CN114257085A - 一种功率变换电路及其控制方法和供电*** - Google Patents

一种功率变换电路及其控制方法和供电*** Download PDF

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Abstract

本发明提供的功率变换电路及其控制方法和供电***，应用于电力电子技术领域，该功率变换电路包括至少一路直流变换电路、逆变电路和连通电路，直流变换电路和逆变电路分别包括多个功率变换模块，各功率变换模块之间通过连通电路相连，并且，连通电路可以切换各功率变换模块之间的连通关系，从而使得任一个功率变换模块停机情况下，其余功率变换模块中至少一个处于运行状态。与现有技术相比，本发明提供的功率变换电路，在任一个功率变换模块故障的情况下，还可以存在至少一个功率变换模块处于运行状态，避免整个功率变换电路全面停机，仍可实现部分功能，在一定程度上提高***的鲁棒性。

Description

一种功率变换电路及其控制方法和供电***
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种功率变换电路及其控制方法和供电***。
背景技术
在现有应用中，很多供电***需要同时设置多种类型的功率变换模块，以光伏***为例，光伏***包括光伏组件、汇流箱、逆变器等光伏设备，其中，光伏组件经汇流箱与逆变器相连，逆变器的输出端与交流电网相连。为了减少光伏***在电能传输与转换过程中的电能损耗，汇流箱中往往设置多个直流功率变换模块，各直流功率变换模块的输出端串联连接，进而提高***的母线电压，进一步的，与汇流箱相连的逆变器中同样需要相应的设置多个逆变模块，完成直流-交流的电能转换。
然而，发明人研究发现，设置多个功率变换模块的供电***中，各个功率变换模块之前具有极强的耦合关系，一旦某个功率变换模块发生故障，将导致整个供电***中其余功率变换模块难以继续运行，引起***全面停机，无法继续实现任何功能，***鲁棒性能较差。
发明内容
本发明提供一种功率变换电路及其控制方法和供电***，电路中设置连通电路，连通电路可切换各功率变换模块之间的连通关系，确保任一功率变换模块停机情况下其余功率变换模块中至少一个处于运行状态，从而避免***全面停机，仍可实现部分功能，提高***鲁棒性。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种功率变换电路，包括：至少一路直流变换电路、逆变电路和连通电路，其中，
所述直流变换电路和所述逆变电路分别包括多个功率变换模块；
各所述功率变换模块之间通过所述连通电路相连；
所述连通电路切换各所述功率变换模块之间的连通关系，以使任一所述功率变换模块停机情况下其余功率变换模块中至少一个处于运行状态。
可选的，所述连通电路包括多个可控开关，其中，
各所述功率变换模块之间通过各所述可控开关相连。
可选的，所述直流变换电路中的多个功率变换模块包括主DC/DC模块和从 DC/DC模块；
所述逆变电路中的多个功率变换模块包括主DC/AC模块和从DC/AC模块；
所述主DC/DC模块的输入端作为功率变换电路的输入端；
所述主DC/AC模块和所述从DC/AC模块的输出端作为所述功率变换电路的输出端。
可选的，所述多个可控开关包括：第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关和第四可控开关，其中，
所述第三可控开关和所述第四可控开关分别与所述直流变换电路一一对应设置；
所述主DC/DC模块的正极输出端分别与所述第一可控开关的一端、所述第四可控开关的一端以及所述主DC/AC模块的正极输入端相连；
所述主DC/DC模块的负极输出端分别与所述第三可控开关的一端以及所述从DC/DC模块的正极输入端相连；
所述从DC/DC模块的负极输入端与所述第四可控开关的另一端相连；
所述从DC/DC模块的负极输出端分别与所述第三可控开关的另一端以及所述从DC/AC模块的负极输入端相连；
所述从DC/DC模块的正极输出端分别与所述主DC/AC模块的负极输入端以及所述第二可控开关的一端相连；
所述从DC/AC模块的正极输入端分别与所述第一可控开关的另一端以及所述第二可控开关的另一端相连。
