(dòng)而不被損壞。
[0123]當(dāng)判斷所述母線電容上的電壓穩(wěn)定在第一電壓預(yù)設(shè)值和第二電壓預(yù)設(shè)值之間且逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)SI閉合。
[0124]可以理解的是，當(dāng)逆變器成功啟動(dòng)以后，會(huì)輸出一定的功率，因此，當(dāng)逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，判斷啟動(dòng)成功，可以進(jìn)入MPPT模式。
[0125]另外，本發(fā)明提供的方法，還適用于當(dāng)逆變器正在工作時(shí)，由于某種原因停機(jī)時(shí)的保護(hù)。這時(shí)逆變器的直流側(cè)電壓為PV陣列的開(kāi)路電壓，這個(gè)電壓值可能會(huì)比較高，對(duì)Boost電路中的開(kāi)關(guān)管、母線電容和逆變器中的開(kāi)關(guān)管均可能造成損傷，因此可以利用本發(fā)明提供的方法對(duì)這種情況進(jìn)行抑制。
[0126]逆變器正常運(yùn)行過(guò)程中，可以獲得逆變器的最大功率點(diǎn)電壓，因此可以推算出此時(shí)PV陣列的開(kāi)路電壓值v_n。
[0127]可以理解的是，PV陣列的開(kāi)路電壓值就是PV陣列的輸出端開(kāi)路時(shí)PV陣列的輸出電壓。
[0128]當(dāng)逆變器停機(jī)時(shí)，如果檢測(cè)到的PV陣列的輸出電壓或￥。_值大于逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，則控制SI斷開(kāi)，再導(dǎo)通開(kāi)關(guān)管Tl，短路PV陣列的兩個(gè)輸出端，PV陣列兩端的電壓為零，從而保護(hù)Boost開(kāi)關(guān)管、母線電容和逆變器中的開(kāi)關(guān)管；母線電容上的電壓會(huì)由于控制電路板上的供電損耗、自身放電而進(jìn)一步降低，母線電容和逆變器中的開(kāi)關(guān)管也會(huì)由于母線電容的電壓下降而得到保護(hù)，以免器件長(zhǎng)時(shí)間承受高壓而損壞。
[0129]需要說(shuō)明的是，所述第一母線電壓判斷單元604，還用于判斷所述母線電容上的電壓是否達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；
[0130]所述第一控制單元603，還用于當(dāng)所述母線電容上的電壓達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)閉合。
[0131]設(shè)備實(shí)施例二:
[0132]參見(jiàn)圖7，該圖為本發(fā)明提供的設(shè)備實(shí)施例二示意圖。
[0133]本實(shí)施例提供的設(shè)備適用于的光伏發(fā)電系統(tǒng)中包括多路PV陣列，并且多路PV陣列單獨(dú)連接的情況。
[0134]應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括以下至少兩路PV陣列:第一路PV陣列和第二路PV陣列；每路所述PV陣列的輸出端相互獨(dú)立或每路所述PV陣列的輸出端并聯(lián)在一起；所述第一路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)和第一電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第一 Boost電路的輸入端,所述第一 Boost電路的輸出端連接逆變器；所述第二路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)和第二電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第二 Boost電路的輸入端，所述第二Boost電路的輸出端連接所述逆變器；
[0135]所述設(shè)備包括:
[0136]第二電壓檢測(cè)單元701，用于檢測(cè)任意一路PV陣列的輸出電壓；
[0137]第二電壓判斷單元702，用于判斷檢測(cè)的所述輸出電壓是否大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值；
[0138]第二控制單元703，用于當(dāng)所述輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)；控制所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制所述第一Boost電路和第二 Boost電路中的開(kāi)關(guān)管均閉合，以使所述第一路PV陣列和第二路PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零；
[0139]第二母線電壓判斷單元704，用于判斷母線電容上的電壓是否降低到第一預(yù)設(shè)電壓值；所述母線電容并聯(lián)在所述逆變器的正輸入端和負(fù)輸入端之間；
[0140]所述第二控制單元703，還用于控制所述逆變器啟動(dòng)。判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)。所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
[0141]本實(shí)施例提供的設(shè)備與設(shè)備實(shí)施例一的區(qū)別是，光伏發(fā)電系統(tǒng)中包括多路PV陣列的情況，只要判斷有一路PV陣列的輸出電壓出現(xiàn)過(guò)電壓，就需要控制所有的PV陣列對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和對(duì)應(yīng)的Boost電路中的開(kāi)關(guān)管閉合。
[0142]當(dāng)判斷所述母線電容上的電壓穩(wěn)定在第一電壓預(yù)設(shè)值和第二電壓預(yù)設(shè)值之間且逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)SI閉合。
[0143]可以理解的是，當(dāng)逆變器成功啟動(dòng)以后，會(huì)輸出一定的功率，因此，當(dāng)逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，判斷啟動(dòng)成功，可以進(jìn)入MPPT模式。
[0144]系統(tǒng)實(shí)施例一:
[0145]參見(jiàn)圖8，該圖為本發(fā)明提供的系統(tǒng)實(shí)施例一示意圖。
[0146]本實(shí)施例提供的PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)系統(tǒng)，包括:PV陣列100、BOOst電路300、逆變器200、第一開(kāi)關(guān)SI和第一電容Cl ；
[0147]第一開(kāi)關(guān)SI和第一電容Cl串聯(lián)組成第一支路，該第一支路并聯(lián)在PV陣列100的正輸出端和負(fù)輸出端。
[0148]當(dāng)所述PV陣列100為一路時(shí)，所述PV陣列100的輸出端連接所述Boost電路300的輸入端，所述Boost電路300的輸出端連接所述逆變器200的輸入端；所述第一開(kāi)關(guān)SI和第一電容Cl串聯(lián)后連接所述PV陣列100的正輸出端和負(fù)輸出端之間；
[0149]當(dāng)所述PV陣列包括以下至少兩路PV陣列:第一路PV陣列和第二路PV陣列時(shí)，每路所述PV陣列的輸出端并聯(lián)在一起或者輸出端相互獨(dú)立，所述第一路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)和第一電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第一 Boost電路的輸入端，所述第一 Boost電路的輸出端連接逆變器；所述第二路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)和第二電容；所述第二路PV陣列的輸出端連接第二 Boost電路的輸入端，所述第二 Boost電路的輸出端連接所述逆變器；
