一种功率变换系统、控制器和控制方法技术方案

本申请公开了一种功率变换系统、控制器和控制方法。该功率变换系统包括关断器阵列和功率变换器，其中：多个关断器输出串联形成组串，若干组串并联形成所述关断器阵列，所述关断器阵列的输出端连接所述功率变换器的输入端，每个关断器的输入端连接至少一个直流电源；该控制器用于在接收到快速关断命令时，向各关断器发送关断指令，并控制所述功率变换器对自身输入电容进行放电，直至所述功率变换器的输入电压降低到预设值时才停止对所述电容的放电。本申请实现了将功率变换器输入电压降到安全电压以下。

【技术实现步骤摘要】
一种功率变换系统、控制器和控制方法
本专利技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种功率变换系统、控制器和控制方法。
技术介绍
在分布式发电系统中，多个直流电源串并联在一起作为一个整体为功率变换器提供直流输入电压，再由功率变换器转换成需要的电压输出。但是，该整体输出的电压可高达数百伏甚至上千伏，存在触电隐患。目前的防触电方案是为每个直流电源分别配置一个关断器，当有人员靠近时，控制器向各关断器发送关断指令以关断各直流电源的输出，从而将各直流电源之间的相互连接全部断开，不再构成整体为功率变换器提供直流输入电压。但是在关断各直流电源的输出后，功率变换器输入电容上仍存在大量的电荷，如果不及时将其电荷泄放掉，则仍然存在触电隐患。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种功率变换系统、控制器和控制方法，以实现将功率变换器输入电压降到安全电压以下。一种用于功率变换系统的控制器，其中：所述功率变换系统包括关断器阵列和功率变换器，其中：多个关断器输出串联形成组串，若干组串并联形成所述关断器阵列，所述关断器阵列的输出端连接所述功率变换器的输入端，每个关断器的输入端连接至少一个直流电源；所述控制器，用于在接收到快速关断命令时，向各关断器发送关断指令，并控制所述功率变换器对自身输入电容进行放电，直至所述功率变换器的输入电压降低到预设值时才停止对所述电容的放电。可选的，所述控制器具体用于在向各关断器发送关断指令后，延时预设时间再控制所述功率变换器对自身输入电容进行放电。可选的，所述功率变换器为两级式功率变换器，包括前级功率变换电路和后级功率变换电路；对应的，所述控制器具体用于通过控制前级功率变换电路进行功率变换来对功率变换器输入电容进行放电，直至前级功率变换电路的输入电压降低到预设值时才停止对所述电容的放电。可选的，所述控制器具体用于以所述预设值作为前级功率变换电路的输入电压的参考值，来控制前级功率变换电路进行功率变换，直至前级功率变换电路的输入电压达到所述参考值。可选的，所述控制器具体用于控制前级功率变换电路在预设的固定占空比下进行功率变换，直至前级功率变换电路的输入电压达到所述预设值。可选的，所述功率变换器还包括从后级功率变换电路的输入电容上取电的电源，所述电源的输出端连接所述控制器。可选的，所述控制器具体用于间歇性控制前级功率变换电路进行功率变换。一种功率变换系统，包括关断器阵列和功率变换器，其中：多个关断器输出串联形成组串，若干组串并联形成所述关断器阵列，所述关断器阵列的输出端连接所述功率变换器的输入端，每个关断器的输入端连接至少一个直流电源；所述功率变换系统还包括如上述公开的任一种用于功率变换系统的控制器。可选的，所述功率变换系统还包括：并联在功率变换器输入电容上的、由电阻与第三可控开关串联而成的可控放电电路；所述控制器还用于在接收到所述快速关断命令时，控制所述第三可控开关闭合。一种用于功率变换系统的控制方法，其中：所述功率变换系统包括关断器阵列和功率变换器，其中：多个关断器输出串联形成组串，若干组串并联形成所述关断器阵列，所述关断器阵列的输出端连接所述功率变换器的输入端，每个关断器的输入端连接至少一个直流电源；所述控制方法包括：判断是否接收到快速关断命令，若是，向各关断器发送关断指令，并控制功率变换器对自身输入电容进行放电，直至所述功率变换器的输入电压降低到预设值时才停止对所述电容的放电。从上述的技术方案可以看出，本专利技术能够在有人员靠近时，控制所有关断器关断直流电源的输出，从而将各直流电源之间的相互连接全部断开，不再构成整体为功率变换器提供直流输入电压；同时所述控制器还通过控制功率变换器工作来完成对功率变换器输入电容的放电，从而将功率变换器输入电压降低到安全电压以下，而无需在原有功率变换器的基础上额外增加放电硬件电路。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例公开的一种用于功率变换系统的控制器结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的一种关断器结构示意图；图3为本专利技术实施例公开的一种应用于包含两级式功率变换器的功率变换系统的控制器结构示意图；图4为本专利技术实施例公开的一种功率变换系统结构示意图；图5为本专利技术实施例公开的一种用于功率变换系统的控制方法流程图；图6为本专利技术实施例公开的又一种用于功率变换系统的控制方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，本专利技术实施例公开了一种用于功率变换系统的控制器，具体描述如下：所述功率变换系统包括关断器阵列和功率变换器，其中：多个关断器输出串联形成组串，若干组串并联形成所述关断器阵列，所述关断器阵列的输出端连接所述功率变换器的输入端。所述功率变换系统通过与直流电源相结合来构建分布式发电系统，每个关断器的输入端各连接至少一个直流电源(当任意一个关断器的输入端连接多个直流电源时，这多个直流电源之间可以采用串联、并联或混联的方式连接)，所述直流电源具体可以是光伏组件、蓄电池、超级电容或燃料电池等，所述功率变换器具体可以是逆变器、变流器或储能变换器等，并不局限，图1仅以“每个关断器的输入端各连接一个光伏组件，共有2个所述组串”作为示例。仍参见图1，在正常发电情况下，所述功率变换器将输入侧能量变换到输出侧，供给输出侧的负载。而当有人员靠近时，所述控制器会接收到快速关断命令，该快速关断命令可以是工作人员主动发送，也可以是现场检测设备检测到有人员靠近时自动发送，也可以是远程服务器自动发送，并不局限。所述控制器在接收到该快速关断命令时，向各关断器发送关断指令(图1中未示出所述控制器与各关断器之间的通信连接)，从而将各直流电源之间的相互连接全部断开，与此同时所述控制器还控制所述功率变换器对自身输入电容进行放电，直至功率变换器的输入电压降低到预设值时才停止对所述电容的放电，从而将功率变换器输入电压降低到安全电压以下，且无需在原有功率变换器的基础上额外增加硬件放电电路。其中，所述控制器控制所述功率变换器对自身输入电容进行放电，具体是指：所述控制器通过与功率变换器自身的控制单元进行通信，指示所述控制单元控制功率变换器实现对输入电容的放电。所述控制器与各关断器、所述控制单元之间的通信方式可以是IO信号通信、无线通信、RS485通信、CAN通信或电力线载波通信等，并不局限。可选的，所述控制器与所述控制单元可以是相互独立的硬件装置，或者为了进一步降低系统成本，也可以将所述控制器的逻辑功能集成在所述控制单元内部。此外，考虑到如果在关断器未全部关断时，就控制功率变换器对自身输入电容进行放电的话，则由于仍有个别直流电源在持续为功率变换器输入电容进行充电，势必会增加功率变换器输入电容上电荷泄放的难度，所以本专利技术实施例推荐所述控制器在向各关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于功率变换系统的控制器，其特征在于：所述功率变换系统包括关断器阵列和功率变换器，其中：多个关断器输出串联形成组串，若干组串并联形成所述关断器阵列，所述关断器阵列的输出端连接所述功率变换器的输入端，每个关断器的输入端连接至少一个直流电源；所述控制器，用于在接收到快速关断命令时，向各关断器发送关断指令，并控制所述功率变换器对自身输入电容进行放电，直至所述功率变换器的输入电压降低到预设值时才停止对所述电容的放电。