可选的，在所述从DC/DC停机的情况下，所述第一可控开关和所述第三可控开关处于闭合状态；
所述第二可控开关和所述第四可控开关处于断开状态。
可选的，所述多个可控开关还包括：第五可控开关、第六可控开关和第七可控开关，其中，
所述第六可控开关与所述直流变换电路一一对应设置；
所述第五可控开关连接于所述从DC/DC模块的负极输出端与所述从DC/AC 模块的负极输入端之间；
所述第六可控开关连接于所述主DC/DC模块的正极输入端与正极输出端之间；
所述第七可控开关连接于所述主DC/DC模块的正极输出端与所述主DC/AC 模块的正极输入端之间。
可选的，在所述从DC/DC模块停机的情况下，所述第一可控开关、所述第三可控开关、所述第四可控开关、所述第五可控开关和所述第六可控开关处于断开状态；
所述第二可控开关和所述第七可控开关处于闭合状态。
可选的，在所述主DC/DC模块停机的情况下，所述第一可控开关和所述第三可控开关处于断开状态；
所述第二可控开关、所述第四可控开关、所述第五可控开关、所述第六可控开关和所述第七可控开关处于闭合状态。
可选的，在所述主DC/AC停机情况下，
所述第二可控开关、所述第四可控开关和所述第五可控开关处于闭合状态；
所述第一可控开关、所述第三可控开关、所述第六可控开关和所述第七可控开关处于断开状态；
或者，
所述第一可控开关、所述第三可控开关、所述第五可控开关和所述第七可控开关处于闭合状态；
所述第二可控开关、所述第四可控开关和所述第六可控开关处于断开状态。
可选的，所述多个可控开关还包括：第八可控开关和第九可控开关，其中，
所述第九可控开关连接于所述第五可控开关和所述从DC/AC模块的负极输入端之间；
所述第八可控开关的一端与所述从DC/DC模块的正极输出端相连，所述第八控开关的另一端与所述第五可控开关和所述第九可控开关的连接点相连。
可选的，在所述从DC/AC模块停机的情况下，所述第三可控开关、所述第五可控开关、所述第七可控开关和所述第八可控开关处于闭合状态；
所述第一可控开关、所述第二可控开关、所述第四可控开关、所述第六可控开关和所述第九可控开关处于断开状态。
可选的，至少一路所述直流变换电路和所述连通电路中的至少一个可控开关集成设置。
可选的，所述逆变电路和所述连通电路中的至少一个可控开关集成设置。
可选的，本发明第一方面提供的功率变换电路，还包括：控制电路，其中，
所述控制电路分别与各所述功率变换模块和所述连通电路相连；
所述控制电路控制所述连通电路切换各所述功率变换模块之间的连通关系，并控制所述直流变换电路和所述逆变电路的工作过程。
第二方面，本发明提供一种功率变换电路控制方法，应用于本发明第一方面任一项所述的功率变换电路，所述方法包括:
确定需要停机的目标功率变换模块；
在多个预设连通策略中，确定所述目标功率变换模块对应的目标连通策略；
其中，所述预设连通策略记录有在相应的功率变换模块停机且使得至少一个所述功率变换模块处于运行状态情况下，所述功率变换电路中连通电路的连通状态；
按照所述目标连通策略切换所述连通电路的连通状态。
可选的，所述按照所述目标连通策略切换所述连通电路的连通状态，包括：
获取所述连通电路中各可控开关的当前状态；
以所述目标连通策略中记录的各所述可控开关的状态为目标状态，分别控制各所述可控开关由当前状态切换至相应的目标状态。
可选的，在当前状态为闭合状态，目标状态为断开状态情况下，控制所述可控开关由当前状态切换目标状态的过程，包括：
判断通过所述可控开关的电功率是否小于所述可控开关的额定分断功率；
若是，控制所述可控开关由闭合状态切换至断开状态。
可选的，在当前状态为断开状态，目标状态为闭合状态情况下，控制所述可控开关由当前状态切换目标状态的过程，包括：
判断所述可控开关的前端电压与所述可控开关的后端电压的差值是否处于预设压差范围内；
若是，控制所述可控开关由断开状态切换至闭合状态。
可选的，所述在多个预设连通策略中，确定所述目标功率变换模块对应的目标连通策略，包括：
获取预设映射关系；
其中，所述预设映射关系中记录有各所述功率变换模块与预设连通策略之间的对应关系；
查询所述预设映射关系，确定与所述目标功率变换模块对应的目标连通策略。
第三方面，本发明提供一种供电***，包括：至少一个供电模块和本发明第一方面任一项所述的功率变换电路，其中，
