CN114336622A - 一种关断器控制方法、***、装置及关断控制器 - Google Patents

一种关断器控制方法、***、装置及关断控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种关断器控制方法、***、装置及关断控制器,关断控制器若检测到自身的输入电压降低,则在关断控制器的输入电压降低至预设保护电压但还未降低至欠压保护门限电压时,控制为关断控制器供电的供电光伏组件连接的关断器关断,以使与供电光伏组件连接的旁路二极管将供电光伏组件旁路,使所述供电光伏组件仅为所述关断控制器供电。与供电光伏组件连接的关断器关断后,供电光伏组件虽无法输出电压至光伏逆变装置,但供电光伏组件输出的电压全部供给关断控制器,保证关断控制器的正常工作,从而保证与关断控制器对应的光伏组件中除供电光伏组件之外的各个光伏组件仍输出电压至光伏逆变装置,避免光伏逆变装置的电压产生较大的波动。

Description

一种关断器控制方法、***、装置及关断控制器
技术领域
本发明涉及电能转换领域,特别是涉及一种关断器控制方法、***、装置及关断控制器。
背景技术
由于太阳能的可再生性及清洁性,光伏并网发电技术得以迅猛发展。光伏***通常是由多个光伏组件串联形成光伏组件串,然后接入光伏逆变装置,由光伏逆变装置将光伏组件串输出的直流电转换为交流电而并网。光伏组件串输出的直流高压会导致人身危险和火灾事故。而且现场光伏***要求光伏逆变装置有防电弧保护,也即在检测到电弧时需立即关断光伏逆变装置的运行。但是,即使光伏逆变装置停止运行,光伏组件串后的直流电缆仍会存在直流高压,存在安全风险。所以现有技术中通常在各个光伏组件后加入关断器,各个关断器的输出串联,连接光伏逆变装置,以保证各个光伏组件的串联,各个关断器由关断控制器进行控制,当需要将光伏逆变装置关断时,将各个光伏组件后连接的关断器也相应连接,以降低直流电缆上的电压。
但是,关断控制器通常由与自身所控制的关断器连接的光伏组件进行供电,也即该光伏组件不仅要输出直流电至光伏逆变装置,还需为关断控制器进行供电,当为关断控制器供电的光伏组件因被意外遮挡而导致电压降低至欠压保护门限电压时,关断控制器会相应地断电,从而控制各个关断器关断,未被遮挡的光伏组件和光伏逆变装置之间的电路同时也被关断,导致光伏逆变装置的电压产生较大波动而无法稳定工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种关断器控制方法、***、装置及关断控制器,与供电光伏组件连接的关断器断开后,供电光伏组件虽无法输出电压至光伏逆变装置,但供电光伏组件输出的电压全部供给关断控制器,保证关断控制器的正常工作,从而保证与关断控制器对应的光伏组件中除供电光伏组件之外的各个光伏组件仍输出电压至光伏逆变装置,避免光伏逆变装置的电压产生较大的波动。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种关断器控制方法,应用于关断控制器,每个所述关断控制器控制多个关断器,各个所述关断器分别一一对应设置于各个光伏组件的输出正端;与同一个所述关断控制器对应的各个所述光伏组件通过与自身连接的所述关断器串联组成光伏组件串;所述光伏组件串的输出正端与光伏逆变装置的输入正端连接,输出负端与所述光伏逆变装置的输入负端连接;各个所述光伏组件的输出正端与输出负端之间分别并联一个旁路二极管;所述方法包括:
判断自身的输入电压是否降低至预设保护电压;所述预设保护电压大于欠压保护门限电压;
若是,则控制为所述自身供电的供电光伏组件连接的关断器关断,以使与所述供电光伏组件连接的所述旁路二极管将所述供电光伏组件旁路,使所述供电光伏组件仅为所述关断控制器供电。
优选地,判断所述自身的输入电压是否降低至预设保护电压之前,还包括:
在自身启动后生成与自身连接的各个所述关断器的延时时间,各个所述延时时间均大于所述光伏逆变装置的最大功率点跟踪时间,且第i+1个所述关断器的延时时间和第i个所述关断器的延时时间之间的差的绝对值大于所述最大功率点跟踪时间,N>i,N为所述关断控制器连接的所述关断器的总数,N和i均为正整数;
判断是否接收到所述光伏逆变装置输出的使能信号;
