[發明專利]光伏組件關斷器、電流采樣單點故障檢測及控制方法

在審

• 申請號: 202110752722.2
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113285484A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 陳巧地;楊宇;徐君
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02S50/10;G01R35/00;G01R19/25
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳穎

本申請公開了光伏組件關斷器、電流采樣單點故障檢測及控制方法，以判別電流采樣電路是否存在單點故障。該單點故障檢測方法包括：光伏組件關斷器在檢測到自身電流采樣電路的采樣值超過閾值時，利用自身電壓采樣電路的采樣值與對應閾值作比較，來判斷自身電流采樣電路是否存在單點故障。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，更具體地說，涉及光伏組件關斷器、電流采樣單點故障檢測及控制方法。

背景技術

在光伏發電系統中，光伏組件關斷器的輸入端接光伏組件，其輸出端與其他光伏組件關斷器的輸出端串聯接入逆變器的直流母線，例如圖1所示。

圖2示出了一種現有的光伏組件關斷器，包括：主回路開關Q(圖2僅以主回路開關Q為一開關管作為示例)、旁路二極管D1、電流采樣電路、啟動電源和防倒灌二極管D2；其中，旁路二極管D1反向并聯在光伏組件關斷器的輸出端，主回路開關Q串聯在光伏組件關斷器的輸入端與旁路二極管D1之間(圖2僅以主回路開關Q串聯在光伏組件關斷器的輸入正極與旁路二極管D1的陰極之間作為示例，此外主回路開關Q也可以接在光伏組件關斷器的輸入負極與旁路二極管D1的陽極之間)；所述啟動電源的輸出端經防倒灌二極管D2接入旁路二極管D1的陰極；所述電流采樣電路用于采集主回路開關Q開通時流過主回路開關Q的直流母線電流以及主回路開關Q關斷時流過旁路二極管D1的直流母線電流(圖2僅以電流采樣電路接在光伏組件關斷器的輸出負極作為示例，此外電流采樣電路也可以接在光伏組件關斷器的輸出正極)。

在需要各主回路開關Q進入開通狀態時，逆變器在各啟動電源的電力支撐下對直流母線施加電流波動，使直流母線電流超過閾值Imax；各光伏組件關斷器在自身電流采樣電路的采樣值超過閾值時，控制自身主回路開關Q進入開通狀態。但是，當電流采樣電路存在單點故障時，其采樣值也可能超出該閾值，而實際上直流母線電流為零，致使主回路開關Q誤開通。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了光伏組件關斷器、電流采樣單點故障檢測及控制方法，以判別電流采樣電路是否存在單點故障。

一種電流采樣單點故障檢測方法，包括：

光伏組件關斷器在檢測到自身電流采樣電路的采樣值Isample超出閾值Imax時，利用自身電壓采樣電路的采樣值與對應閾值作比較，來判斷自身電流采樣電路是否存在單點故障；

其中，本光伏組件關斷器包括：主回路開關、旁路二極管、電流采樣電路、啟動電源、防倒灌二極管以及用于采集本光伏組件關斷器的輸出電壓Uo的第一電壓傳感器和用于采集所述啟動電源的輸出電壓Ustart的第二電壓傳感器；所述旁路二極管反向并聯在本光伏組件關斷器的輸出端，所述主回路開關串聯在本光伏組件關斷器的輸入端與所述旁路二極管之間；所述啟動電源的輸出端經所述防倒灌二極管接入所述旁路二極管的陰極；所述電流采樣電路用于采集所述主回路開關開通時流過所述主回路開關的直流母線電流以及所述主回路開關關斷時流過所述旁路二極管的直流母線電流。

可選的，所述光伏組件關斷器在檢測到自身電流采樣電路的采樣值Isample超出閾值Imax時，利用自身電壓采樣電路的采樣值與對應閾值作比較，來判斷自身電流采樣電路是否存在單點故障，包括：

判斷本光伏組件關斷器在當前工況下的參量特征是否符合其在第一工況或第二工況下的參量特征，若否，判定自身電流采樣電路存在單點故障；

所述第一工況下的參量特征包括：UoUin_protect且Ustart＝Uth且IsampleImax；Uin_protect為本光伏組件關斷器的輸入欠壓保護電壓值，Uth為所述啟動電源不帶載時的輸出電壓；

所述第二工況下的參量特征包括：Uo≤-Ud1且Ustart≤Ud2-Ud1且IsampleImax；Ud1為旁路二極管的導通壓降，Ud2為防倒灌二極管的導通壓降。