所述功率变换电路中的各直流变换电路分别与至少一个所述供电模块相连；
所述功率变换电路中的逆变电路与交流电网相连。
本发明提供的功率变换电路，包括至少一路直流变换电路、逆变电路和连通电路，直流变换电路和逆变电路分别包括多个功率变换模块，各功率变换模块之间通过连通电路相连，并且，连通电路可以切换各功率变换模块之间的连通关系，从而使得任一个功率变换模块停机情况下，其余功率变换模块中至少一个处于运行状态。与现有技术相比，本发明提供的功率变换电路，在任一个功率变换模块故障的情况下，还可以存在至少一个功率变换模块处于运行状态，避免整个功率变换电路全面停机，仍可实现部分功能，在一定程度上提高***的鲁棒性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种功率变换电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种功率变换电路的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的再一种功率变换电路的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种供电***的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种功率变换电路控制方法的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明提供的功率变换电路包括至少一路直流变换电路、逆变电路和连通电路，其中，
直流变换电路的设置数量根据功率变换电路对应的具体应用场景选择，当设置多路直流变换电路时，各个直流变换电路的输出端并联连接，并联连接后的连接端口与后级电路相连，各直流变换电路的输入端则连接相应的直流电源。比如，在应用于光伏***时，各个直流变换电路的输入端则连接至少一个光伏组件，实现对相应光伏组件的电流汇聚、电压变换等作用。
需要说明的是，为便于描述功率变换电路各构成部分之间的连接关系，后续各个实施例中，将均以包括一路直流变换电路的情况示出，对于包括多路直流变换电路的情况，将不再单独给出相应的示例，其具体实现方式可参照仅包括一路直流变换电路的情况实现。
进一步的，直流变换电路和逆变电路中均包括有多个功率变换模块，各个功率变换模块相互配合，实现直流变换电路的直流变换功能，以及逆变电路的直流-交流变换功能。至于直流变换电路和逆变电路的具体构成，将在后续内容中结合具体示例予以说明，此处暂不展开。
直流变换电路和逆变电路中的各个功率变换模块之间通过连通电路相连，更为重要的是，连通变换电路可切换各个功率变换模块之间的连通关系，从而实现将故障模块切除，同时，为能够继续运行的一个或多个功率变换模块构建相应的运行回路，使得相应的功率变换模块能够继续运行。
可选的，基于上述内容，参见图1，图1是本发明实施例提供的一种功率变换电路的结构示意图，本实施例提供的功率变换电路，直流变换电路中的多个功率变换模块包括主DC/DC模块和从DC/DC模块，逆变电路中的多个功率变换模块包括主DC/AC模块和从DC/AC模块，其中，如图1所示，主DC/AC模块包括并联连接的正半母线电容C1和主DC/AC电路，从DC/AC模块包括并联连接的负半母线电容C2和从DC/AC电路。
主DC/DC模块的输入端作为功率变换电路的输入端，连接相应的直流电源，主DC/AC模块和从DC/AC模块的输出端作为功率变换电路的输出端，连接交流电网或者用电负载。
进一步的，连通电路由多个可控开关构成，具体到本实施例中，连通电路包括第一可控开关K1、第二可控开关K2、第三可控开关K3和第四可控开关 K4，其中，
主DC/DC模块的正极输出端分别与第一可控开关K1的一端、第四可控开关K4的一端以及主DC/AC模块的正极输入端相连，主DC/DC模块的负极输出端分别与第三可控开关K3的一端以及从DC/DC模块的正极输入端相连。
从DC/DC模块的负极输入端与第四可控开关K4的另一端相连，通过第四可控开关K4可实现从DC/DC模块与主DC/DC模块之间的连通状态的控制。