若是,则在到达所述延时时间后控制与所述延时时间对应的所述关断器导通,以使与所述关断器连接的所述光伏组件输出电压至所述光伏逆变装置。
优选地,在自身启动后生成与自身连接的各个所述关断器的延时时间,包括:
将预先设定的各个所述关断器的预设延时时间确定为各个所述关断器的所述延时时间。
优选地,在自身启动后生成与自身连接的各个所述关断器的延时时间之前,还包括:
在自身上电后经过与自身对应的所述启动延时时间后启动,各个所述关断控制器的启动延时时间不同。
优选地,在自身上电后经过与自身对应的所述启动延时时间后启动之前,还包括:
生成自身的重启次数与启动延时时间之间的对应关系;
基于自身的当前重启次数和所述对应关系确定自身的所述启动延时时间。
优选地,判断所述自身的输入电压是否降低至预设保护电压之前,还包括:
在自身启动后开启第一预设时钟信号与第二预设时钟信号,所述第一预设时钟信号的第一时钟周期大于所述最大功率点跟踪时间,所述第二预设时钟信号的第二时钟周期为所述第一时钟周期的预设倍数;
在所述第二时钟信号经过第j个周期且接收到所述使能信号时控制第j个所述关断器导通,以使与第j个所述关断器连接的所述光伏组件输出电压至所述光伏逆变装置,N≥j,且j为正整数。
优选地,控制为所述自身供电的供电光伏组件连接的关断器关断之后,还包括:
判断自身的所述输入电压是否降低至所述欠压保护门限电压;
若是,则控制与自身连接的各个所述关断器关断。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种关断器控制***,应用于关断控制器,每个所述关断控制器控制多个关断器,各个所述关断器分别一一对应设置于各个光伏组件的输出正端;与同一个所述关断控制器对应的各个所述光伏组件通过与自身连接的所述关断器串联组成光伏组件串;所述光伏组件串的输出正端与光伏逆变装置的输入正端连接,输出负端与所述光伏逆变装置的输入负端连接;各个所述光伏组件的输出正端与输出负端之间分别并联一个旁路二极管;所述***包括:
判断单元,用于判断自身的输入电压是否降低至预设保护电压;所述预设保护电压大于欠压保护门限电压;
控制单元,用于在所述输入电压降低至所述预设保护电压时,控制为所述自身供电的供电光伏组件连接的关断器关断,以使与所述供电光伏组件连接的所述旁路二极管将所述供电光伏组件旁路,使所述供电光伏组件仅为所述关断控制器供电。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种关断器控制装置,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上述所述关断器控制方法的步骤。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种关断控制器,包括如上述所述的关断器控制装置,还包括:
控制信号采样模块,用于采集光伏逆变装置输出的使能信号;
输入端与所述控制信号采样模块连接,输出端与所述关断器控制装置的输入端连接的通信模块,用于将所述使能信号传输至所述关断器控制装置。
本申请提供了一种关断器控制方法、***及装置,该方案中,关断控制器若检测到自身的输入电压降低,则在关断控制器的输入电压降低至预设保护电压但还未降低至欠压保护门限电压时,控制为关断控制器供电的供电光伏组件连接的关断器关断,以使与供电光伏组件连接的旁路二极管将供电光伏组件旁路,使所述供电光伏组件仅为所述关断控制器供电。可见,与供电光伏组件连接的关断器关断后,供电光伏组件虽无法输出电压至光伏逆变装置,但供电光伏组件输出的电压全部供给关断控制器,保证关断控制器的正常工作,从而保证与关断控制器对应的光伏组件中除供电光伏组件之外的各个光伏组件仍输出电压至光伏逆变装置,避免光伏逆变装置的电压产生较大的波动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中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为本发明提供的一种关断器控制方法的流程示意图;
图2为本发明提供的一种光伏组件和关断控制器的结构示意图;
图3为现有技术中的一种关断控制器的输入电压的示意图;