【技术特征摘要】
1.一种用于功率变换系统的控制器，其特征在于：所述功率变换系统包括关断器阵列和功率变换器，其中：多个关断器输出串联形成组串，若干组串并联形成所述关断器阵列，所述关断器阵列的输出端连接所述功率变换器的输入端，每个关断器的输入端连接至少一个直流电源；所述控制器，用于在接收到快速关断命令时，向各关断器发送关断指令，并控制所述功率变换器对自身输入电容进行放电，直至所述功率变换器的输入电压降低到预设值时才停止对所述电容的放电。2.根据权利要求1所述的用于功率变换系统的控制器，其特征在于，所述控制器具体用于在向各关断器发送关断指令后，延时预设时间再控制所述功率变换器对自身输入电容进行放电。3.根据权利要求1或2所述的用于功率变换系统的控制器，其特征在于，所述功率变换器为两级式功率变换器，包括前级功率变换电路和后级功率变换电路；对应的，所述控制器具体用于通过控制前级功率变换电路进行功率变换来对功率变换器输入电容进行放电，直至前级功率变换电路的输入电压降低到预设值时才停止对所述电容的放电。4.根据权利要求3所述的用于功率变换系统的控制器，其特征在于，所述控制器具体用于以所述预设值作为前级功率变换电路的输入电压的参考值，来控制前级功率变换电路进行功率变换，直至前级功率变换电路的输入电压达到所述参考值。5.根据权利要求3所述的用于功率变换系统的控制器，其特征在于，所述控制器具体用于控制前级功率变换电路在预设的固定占空比下进行功率变换，直至前级功率变换电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宗军，倪华，李晓迅，杨海枫，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34