从DC/DC模块的负极输出端分别与第三可控开关K3的另一端以及从 DC/AC模块的负极输入端相连，结合图1所示，第三可控开关K3连接于从DC/DC 模块的正极输入端与负极输出端之间。
从DC/DC模块的正极输出端分别与主DC/AC模块的负极输入端以及第二可控开关K2的一端相连，即从DC/DC模块的正极输出端与主DC/AC模块的负极输入端和第二可控开关K2的一端的连接点相连。
从DC/AC模块的正极输入端分别与第一可控开关K1的另一端以及第二可控开关K2的另一端相连。通过第一可控开关K1可以控制从DC/AC模块与主 DC/DC模块之间的连通关系，相应的，通过第二可控开关K2可以控制从DC/AC 模块与主DC/AC模块之间的连通关系。
需要说明的是，在直流变换电路包括多路的情况下，连通电路中的第三可控开关K3和第四可控开关K4分别与直流变换电路一一对应设置，即各路直流变换电路分别对应一个第三可控开关K3和一个第四可控开关K4，用以实现相应直流变换电路内部各功率变换模块之间的连接。
基于上述功率变换电路的构成和各构成部分之间的连接关系，在功率变换电路各功率变换模块均正常的情况下，第一可控开关K1和第三可控开关K3 处于断开状态，第二可控开关K2和第四可控开关K4处于闭合状态，功率变换电路可以实现其既定功能，即通过直流变换电路将直流母线电压升高，然后经过逆变电路进行直流-交流的电能转换。
相应的，在从DC/DC模块停机的情况下，当然，包括故障停机和正常停机两种情况，第一可控开关K1和第三可控开关K3处于闭合状态，第二可控开关 K2和第四可控开关K4处于断开状态。
此种情况下，主DC/AC模块和从DC/AC模块处于并联连接状态，仍可继续运行，进一步的，直流变换电路中的主DC/DC模块也可以处于运行状态，当然，也可以根据实际的应用需求，停止主DC/DC模块的运行。
结合图1所示实施例可以看出，与现有技术相比，本发明提供的功率变换电路，在任一个功率变换模块故障的情况下，还可以存在至少一个功率变换模块处于运行状态，避免整个功率变换电路全面停机，仍可实现部分功能，在一定程度上提高***的鲁棒性。当然，还可以同时提高整个电路的效率。
需要说明的是，在包括多路直流变换电路的情况下，只要一路直流变换电路故障，需要对功率变换电路中所有的直流变换电路采取相同的控制方式，以确保后级的逆变电路安全运行。
进一步的，本发明实施例提供如图2所示的另一种功率变换电路，在图1 所示实施例的基础上，本实施例提供的功率变换电路中的连通电路，还包括：第五可控开关K5、第六可控开关K6和第七可控开关K7，其中，
与图1所示实施例中的第三可控开关K3和第四可控开关K4类似，第六可控开关K6与直流变换电路是一一对应设置的，每一路直流变换电路中均设置一个第六可控开关K6。
第五可控开关K5连接于从DC/DC模块的负极输出端与从DC/AC模块的负极输入端之间，通过第五可控开关K5可以改变从DC/DC模块与从DC/AC模块之间的连通状态。
第六可控开关K6连接于主DC/DC模块的正极输入端与正极输出端之间，通过第六可控开关K6可以改变主DC/DC模块的接入状态，在第六可控开关K6 闭合的情况下，可将主DC/DC模块从功率变换电路中切除，使得其所连接的直流电源直接与后级电路连通。
第七可控开关K7连接于主DC/DC模块的正极输出端与主DC/AC模块的正极输入端之间，换言之，第七可控开关K7的一端与第一可控开关K1的一端相连，第七可控开关K7的另一端与主DC/AC模块的正极输入端相连。
下面对图2所示的功率变换电路对应的多个工作状态进行说明：
在各个功率变换模块均正常的情况下，第一可控开关K1、第三可控开关 K3和第六可控开关K6处于断开状态，第二可控开关K2、第四可控开关K4、第五可控开关K5和第七可控开关K7则处于闭合状态，功率变换电路实现如前所述的既定功能，此处不再复述。
在从DC/DC停机的情况下，将第四可控开关K4和第五可控开关K5由闭合状态切换为断开状态，同时控制主DC/DC模块停止运行，此种情况下，从DC/AC 模块仍可提供无功功率，即仍处于运行状态。
当然，结合图1所示示例，在从DC/DC停机的情况下，还可以控制第一可控开关K1、第三可控开关K3、第五可控开关K5和第七可控开关K7处于闭合状态，第二可控开关K2、第四可控开关K4和第六可控开关K6处于断开状态，从而使得主DC/AC模块和从DC/AC模块处于并联运行状态，实现图1所示实施例中述及的功能。