[0150]該系統(tǒng)還包括:PV陣列的輸出電壓檢測(cè)裝置400、母線電容電壓檢測(cè)裝置500和控制器600 ；
[0151]所述PV陣列的輸出電壓檢測(cè)裝置400，用于檢測(cè)所述PV陣列的輸出電壓；
[0152]所述控制器600，用于當(dāng)所述PV陣列的輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制所述第一開(kāi)關(guān)SI和第二開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，控制所有Boost電路300中的開(kāi)關(guān)管閉合，以使所述PV陣列100的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零；
[0153]所述母線電容電壓檢測(cè)裝置500，用于檢測(cè)所述母線電容C上的電壓；所述母線電容C并聯(lián)在所述逆變器200的正輸入端和負(fù)輸入端之間；
[0154]所述控制器600，還用于控制所述逆變器200啟動(dòng)。判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)。所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
[0155]所述控制器600，還用于判斷所述母線電容上的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，且所述逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)閉合。
[0156]需要說(shuō)明的是，以上所有實(shí)施例中的最大啟動(dòng)電壓小于最大直流輸入電壓允許值。
[0157]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)方法,其特征在于,應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，PV陣列的輸出端連接Boost電路的輸入端，所述Boost電路的輸出端連接逆變器；第一開(kāi)關(guān)和第一電容串聯(lián)后連接在所述PV陣列的正輸出端PV+和PV陣列的負(fù)輸出端PV-之間； 所述方法包括以下步驟: 檢測(cè)所述PV陣列的輸出電壓； 當(dāng)所述PV陣列的輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制所述第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制所述Boost電路中的開(kāi)關(guān)管閉合，以使所述PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零； 判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)方法，其特征在于，判斷所述母線電容上的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，且逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)閉合。
3.—種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)方法,其特征在于,應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括以下至少兩路PV陣列:第一路PV陣列和第二路PV陣列，且第一路PV陣列和第二路PV陣列是相互獨(dú)立地；所述第一路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)和第一電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第一 Boost電路的輸入端，所述第一 Boost電路的輸出端連接逆變器；所述第二路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)和第二電容；所述第二路PV陣列的輸出端連接第二 Boost電路的輸入端，所述第二 Boost電路的輸出端連接所述逆變器； 所述方法包括以下步驟: 檢測(cè)任意一路PV陣列的輸出電壓； 當(dāng)檢測(cè)的所述輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制所述第一 Boost電路和第二Boost電路中的開(kāi)關(guān)管均閉合，以使所述第一路PV陣列和第二路PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零； 判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
4.一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)方法,其特征在于,應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括以下至少兩路PV陣列:第一路PV陣列和第二路PV陣列；第一路PV陣列和第二路PV陣列的輸出端并聯(lián)在一起；所述第一路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)和第一電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第一 Boost電路的輸入端，所述第一 Boost電路的輸出端連接逆變器；所述第二路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)和第二電容；所述第二路PV陣列的輸出端連接第二 Boost電路的輸入端，所述第二 Boost電路的輸出端連接所述逆變器；所述方法包括以下步驟: 檢測(cè)所述PV陣列的輸出電壓； 當(dāng)所述PV陣列的輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制所述各個(gè)Boost電路中的開(kāi)關(guān)管閉合，以使所述PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零； 判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
5.—種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)設(shè)備,其特征在于,應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，PV陣列的輸出端連接Boost電路的輸入端，所述Boost電路的輸出端連接逆變器；第一開(kāi)關(guān)和第一電容串聯(lián)后連接在所述PV陣列的正輸出端PV+和PV陣列的負(fù)輸出端PV-之間； 所述設(shè)備包括: 第一電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述PV陣列的輸出電壓； 第一電壓判斷單元，用于判斷所述PV陣列的輸出電壓是否大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值； 第一控制單元，用于在PV陣列的輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，控制第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制所述Boost電路中的開(kāi)關(guān)管閉合，以使所述PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零； 第一母線電壓判斷單元，用于判斷母線電容上的電壓是否降低到第一預(yù)設(shè)電壓值；所述母線電容并聯(lián)在所述逆變器的正輸入端和負(fù)輸入端之間； 所述第一控制單元，還用于控制所述逆變器啟動(dòng)。判斷母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；然后判斷母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)設(shè)備，其特征在于，所述第一功率判斷單元，還用于判斷所述逆變器輸出的功率是否大于預(yù)設(shè)功率時(shí)； 所述第一控制單元，還用于當(dāng)所述母線電容上的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，且所述逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)閉合。