图4为本发明提供的一种关断控制器的输入电压的示意图;
图5为本发明提供的一种光伏组件的电压电流及光照强度之间的对应关系示意图;
图6为本发明提供的一种DC/DC电路的示意图;
图7为本发明提供的一种关断器延时导通的示意图;
图8为本发明提供的另一种关断器延时导通的示意图;
图9为本发明提供的时钟控制关断器延时导通的示意图;
图10为本发明提供的另一种时钟控制关断器延时导通的示意图;
图11为本发明提供的一种关断器控制***的结构示意图;
图12为本发明提供的一种关断器控制装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种关断器控制方法、***、装置及关断控制器,与供电光伏组件连接的关断器断开后,供电光伏组件虽无法输出电压至光伏逆变装置,但供电光伏组件输出的电压全部供给关断控制器,保证关断控制器的正常工作,从而保证与关断控制器对应的光伏组件中除供电光伏组件之外的各个光伏组件仍输出电压至光伏逆变装置,避免光伏逆变装置的电压产生较大的波动。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参照图1,图1为本发明提供的一种关断器控制方法的流程示意图,该方法应用于关断控制器,每个关断控制器控制多个关断器,各个关断器分别一一对应设置于各个光伏组件的输出正端;与同一个关断控制器对应的各个光伏组件通过与自身连接的关断器串联组成光伏组件串;光伏组件串的输出正端与光伏逆变装置的输入正端连接,输出负端与光伏逆变装置的输入负端连接;各个光伏组件的输出正端与输出负端之间分别并联一个旁路二极管;方法包括:
S11:判断自身的输入电压是否降低至预设保护电压;预设保护电压大于欠压保护门限电压;
S12:在输入电压降低至预设保护电压时,控制为自身供电的供电光伏组件连接的关断器关断,以使与供电光伏组件连接的旁路二极管将供电光伏组件旁路,使供电光伏组件仅为关断控制器供电。
请参照图2,图2为本发明提供的一种光伏组件和关断控制器的结构示意图,其以一个关断控制器连接两个关断器为例,图2中所示的Vin1+为第一个光伏组件的输出正端,Vin1-为第一个光伏组件的输出负端,Vin2+为第二个光伏组件的输出正端,Vin2-为第二个光伏组件的输出负端,M1为与第一个光伏组件连接的关断器,M2为与第二个光伏组件连接的关断器,D2为并联在第一个光伏组件的输出端的旁路二极管,D1为并联在第二个光伏组件的输出端的旁路二极管,Vout+为第一个光伏组件和第二个光伏组件串联组成的光伏组件串的输出正端,与光伏逆变装置的输入正端连接,Vout-为光伏组件串的输出负端,与光伏逆变装置的输入负端连接。
图2中可以看出,由第一个光伏组件为关断控制器供电,申请人考虑到若因第一个光伏组件被意外遮挡,而导致第一个光伏组价的输出电压降低至欠压保护门限电压时,关断控制器会相应地断电,即便第二个光伏组件可正常工作,也会同时控制第二个光伏组件连接的关断器关断,若同一个关断控制器连接的光伏组件数量更多,会有更多个光伏组件同时停止输出,导致光伏逆变装置的电压产生较大波动而无法稳定工作。
为了解决上述技术问题,本申请中在对关断器进行控制时,若检测到自身的输入电压降低,则可推出为自身供电的光伏组件的输出电压降低,此处将为自身供电的光伏组件命名为供电光伏组件。在检测到自身的输入电压降低至预设保护电压但还未降低至欠压保护门限电压时,关断控制器仍保持正常供电而正常工作,请参照图3和图4,图3为现有技术中的一种关断控制器的输入电压的示意图,图4为本发明提供的一种关断控制器的输入电压的示意图,图3中的VIN为关断控制器的输入电压,Vth0为关断控制器的启动电压,Vth1为欠压保护门限电压,图4中的Vth2为预设保护电压,此时考虑到是因为供电光伏组件的输出电压降低而导致自身的输入电压降低,首先将供电光伏组件连接的关断器关断,使供电光伏组件停止向逆变器输出电压,而仅为关断控制器供电,虽然供电光伏组件的输出电压降低了,但是由于降低后的输出电压全部为关断控制器供电,关断控制器可正常工作,不会因断电而控制除供电光伏组件之外其他与自身对应的光伏组件的关断器供电,避免光伏逆变装置的电压产生较大的波动,保证光伏逆变装置的稳定运行。