进一步的，在主DC/DC模块停机，或者主DC/DC模块输入端所连接的直流电源的输出电压大于主DC/DC模块的正常工作电压的情况下，控制第二可控开关K2、第四可控开关K4、第五可控开关K5、第六可控开关K6和第七可控开关K7处于闭合状态，第一可控开关K3和第三可控开关K6处于断开状态，同时，对主DC/DC模块封波，此种情况下，从DC/DC模块、主DC/AC模块和从 DC/AC模块均可以正常运行。
在主DC/AC模块停机的情况下，可以控制第一可控开关K1、第三可控开关K3、第六可控开关K6和第七可控开关K7处于断开状态，同时，控制第二可控开关K2、第四可控开关K4和第五可控开关K5处于闭合状态，使得主DC/DC 模块和从DC/AC模块可以正常运行，从DC/DC模块则需停止运行。
在主DC/AC模块停机的情况下，还有另外一种控制方式，控制第一可控开关K1、第三可控开关K3、第五可控开关K5和第七可控开关K7处于闭合状态，进一步的，控制第二可控开关K2、第四可控开关K4和第六可控开关K6处于断开状态，使得主DC/DC模块和从DC/AC模块可以继续运行，从DC/DC模块则停止运行。
进一步的，参见图3，图3是本发明实施例提供的再一种功率变换电路的结构示意图，在图2所示实施例上，本实施例提供的功率变换电路的连通电路，还包括：第八可控开关K8和第九可控开关K9，其中，
第九可控开关K9连接于第五可控开关K5和从DC/AC模块的负极输入端之间，通过第九可控开关K9可以实现从DC/AC模块与从DC/DC模块之间连通同关系的控制。
相应的，第八可控开关K8的一端与从DC/DC模块的正极输出端相连，第八控开关K8的另一端与第五可控开关K5和第九可控开关K9的连接点相连。
基于图3所示的功率变换电路，在各功率变换模块均正常的情况下，第二可控开关K2、第四可控开关K4、第五可控开关K5、第七可控开关K7和第九可控开关K9处于闭合状态，相应的，第一可控开关K1、第三可控开关K3、第六可控开关K6和第八可控开关K8处于断开状态。
在从DC/AC模块停机的情况下，基于正常情况下各个可控开关的连接状态，可以首先控制第二可控开关K2和第九可控开关K9断开，然后再控制第四可控开关K4断开，继而控制第三可控开关K3和第八可控开关K8闭合。在此情况下，控制对从DC/DC模块和从DC/AC模块封波，停止运行，主DC/DC模块和主DC/AC模块仍可正常运行。
需要说明的是，图3所示实施例是在图1以及图2所示实施例的基础上进一步改进而来，因此，图3所示实施例不仅能够实现上述内容对应的连通状态以及各功率变换模块的运行状态控制，同时，图3所示实施例同样还可以实现图1以及图2所示实施例对应内容的连通状态和功率模块运行状态，在实际应用中，可以参照图1及图2所示实施例内容，设置图3所示实施例中各个可控开关的连通状态，使得各功率变换模块实现与图1及图2所示实施例一致的连通关系，进而实现相应的运行状态控制，此处不再详述。
可选的，在上述任一实施例中，各可控开关均可以基于继电器、IGBT以及MOSFET中的至少一种实现。
可选的，上述任一实施例提供的功率变换电路还可以包括控制电路，该控制电路分别与各功率变换模块和连通电路相连，控制电路控制连通电路切换各功率变换电路之间的连通关系，同时，还可以控制直流变换电路以及逆变电路中各功率变换模块的工作过程，进而实现在相应连通状态下，各功率变换模块工作状态的控制。
进一步的，控制电路还可以进一步划分为直流控制电路和逆变控制电路，其中，直流控制电路用于对直流变换电路中各功率变换模块以及相应可控开关的进行控制，逆变控制电路则用于对逆变电路以及逆变电路相关的可控开关进行控制。
如前所述，光伏***是本发明提供的功率变换电路对应的最为常见的应用场景之一，为了提高功率变换电路的集成度，便于实际应用中在光伏电站的实际布设，可以将直流变换电路与连通电路中的一个或多个可控开关集成设置，进而得到光伏***中的汇流箱。进一步的，为了满足不同场景下光伏组件的连接要求，任一汇流箱中可以包括上述实施例中述及的一路或多路直流变换电路以及相应的可控开关。
