[發(fā)明專利]一種光伏系統(tǒng)、直流匯流箱及故障隔離方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110814696.1
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN113725847A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張芳坡;林天散;張秀鋒;占金祥
• 申請（專利權(quán)）人: 華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J3/38;H02M7/42;H02M3/00;H02M1/32;H02S40/32;H02S40/34;H02S40/36;H02H11/00;H02J9/06
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 常忠良

本申請公開了一種光伏系統(tǒng)、直流匯流箱及故障隔離方法，包括：故障隔離電路和DC/DC變換電路；故障隔離電路的第一端連接N個光伏組串，故障隔離電路的第二端連接DC/DC變換電路的輸入端；故障隔離電路包括多極開關(guān)，N個光伏組串中的每組光伏組串通過多極開關(guān)中的同一極開關(guān)連接功率變換電路的輸入端；每組光伏組串包括至少兩個光伏組串；N個光伏組串中存在反接故障時，多極開關(guān)聯(lián)動均斷開，從而降低硬件結(jié)構(gòu)的復雜度，降低了故障隔離電路的成本。

本申請要求于2021年02月20日提交中國國家知識產(chǎn)權(quán)局的國際申請?zhí)枮镻CT/CN2021/076962、申請名稱為“一種光伏系統(tǒng)、直流匯流箱及故障隔離方法”的中國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本申請中。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏系統(tǒng)、直流匯流箱及故障隔離方法。

背景技術(shù)

目前，光伏系統(tǒng)主要包括單級功率變換模式和兩級功率變換模式。其中單級功率變換模式是指光伏陣列的直流電直接經(jīng)過直流/交流(DC/AC，Direct Current/Alternating Current)電路變換為交流電，而兩級功率變換模式是指光伏陣列的直流電先經(jīng)過直流/直流(DC/DC，Direct Current/Direct Current)變換電路進行第一級直流/直流變換，再經(jīng)過第二級DC/AC變換電路進行第二級直流/交流變換，最終變換為交流電。由于兩級功率變換模式對于單級功率變換模式效率更高，因此，兩級功率變換模式在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。

一般單個光伏組串的容量有限，為了提高容量，多個光伏組串并聯(lián)連接在DC/DC變換電路的輸入端，即多個光伏組串的正極連接在一起，多個光伏組串的負極連接在一起，但是，當其中一個光伏組串接反時，其他光伏組串的電流會反灌到接反的光伏組串中，由于光伏組串中的電池板反并聯(lián)的二極管所能承受的電流有限，因此，當多路光伏組串的電流反灌到一個光伏組串時，會造成光伏組串中的電池板損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N光伏系統(tǒng)、直流匯流箱及故障隔離方法，能夠在光伏組串出現(xiàn)反接時，及時將故障隔離。

本申請實施例提供一種光伏系統(tǒng)，該光伏系統(tǒng)可以為單級功率變換模式，也可以為兩級功率變換模式。該光伏系統(tǒng)包括：故障隔離電路和功率變換電路；其中功率變換電路可以包括DC/DC變換電路和DC/AC變換電路，也可以僅包括DC/AC變換電路。故障隔離電路連接在光伏組串和功率變換電路之間，即N個光伏組串通過故障隔離電路連接功率變換電路。為了降低開關(guān)的數(shù)量，而且同時為了增加功率變換電路的輸入電流，故障隔離電路可以包括一個多極開關(guān)，N個光伏組串分為多組，每組光伏組串對應(yīng)多極開關(guān)中的一極開關(guān)，即每組光伏組串中的所有光伏組串共用一極開關(guān)連接功率變換電路的輸入端；每組光伏組串包括至少兩個光伏組串；N個光伏組串中只要存在反接故障，多極開關(guān)聯(lián)動均斷開。

本申請實施例提供的故障隔離開關(guān)包括多極開關(guān)，多極開關(guān)整體為一個聯(lián)動開關(guān)，即多P(Pole)開關(guān)，多P開關(guān)同時斷開或同時導通。N個光伏組串中存在反接故障時，多極開關(guān)均斷開，即只要其中一路光伏組串出現(xiàn)反接故障，則故障隔離電路中的所有極開關(guān)均斷開。由于光伏組串至少兩個分為一組，每組對應(yīng)一極開關(guān)，即每組光伏組串并聯(lián)在一起共用一極開關(guān)連接功率變換電路的輸入端。因此一定程度降低了故障隔離電路中開關(guān)的極數(shù)，從而降低硬件結(jié)構(gòu)的復雜度，降低了故障隔離電路的成本。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，N個光伏組串可以共正極連接也可以共負極連接，例如當N個光伏組串共正極連接時，N個光伏組串的正極連接在一起，N個光伏組串的正極通過多極開關(guān)中的一極開關(guān)連接功率變換電路的輸入端；N個光伏組串兩兩為一組，每組光伏組串的負極通過多極開關(guān)中的一極開關(guān)連接功率變換電路的輸入端；例如，當N個光伏組串共負極連接時，N個光伏組串的負極連接在一起，N個光伏組串的負極通過多極開關(guān)中的一極開關(guān)連接功率變換電路的輸入端，N個光伏組串兩兩為一組，每組光伏組串的正極通過多極開關(guān)中的一極開關(guān)連接功率變換電路的輸入端。