需要说明的是,请参照图5,图5为本发明提供的一种光伏组件的电压电流及光照强度之间的对应关系示意图。从图5可以看出,当光伏组件所受到的光照降低至200W/m2时,即便光伏组件的输出电压降低至10V,也会存在1.9A左右的电流输出,而关断控制器仅需毫安级别的供电即可正常运行,因此,供电光伏组件的关断器被关断后,仍可为关断控制器供电,保证关断控制器的正常工作。
还需要说明的是,由于光伏组件的输出端并联旁路二极管,当光伏组件的关断器被关断时,该光伏组件无法输出电压至光伏逆变装置,但是与该光伏组件并联的其他光伏组件可通过该光伏组件连接的旁路二极管输出电压至逆变器,保证其他光伏组件的正常输出。
作为一种优选的实施例,控制为自身供电的供电光伏组件连接的关断器关断之后,还包括:
判断自身的输入电压是否降低至欠压保护门限电压;
若是,则控制与自身连接的各个关断器关断。
此外,若在控制供电光伏组件的关断器断开后,关断控制器的输入电压仍降低,且降低至欠压保护门限电压,此时可能是由于天黑或故障,关断控制器断电,直接控制与自身连接的各个关断器关断,以避免光伏逆变装置受到影响而故障。
综上,与供电光伏组件连接的关断器关断后,供电光伏组件虽无法输出电压至光伏逆变装置,但供电光伏组件输出的电压全部供给关断控制器,保证关断控制器的正常工作,从而保证与关断控制器对应的光伏组件中除供电光伏组件之外的各个光伏组件仍输出电压至光伏逆变装置,避免光伏逆变装置的电压产生较大的波动。
在上述实施例的基础上:
作为一种优选的实施例,判断自身的输入电压是否降低至预设保护电压之前,还包括:
在自身启动后生成与自身连接的各个关断器的延时时间,各个延时时间均大于光伏逆变装置的最大功率点跟踪时间,且第i+1个关断器的延时时间和第i个关断器的延时时间之间的差的绝对值大于最大功率点跟踪时间,N>i,N为关断控制器连接的关断器的总数,N和i均为正整数;
判断是否接收到光伏逆变装置输出的使能信号;
若是,则在到达延时时间后控制与延时时间对应的关断器导通,以使与关断器连接的光伏组件输出电压至光伏逆变装置。
申请人考虑到当多个光伏组件同时输出电压至光伏逆变装置时,光伏逆变装置由于自身的输入电压忽然增大,如图5中从I1点变化至I2点(当多个光伏组件同时停止输出电压至光伏逆变装置时,如图5中I1点变化至I3点),为了稳母线电压,将当前正在工作的光伏组件的输出电压控制降低,以避免自身输入电压的突变,具体地,可以但不限定为通过调整光伏组件的电流实现对光伏组件输出电压的调整,当光伏逆变装置将光伏组件的输出电压控制减小时,可能会导致光伏组件的输出电压过低小于欠压门限保护电压而停止输出,此时关断控制器将进入欠压状态的光伏组件的关断器关断,但是被关断输出的光伏组件随后又重新正常输出,关断控制器在光伏组件正常工作后再将其关断器导通,又会重复进入多个光伏组件同时输出电压至光伏逆变装置,随后进入欠压状态的循环,更导致光伏逆变装置的无法稳定运行。
例如,设定光伏***中有L+M片串联光伏组件,光伏逆变装置中设置有DC/DC(Direct current/Direct current,直流/直流)电路和DC/AC(Direct current/Alternating current,直流/交流)电路,DC/DC电路将通过光伏组件输入的直流电进行电压转换,以保证输出至DC/AC的电压保持稳定,当所有的光伏组件处于稳定工作状态时,L+M片光伏组件的输出电压也即DC/DC电路的输入电压为Vin0=Vm(L+M),Vm为一片光伏组件在最大功率点的输出电压,请参照图6,图6为本发明提供的一种DC/DC电路的示意图,DC/DC电路的输入电压与输出电压存在如下关系:Vout0=Vin0/(1-D),其中,D为DC/DC电路中开关管Q的占空比,如图6所示,Vout0为DC/AC电路的输入端的母线电压。当有M片光伏组件被遮挡时,这M片光伏组件输出为零且与其连接的关断器关断,M片光伏组件会被其输出端的旁路二极管旁路,此时剩余L片光伏组件的输出电压也即DC/DC电路的输入电压稳定后为Vin=L×Vm,DC/AC电路的输入端的母线电压为Vout