相应的，还可以将逆变电路和连通电路中的一个或多个可控开关集成设置，作为光伏***的PCS使用。在实际应用中，为了便于可控开关的切换控制，可以将与逆变电路有连接关系的可控开关，单独设置在PCS装置的外侧。
以图1所示实施例为例，可将直流变换电路中的主DC/DC模块、从DC/DC 模块、第三可控开关K3和第四可控开关K4集成设置，作为与光伏组件相连的汇流箱使用；进一步的，将主DC/AC模块、从DC/AC模块、第一可控开关K1 和第二可控开关K2集成设置，作为PCS使用。
可选的，基于上述内容，参见图4，图4是本发明实施例提供的一种供电***的结构示意图，本实施例提供的供电***，包括：至少一个供电模块(图 4中以一个示出)和上述任一项实施例提供的功率变换电路，其中，
功率变换电路中的各直流变换电路分别与至少一个供电模块相连；
功率变换电路中的逆变电路与交流电网相连。
可选的，该供电模块在实际应用中可以是光伏组件，也可以是储能电池，当然，还可以是其他能够提供电能的模块，在不超出本发明核心思想范围的前提下，同样属于本发明保护的范围内。
如前所述，可在将功率变换电路按照功能进行划分以及集成设置后，作为供电***中的汇流箱和PCS使用(图4以图1所示功率变换电路为例示出)。
可选的，在上述各个实施例提供的功率变换电路的基础上，本发明还提供一种功率变换电路控制方法，可以应用于对上述任一实施例提供的功率变换电路的工作过程进行控制，具体的，本发明提供的控制方法可以应用于功率变换电路设置的控制器之中，也可以应用于独立于功率变换电路的其他控制器之中。参见图5，本发明实施例提供的功率变换电路控制方法的流程可以包括：
S100、确定需要停机的目标功率变换模块。
如前所述，功率变换电路中包括多个功率变换模块，本控制方法首先需要在多个功率变换模块中确定需要停机的目标功率变换模块。
可以想到的是，在实际应用中，功率变换模块在两种情况下需要停机，一种是在运行中出现故障难以继续运行，另一种是根据功率变换电路的整体控制需要控制某个功率变换模块停机。
基于此，可以相应的通过两种方法确定需要停机的目标功率变换模块，其一是获取表征功率变换电路中各功率变换模块运行状态的目标参数，根据所得目标参数确定需要停机的目标功率变换模块；其二是接收上层控制器或上层控制***的控制指令，将控制指令中指定的功率变换模块作为目标功率变换模块。
其中，对于功率变换模块的目标参数，可以是任何可以表征功率变换模块运行状态的参数，比如模块电压、模块电流等。
S110、在多个预设连通策略中，确定目标功率变换模块对应的目标连通策略。
根据上述各个实施例对于功率变换电路的记载可以看出，在不同的功率变换模块停机的情况下，连通电路中各个可控开关对应不同的连通状态，为了便于对功率变换电路的控制，本发明实施例提供多个预设连通控制策略，其中，任意一个预设连通策略记录有在相应的功率变换模块停机且使得至少一个其余的功率变换模块处于运行状态情况下，连通电路中各可控开关对应的连通状态。
为便于目标连通策略的确定，本实施例提供一个预设映射关系，该预设映射关系中记录有各功率变换模块与预设连通策略之间的对应关系，在确定目标功率变换模块的情况下，查询该预设映射关系，即可确定与目标功率变换模块对应的目标连通策略。
进一步的，如果某个功率变换模块停机的情况下，功率变换电路可以得到不同的运行模式，相应的连通电路对应的不同的连通状态，此种情况下，还可以进一步添加其他确定条件，比如运维人员的控制指令，进一步基于实际的确定条件确定目标连通策略即可，此处不再进一步详述。
S120、按照目标连通策略切换连通电路的连通状态。
如前所述，连通策略中记录各可控开关的连通状态，在确定目标连通策略之后，首先获取连通电路中各可控开关的当前状态，然后即可以目标连通策略中记录的各可控开关的状态为目标状态，分别控制各可控开关由当前状态切换至相应的目标状态，进而完成连通状态的切换，进一步的，在连通电路处于目标连通策略对应的连通状态的情况下，控制功率变换电路中各功率变换模块运行，其中，在不同连通模式下，各功率变换模块的运行模式可参见前述内容实现，此处不再复述。
可选的，在控制各可控开关进行连通状态切换的过程中，在当前状态为闭合状态，目标状态为断开状态情况下，首先判断通过可控开关的电功率是否小于可控开关的额定分断功率，如果通过可控开关的电功率小于其额定功率，则说明满足可控开关自身的分断要求，可控制可控开关由闭合状态切换至断开状态。
