[发明专利]光伏组件关断器、电流采样单点故障检测及控制方法

说明书

本申请公开了光伏组件关断器、电流采样单点故障检测及控制方法，以判别电流采样电路是否存在单点故障。该单点故障检测方法包括：光伏组件关断器在检测到自身电流采样电路的采样值超过阈值时，利用自身电压采样电路的采样值与对应阈值作比较，来判断自身电流采样电路是否存在单点故障。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及光伏组件关断器、电流采样单点故障检测及控制方法。

背景技术

在光伏发电系统中，光伏组件关断器的输入端接光伏组件，其输出端与其他光伏组件关断器的输出端串联接入逆变器的直流母线，例如图1所示。

图2示出了一种现有的光伏组件关断器，包括：主回路开关Q(图2仅以主回路开关Q为一开关管作为示例)、旁路二极管D1、电流采样电路、启动电源和防倒灌二极管D2；其中，旁路二极管D1反向并联在光伏组件关断器的输出端，主回路开关Q串联在光伏组件关断器的输入端与旁路二极管D1之间(图2仅以主回路开关Q串联在光伏组件关断器的输入正极与旁路二极管D1的阴极之间作为示例，此外主回路开关Q也可以接在光伏组件关断器的输入负极与旁路二极管D1的阳极之间)；所述启动电源的输出端经防倒灌二极管D2接入旁路二极管D1的阴极；所述电流采样电路用于采集主回路开关Q开通时流过主回路开关Q的直流母线电流以及主回路开关Q关断时流过旁路二极管D1的直流母线电流(图2仅以电流采样电路接在光伏组件关断器的输出负极作为示例，此外电流采样电路也可以接在光伏组件关断器的输出正极)。

在需要各主回路开关Q进入开通状态时，逆变器在各启动电源的电力支撑下对直流母线施加电流波动，使直流母线电流超过阈值Imax；各光伏组件关断器在自身电流采样电路的采样值超过阈值时，控制自身主回路开关Q进入开通状态。但是，当电流采样电路存在单点故障时，其采样值也可能超出该阈值，而实际上直流母线电流为零，致使主回路开关Q误开通。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了光伏组件关断器、电流采样单点故障检测及控制方法，以判别电流采样电路是否存在单点故障。

一种电流采样单点故障检测方法，包括：

光伏组件关断器在检测到自身电流采样电路的采样值Isample超出阈值Imax时，利用自身电压采样电路的采样值与对应阈值作比较，来判断自身电流采样电路是否存在单点故障；

其中，本光伏组件关断器包括：主回路开关、旁路二极管、电流采样电路、启动电源、防倒灌二极管以及用于采集本光伏组件关断器的输出电压Uo的第一电压传感器和用于采集所述启动电源的输出电压Ustart的第二电压传感器；所述旁路二极管反向并联在本光伏组件关断器的输出端，所述主回路开关串联在本光伏组件关断器的输入端与所述旁路二极管之间；所述启动电源的输出端经所述防倒灌二极管接入所述旁路二极管的阴极；所述电流采样电路用于采集所述主回路开关开通时流过所述主回路开关的直流母线电流以及所述主回路开关关断时流过所述旁路二极管的直流母线电流。

可选的，所述光伏组件关断器在检测到自身电流采样电路的采样值Isample超出阈值Imax时，利用自身电压采样电路的采样值与对应阈值作比较，来判断自身电流采样电路是否存在单点故障，包括：

判断本光伏组件关断器在当前工况下的参量特征是否符合其在第一工况或第二工况下的参量特征，若否，判定自身电流采样电路存在单点故障；

所述第一工况下的参量特征包括：UoUin_protect且Ustart＝Uth且IsampleImax；Uin_protect为本光伏组件关断器的输入欠压保护电压值，Uth为所述启动电源不带载时的输出电压；

所述第二工况下的参量特征包括：Uo≤-Ud1且Ustart≤Ud2-Ud1且IsampleImax；Ud1为旁路二极管的导通压降，Ud2为防倒灌二极管的导通压降。