当被遮挡的M个光伏组件恢复工作且与其连接的关断器导通,由于M片光伏组件的输出电压的同时加入,整串光伏组件的输出电压被拉升到V’in=Vin+M×Vm,母线电压被拉升到V’out=V’in/(1-D),DC/AC电路为了快速稳定母线电压,会增大自身的输出电流,以减小各个光伏组件的输出电压,从而将母线电压稳定在Vout,由于DC/AC电路稳定母线电压的时间很短,短于DC/DC电路调节光伏组件的输出电压使其达到输出最大功率时的电压的时间,因此,L+M片光伏组件输出的总的输出电压被拉低到Vin,也即每个组件的输出电压为Vin/(L+M),但是,此时可能会有某几片光伏组件的输出电压过低而到达欠压保护门限电压而停止工作,与其连接的关断器被关断,光伏组件串的输出电压也即DC/DC电路的输入电压被拉低,从而导致DC/AC电路的母线电压降低,引入光伏***不稳定。而且当到达欠压保护门限电压的光伏组件同时恢复工作,又重复上述步骤,总会有光伏组件到达欠压保护门限电压而被关断,导致光伏逆变装置不能很快达到稳态发电而影响发电量。
为了解决上述技术问题,本申请在光伏组件输出电压至光伏逆变装置前,设置各个关断器的启动时间,以保证各个关断器不同时导通,且各个关断器在光伏逆变装置完成最大功率点跟踪使自身的输入与输出保持稳定后再导通,避免多个光伏组件同时输入电压至光伏逆变装置,导致光伏逆变装置的不稳定工作。
此外,本申请中在接收到使能信号之后再控制光伏组件导通,从而保证与光伏逆变装置的同步工作。
作为一种优选的实施例,在自身启动后生成与自身连接的各个关断器的延时时间,包括:
将预先设定的各个关断器的预设延时时间确定为各个关断器的延时时间。
本实施例中,处理器预先存储了各个关断器的预设延时时间,各个关断器的预设延时时间不同,降低了多片光伏组件同时输出的概率,减小了后续由于光伏组件的输出电压到达欠压保护门限电压而导致光伏逆变装置的输入电压一直突变的可能性,减小了对元器件的寿命的影响,提高了光伏逆变装置的稳定性。
如图7所示,图7为本发明提供的一种关断器延时导通的示意图,图7中示意了一种关断器延时导通的情况,其中,T_EN即为控制信号,G_U1、G_U2以及G_U3分别为三个不同的关断器,t2_U1、t2_U2以及t2_U3分别为三个关断器的启动时间,三个关断器分别经过不同的预设延时时间后导通。
如图8所示,图8为本发明提供的另一种关断器延时导通的示意图,图8中的G1、G2、G3和G4分别为第一个关断器、第二个关断器、第三个关断器及第四个关断器,各个关断器之间的导通间隔时间为t2。
当然,本申请并不限定各个关断器的预设延时时间的设定方式。
作为一种优选的实施例,在自身启动后生成与自身连接的各个关断器的延时时间之前,还包括:
在自身上电后经过与自身对应的启动延时时间后启动,各个关断控制器的启动延时时间不同。
本实施例中,申请人考虑到光伏***中通常设置不止一个关断控制器,同一个关断控制器同时控制一个或多个关断器时,为了避免由于多个关断控制器同时启动而导致不同关断控制器中的关断器同时导通而使多个光伏组件同时输出电压至光伏逆变装置,本申请中关断控制器上电后经过与自身对应的启动延时时间后启动,从而保证各个关断控制器不在同一时间启动,避免多个光伏组件同时输出电压至光伏逆变装置而导致光伏逆变装置工作的不稳定。
作为一种优选的实施例,在自身上电后经过与自身对应的启动延时时间后启动之前,还包括:
生成自身的重启次数与启动延时时间之间的对应关系;
基于自身的当前重启次数和对应关系确定自身的启动延时时间。
本实施例中,在确定关断控制器的启动延时时间时,可以根据自身的重启次数与启动延时时间之间的对应关系来确定。
例如,当前时间为第1次重启,那么本次关断控制器重启上电后,设定自身的启动延时时间为1秒,如果当前时间为第3次重启,那么本次关断控制器重启上电后,设定自身的启动延时时间为3秒,以此类推,关断控制器重启的次数即为设定的自身的启动延时时间的启动时间。当然,本申请中的按照一个工作周期的重启次数确定启动延时时间,在一个工作周期结束后,关断控制器的重启次数清0,重新开始计算重启次数。
各个关断控制器的重启次数不同,以使各个关断控制器不同时启动,降低了多片光伏组件同时输出的概率,减小了后续由于光伏组件的输出电压到达欠压保护门限电压而导致光伏逆变装置的输入电压一直突变的可能性,减小了对元器件的寿命的影响。