相应的，在当前状态为断开状态，目标状态为闭合状态情况下，则需要首先判断可控开关的前端电压与可控开关的后端电压的差值是否处于预设压差范围内，若可控开关前后端的电压差值处于预设压差范围内，判定满足闭合要求，不会产生冲击电流，控制可控开关由断开状态切换至闭合状态。
其中，上述内容中述及的预设压差范围可以根据可控开关的具体性能以及具体的应用场景确定，本发明对于预设压差范围的具体设置不做限定。
综上所述，本发明提供的功率变换电路控制方法，在任一个功率变换模块故障的情况下，通过切换连通电路的连通状态，改变各个功率变换模块之间的连通关系，确保功率变换电路中还可以存在至少一个功率变换模块处于运行状态，避免整个功率变换电路全面停机，仍可实现部分功能，在一定程度上提高***的鲁棒性。
本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明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，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (20)

1.一种功率变换电路，其特征在于，包括：至少一路直流变换电路、逆变电路和连通电路，其中，
所述直流变换电路和所述逆变电路分别包括多个功率变换模块；
各所述功率变换模块之间通过所述连通电路相连；
所述连通电路切换各所述功率变换模块之间的连通关系，以使任一所述功率变换模块停机情况下其余功率变换模块中至少一个处于运行状态。
2.根据权利要求1所述的功率变换电路，其特征在于，所述连通电路包括多个可控开关，其中，
各所述功率变换模块之间通过各所述可控开关相连。
3.根据权利要求2所述的功率变换电路，其特征在于，所述直流变换电路中的多个功率变换模块包括主DC/DC模块和从DC/DC模块；
所述逆变电路中的多个功率变换模块包括主DC/AC模块和从DC/AC模块；
所述主DC/DC模块的输入端作为功率变换电路的输入端；
所述主DC/AC模块和所述从DC/AC模块的输出端作为所述功率变换电路的输出端。
4.根据权利要求3所述的功率变换电路，其特征在于，所述多个可控开关包括：第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关和第四可控开关，其中，
所述第三可控开关和所述第四可控开关分别与所述直流变换电路一一对应设置；
所述主DC/DC模块的正极输出端分别与所述第一可控开关的一端、所述第四可控开关的一端以及所述主DC/AC模块的正极输入端相连；
所述主DC/DC模块的负极输出端分别与所述第三可控开关的一端以及所述从DC/DC模块的正极输入端相连；
所述从DC/DC模块的负极输入端与所述第四可控开关的另一端相连；
所述从DC/DC模块的负极输出端分别与所述第三可控开关的另一端以及所述从DC/AC模块的负极输入端相连；
所述从DC/DC模块的正极输出端分别与所述主DC/AC模块的负极输入端以及所述第二可控开关的一端相连；
所述从DC/AC模块的正极输入端分别与所述第一可控开关的另一端以及所述第二可控开关的另一端相连。
5.根据权利要求4所述的功率变换电路，其特征在于，在所述从DC/DC停机的情况下，所述第一可控开关和所述第三可控开关处于闭合状态；
所述第二可控开关和所述第四可控开关处于断开状态。
6.根据权利要求4所述的功率变换电路，其特征在于，所述多个可控开关还包括：第五可控开关、第六可控开关和第七可控开关，其中，
所述第六可控开关与所述直流变换电路一一对应设置；
所述第五可控开关连接于所述从DC/DC模块的负极输出端与所述从DC/AC模块的负极输入端之间；
所述第六可控开关连接于所述主DC/DC模块的正极输入端与正极输出端之间；
所述第七可控开关连接于所述主DC/DC模块的正极输出端与所述主DC/AC模块的正极输入端之间。
7.根据权利要求6所述的功率变换电路，其特征在于，在所述从DC/DC模块停机的情况下，所述第一可控开关、所述第三可控开关、所述第四可控开关、所述第五可控开关和所述第六可控开关处于断开状态；
所述第二可控开关和所述第七可控开关处于闭合状态。