7.—種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)設(shè)備,其特征在于,應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括以下至少兩路PV陣列:第一路PV陣列和第二路PV陣列，每路所述PV陣列的輸出端相互獨(dú)立或每路所述PV陣列的輸出端并聯(lián)在一起；所述第一路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)和第一電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第一 Boost電路的輸入端，所述第一 Boost電路的輸出端連接逆變器；所述第二路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)和第二電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第二 Boost電路的輸入端，所述第二 Boost電路的輸出端連接所述逆變器；所述設(shè)備包括: 第二電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)任意一路PV陣列的輸出電壓； 第二電壓判斷單元，用于判斷檢測(cè)的所述輸出電壓是否大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值； 第二控制單元，用于當(dāng)所述輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)；控制所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制所述第一 Boost電路和第二 Boost電路中的開(kāi)關(guān)管均閉合，以使所述第一路PV陣列和第二路PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零； 第二母線電壓判斷單元，用于判斷母線電容上的電壓是否降低到第一預(yù)設(shè)電壓值；所述母線電容并聯(lián)在所述逆變器的正輸入端和負(fù)輸入端之間； 所述第二控制單元，還用于母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，控制逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
8.一種PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括:PV陣列、Boost電路、逆變器、第一開(kāi)關(guān)和第一電容； 當(dāng)所述PV陣列為一路時(shí)，所述PV陣列的輸出端連接所述Boost電路的輸入端，所述Boost電路的輸出端連接所述逆變器的輸入端；所述第一開(kāi)關(guān)和第一電容串聯(lián)后連接所述PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間； 當(dāng)所述PV陣列包括以下至少兩路PV陣列:第一路PV陣列和第二路PV陣列時(shí)，每路所述PV陣列的輸出端并聯(lián)在一起或者輸出端相互獨(dú)立，所述第一路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)和第一電容；所述第一路PV陣列的輸出端連接第一 Boost電路的輸入端，所述第一 Boost電路的輸出端連接逆變器；所述第二路PV陣列的正輸出端PV+和負(fù)輸出端PV-之間連接有串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)和第二電容；所述第二路PV陣列的輸出端連接第二Boost電路的輸入端，所述第二Boost電路的輸出端連接所述逆變器；該系統(tǒng)還包括:PV陣列的輸出電壓檢測(cè)裝置、母線電容電壓檢測(cè)裝置和控制器； 所述PV陣列的輸出電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述PV陣列的輸出電壓； 所述控制器，用于當(dāng)所述PV陣列的輸出電壓大于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓且小于逆變器的最大直流輸入電壓允許值時(shí)，同時(shí)控制所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，同時(shí)控制所述每路Boost電路中的開(kāi)關(guān)管閉合，以使所述PV陣列的正輸出端和負(fù)輸出端之間的電壓為零； 所述母線電容電壓檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)母線電容上的電壓；所述母線電容并聯(lián)在所述Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間； 所述控制器，還用于母線電容上的電壓降低到第一預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)并持續(xù)tl時(shí)間；母線電容上的電壓上升到第二預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)管閉合并持續(xù)t2時(shí)間；如此反復(fù)控制所述開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合，以使所述母線電容的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，控制逆變器啟動(dòng)；所述第二預(yù)設(shè)電壓值小于所述逆變器的最大啟動(dòng)電壓，所述第一預(yù)設(shè)電壓值大于逆變器并網(wǎng)所需的最小直流母線電壓值，所述母線電容并聯(lián)在Boost電路的正輸出端和負(fù)輸出端之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的PV陣列輸出過(guò)電壓時(shí)的保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器，還用于判斷所述母線電容上的電壓穩(wěn)定于所述第一預(yù)設(shè)電壓值和第二預(yù)設(shè)電壓值之間，且所述逆變器輸出的功率大于預(yù)設(shè)功率時(shí)，控制所述逆變器進(jìn)入最大功率點(diǎn)跟蹤模式，控制所述第一開(kāi)關(guān)閉合。
【文檔編號(hào)】H02M1/32GK104333213SQ201410691051
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】李春濤, 俞雁飛, 鄭群 申請(qǐng)人:陽(yáng)光電源股份有限公司