当然,本申请并不限定各个关断器的启动时间的设定方式。
作为一种优选的实施例,判断自身的输入电压是否降低至预设保护电压之前,还包括:
在自身启动后开启第一预设时钟信号与第二预设时钟信号,第一预设时钟信号的第一时钟周期大于最大功率点跟踪时间,第二预设时钟信号的第二时钟周期为第一时钟周期的预设倍数;
在第二时钟信号经过第j个周期且接收到使能信号时控制第j个关断器导通,以使与第j个关断器连接的光伏组件输出电压至光伏逆变装置,N≥j,且j为正整数。
本实施例中,在关断控制器启动后,控制关断器导通时,可以但不限定为预先生成第一预设时钟信号和第二预设时钟信号,第二预设时钟信号的第二时钟周期为第一预设时钟信号的第一时钟周期的预设倍数,而第一时钟周期的时间大于最大功率点跟踪时间,保证第二时钟周期绝对大于最大功率点跟踪时间,从而在接收到使能信号后每经过一个第二时钟周期控制一个关断器导通,避免多个光伏组件同时输出电压至光伏逆变装置。
如图3、图4、图9和图10所示,图9为本发明提供的时钟控制关断器延时导通的示意图,图10为本发明提供的另一种时钟控制关断器延时导通的示意图,图3、图4、图9和图10中的t3为第二时钟周期,t2为第二时钟周期,CLK0为第一预设时钟信号,CLK1为第二预设时钟信号,第二时钟周期可以但不仅限为第一时钟周期的5倍,各个图中的T_EN为使能信号。
请参照图11,图11为本发明提供的一种关断器控制***的结构示意图,该***应用于关断控制器,每个关断控制器控制多个关断器,各个关断器分别一一对应设置于各个光伏组件的输出正端;与同一个关断控制器对应的各个光伏组件通过与自身连接的关断器串联组成光伏组件串;光伏组件串的输出正端与光伏逆变装置的输入正端连接,输出负端与光伏逆变装置的输入负端连接;各个光伏组件的输出正端与输出负端之间分别并联一个旁路二极管;***包括:
判断单元111,用于判断自身的输入电压是否降低至预设保护电压;预设保护电压大于欠压保护门限电压;
控制单元112,用于在输入电压降低至预设保护电压时,控制为自身供电的供电光伏组件连接的关断器关断,以使与供电光伏组件连接的旁路二极管将供电光伏组件旁路,使供电光伏组件仅为关断控制器供电。
对于本发明提供的一种关断器控制***的介绍请参照上述方法实施例,本发明在此不再赘述。
请参照图12,图12为本发明提供的一种关断器控制装置的结构示意图,该装置包括:
存储器121,用于存储计算机程序;
处理器122,用于执行计算机程序时实现如上述关断器控制方法的步骤。
对于本发明提供的一种关断器控制装置的介绍请参照上述方法实施例,本发明在此不再赘述。
本发明还提供了一种关断控制器,包括如上述的关断器控制装置,还包括:
控制信号采样模块,用于采集光伏逆变装置输出的使能信号;
输入端与控制信号采样模块连接,输出端与关断器控制装置的输入端连接的通信模块,用于将使能信号传输至关断器控制装置。
对于本发明提供的一种关断控制器的介绍请参照上述方法实施例,本发明在此不再赘述。
还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种关断器控制方法,其特征在于,应用于关断控制器,每个所述关断控制器控制多个关断器,各个所述关断器分别一一对应设置于各个光伏组件的输出正端;与同一个所述关断控制器对应的各个所述光伏组件通过与自身连接的所述关断器串联组成光伏组件串;所述光伏组件串的输出正端与光伏逆变装置的输入正端连接,输出负端与所述光伏逆变装置的输入负端连接;各个所述光伏组件的输出正端与输出负端之间分别并联一个旁路二极管;所述方法包括:
判断自身的输入电压是否降低至预设保护电压;所述预设保护电压大于欠压保护门限电压;
若是,则控制为所述自身供电的供电光伏组件连接的关断器关断,以使与所述供电光伏组件连接的所述旁路二极管将所述供电光伏组件旁路,使所述供电光伏组件仅为所述关断控制器供电。
2.如权利要求1所述的关断器控制方法,其特征在于,判断所述自身的输入电压是否降低至预设保护电压之前,还包括:
在自身启动后生成与自身连接的各个所述关断器的延时时间,各个所述延时时间均大于所述光伏逆变装置的最大功率点跟踪时间,且第i+1个所述关断器的延时时间和第i个所述关断器的延时时间之间的差的绝对值大于所述最大功率点跟踪时间,N>i,N为所述关断控制器连接的所述关断器的总数,N和i均为正整数;