8.根据权利要求6所述的功率变换电路，其特征在于，在所述主DC/DC模块停机的情况下，所述第一可控开关和所述第三可控开关处于断开状态；
所述第二可控开关、所述第四可控开关、所述第五可控开关、所述第六可控开关和所述第七可控开关处于闭合状态。
9.根据权利要求6所述的功率变换电路，其特征在于，在所述主DC/AC停机情况下，
所述第二可控开关、所述第四可控开关和所述第五可控开关处于闭合状态；
所述第一可控开关、所述第三可控开关、所述第六可控开关和所述第七可控开关处于断开状态；
或者，
所述第一可控开关、所述第三可控开关、所述第五可控开关和所述第七可控开关处于闭合状态；
所述第二可控开关、所述第四可控开关和所述第六可控开关处于断开状态。
10.根据权利要求6所述的功率变换电路，其特征在于，所述多个可控开关还包括：第八可控开关和第九可控开关，其中，
所述第九可控开关连接于所述第五可控开关和所述从DC/AC模块的负极输入端之间；
所述第八可控开关的一端与所述从DC/DC模块的正极输出端相连，所述第八控开关的另一端与所述第五可控开关和所述第九可控开关的连接点相连。
11.根据权利要求10所述的功率变换电路，其特征在于，在所述从DC/AC模块停机的情况下，所述第三可控开关、所述第五可控开关、所述第七可控开关和所述第八可控开关处于闭合状态；
所述第一可控开关、所述第二可控开关、所述第四可控开关、所述第六可控开关和所述第九可控开关处于断开状态。
12.根据权利要求2所述的功率变换电路，其特征在于，至少一路所述直流变换电路和所述连通电路中的至少一个可控开关集成设置。
13.根据权利要求2所述的功率变换电路，其特征在于，所述逆变电路和所述连通电路中的至少一个可控开关集成设置。
14.根据权利要求1-13任一项所述的功率变换电路，其特征在于，还包括：控制电路，其中，
所述控制电路分别与各所述功率变换模块和所述连通电路相连；
所述控制电路控制所述连通电路切换各所述功率变换模块之间的连通关系，并控制所述直流变换电路和所述逆变电路的工作过程。
15.一种功率变换电路控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-14任一项所述的功率变换电路，所述方法包括:
确定需要停机的目标功率变换模块；
在多个预设连通策略中，确定所述目标功率变换模块对应的目标连通策略；
其中，所述预设连通策略记录有在相应的功率变换模块停机且使得至少一个所述功率变换模块处于运行状态情况下，所述功率变换电路中连通电路的连通状态；
按照所述目标连通策略切换所述连通电路的连通状态。
16.根据权利要求15所述的功率变换电路控制方法，其特征在于，所述按照所述目标连通策略切换所述连通电路的连通状态，包括：
获取所述连通电路中各可控开关的当前状态；
以所述目标连通策略中记录的各所述可控开关的状态为目标状态，分别控制各所述可控开关由当前状态切换至相应的目标状态。
17.根据权利要求16所述的功率变换电路控制方法，其特征在于，在当前状态为闭合状态，目标状态为断开状态情况下，控制所述可控开关由当前状态切换目标状态的过程，包括：
判断通过所述可控开关的电功率是否小于所述可控开关的额定分断功率；
若是，控制所述可控开关由闭合状态切换至断开状态。
18.根据权利要求16所述的功率变换电路控制方法，其特征在于，在当前状态为断开状态，目标状态为闭合状态情况下，控制所述可控开关由当前状态切换目标状态的过程，包括：
判断所述可控开关的前端电压与所述可控开关的后端电压的差值是否处于预设压差范围内；
若是，控制所述可控开关由断开状态切换至闭合状态。
19.根据权利要求15所述的功率变换电路控制方法，其特征在于，所述在多个预设连通策略中，确定所述目标功率变换模块对应的目标连通策略，包括：
获取预设映射关系；
其中，所述预设映射关系中记录有各所述功率变换模块与预设连通策略之间的对应关系；
查询所述预设映射关系，确定与所述目标功率变换模块对应的目标连通策略。
20.一种供电***，其特征在于，包括：至少一个供电模块和权利要求1-14任一项所述的功率变换电路，其中，
所述功率变换电路中的各直流变换电路分别与至少一个所述供电模块相连；
所述功率变换电路中的逆变电路与交流电网相连。
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