判断是否接收到所述光伏逆变装置输出的使能信号;
若是,则在到达所述延时时间后控制与所述延时时间对应的所述关断器导通,以使与所述关断器连接的所述光伏组件输出电压至所述光伏逆变装置。
3.如权利要求2所述的关断器控制方法,其特征在于,在自身启动后生成与自身连接的各个所述关断器的延时时间,包括:
将预先设定的各个所述关断器的预设延时时间确定为各个所述关断器的所述延时时间。
4.如权利要求2所述的关断器控制方法,其特征在于,在自身启动后生成与自身连接的各个所述关断器的延时时间之前,还包括:
在自身上电后经过与自身对应的所述启动延时时间后启动,各个所述关断控制器的启动延时时间不同。
5.如权利要求4所述的关断器控制方法,其特征在于,在自身上电后经过与自身对应的所述启动延时时间后启动之前,还包括:
生成自身的重启次数与启动延时时间之间的对应关系;
基于自身的当前重启次数和所述对应关系确定自身的所述启动延时时间。
6.如权利要求2所述的关断器控制方法,其特征在于,判断所述自身的输入电压是否降低至预设保护电压之前,还包括:
在自身启动后开启第一预设时钟信号与第二预设时钟信号,所述第一预设时钟信号的第一时钟周期大于所述最大功率点跟踪时间,所述第二预设时钟信号的第二时钟周期为所述第一时钟周期的预设倍数;
在所述第二时钟信号经过第j个周期且接收到所述使能信号时控制第j个所述关断器导通,以使与第j个所述关断器连接的所述光伏组件输出电压至所述光伏逆变装置,N≥j,且j为正整数。
7.如权利要求1-6任一项所述的关断器控制方法,其特征在于,控制为所述自身供电的供电光伏组件连接的关断器关断之后,还包括:
判断自身的所述输入电压是否降低至所述欠压保护门限电压;
若是,则控制与自身连接的各个所述关断器关断。
8.一种关断器控制***,其特征在于,应用于关断控制器,每个所述关断控制器控制多个关断器,各个所述关断器分别一一对应设置于各个光伏组件的输出正端;与同一个所述关断控制器对应的各个所述光伏组件通过与自身连接的所述关断器串联组成光伏组件串;所述光伏组件串的输出正端与光伏逆变装置的输入正端连接,输出负端与所述光伏逆变装置的输入负端连接;各个所述光伏组件的输出正端与输出负端之间分别并联一个旁路二极管;所述***包括:
判断单元,用于判断自身的输入电压是否降低至预设保护电压;所述预设保护电压大于欠压保护门限电压;
控制单元,用于在所述输入电压降低至所述预设保护电压时,控制为所述自身供电的供电光伏组件连接的关断器关断,以使与所述供电光伏组件连接的所述旁路二极管将所述供电光伏组件旁路,使所述供电光伏组件仅为所述关断控制器供电。
9.一种关断器控制装置,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述关断器控制方法的步骤。
10.一种关断控制器,其特征在于,包括如权利要求9所述的关断器控制装置,还包括:
控制信号采样模块,用于采集光伏逆变装置输出的使能信号;
输入端与所述控制信号采样模块连接,输出端与所述关断器控制装置的输入端连接的通信模块,用于将所述使能信号传输至所述关断器控制装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117411160A (zh) * 2023-12-14 2024-01-16 江苏天合清特电气有限公司 储能供电***、方法及储能***

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117937626A (zh) * 2024-01-23 2024-04-26 山东华电节能技术有限公司 一种基于多维度的光伏电站节能控制方法及***

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108832893A (zh) * 2018-06-20 2018-11-16 阳光电源股份有限公司 光伏组件关断装置、关断控制方法及智能组件
CN109038669A (zh) * 2018-08-23 2018-12-18 嘉兴爱索乐信息技术有限公司 实现组件级自动关断的光伏***
CA3049551A1 (en) * 2018-08-24 2020-02-24 Sungrow Power Supply Co., Ltd. Active bypass control device and method for photovoltaic module
CN111313825A (zh) * 2020-02-24 2020-06-19 海宁昱能电子有限公司 一种光伏组件关断器
CN111934352A (zh) * 2020-10-09 2020-11-13 浙江英达威芯电子有限公司 光伏***及其关断器件的控制方法、开关控制装置
CN215498288U (zh) * 2021-02-04 2022-01-11 广州中旭新能源有限公司 一种可短路保护的功率优化器和光伏发电***
CN113964863A (zh) * 2021-10-09 2022-01-21 浙江大学 一种可自动实现组件级关断的串联型光伏***
CN114050811A (zh) * 2022-01-13 2022-02-15 杭州禾迈电力电子股份有限公司 一种多输入关断器及控制方法、光伏发电***

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111478290B (zh) * 2020-04-16 2022-04-08 阳光电源股份有限公司 一种快速关断方法、光伏组件关断器和光伏***
CN111585308B (zh) * 2020-06-15 2022-04-08 阳光电源股份有限公司 光伏快速关断***的控制方法及其应用装置和***
CN111585307A (zh) * 2020-06-15 2020-08-25 阳光电源股份有限公司 一种光伏快速关断***的启动方法、应用装置和***
CN113629771B (zh) * 2021-09-06 2024-05-14 阳光电源股份有限公司 一种光伏***和光伏关断方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108832893A (zh) * 2018-06-20 2018-11-16 阳光电源股份有限公司 光伏组件关断装置、关断控制方法及智能组件
CN109038669A (zh) * 2018-08-23 2018-12-18 嘉兴爱索乐信息技术有限公司 实现组件级自动关断的光伏***
CA3049551A1 (en) * 2018-08-24 2020-02-24 Sungrow Power Supply Co., Ltd. Active bypass control device and method for photovoltaic module
CN111313825A (zh) * 2020-02-24 2020-06-19 海宁昱能电子有限公司 一种光伏组件关断器
CN111934352A (zh) * 2020-10-09 2020-11-13 浙江英达威芯电子有限公司 光伏***及其关断器件的控制方法、开关控制装置
CN215498288U (zh) * 2021-02-04 2022-01-11 广州中旭新能源有限公司 一种可短路保护的功率优化器和光伏发电***
CN113964863A (zh) * 2021-10-09 2022-01-21 浙江大学 一种可自动实现组件级关断的串联型光伏***
CN114050811A (zh) * 2022-01-13 2022-02-15 杭州禾迈电力电子股份有限公司 一种多输入关断器及控制方法、光伏发电***

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117411160A (zh) * 2023-12-14 2024-01-16 江苏天合清特电气有限公司 储能供电***、方法及储能***
CN117411160B (zh) * 2023-12-14 2024-04-16 江苏天合清特电气有限公司 储能供电***、方法及储能***

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