光伏系统及其关断器件的控制方法、开关控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了光伏系统及其关断器件的控制方法、开关控制装置，该方案先由开关控制装置在上电后生成与自身连接的关断器件的启动时间，生成的启动时间大于跟踪光伏系统的最大功率点的时间，并且多个关断器件的启动时间不同，再判断是否接收到控制信号，在接收到控制信号并经过启动时间后将与自身连接的光伏组件的输出端的关断器件导通，减小了由于光伏组件的输出电压到达欠压保护点而导致光伏逆变器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，提高了光伏系统的稳定性。

Control method and switch control device of photovoltaic system and its off device

【技术实现步骤摘要】
光伏系统及其关断器件的控制方法、开关控制装置
本专利技术涉及电能转换领域，特别是涉及光伏系统及其关断器件的控制方法、开关控制装置。
技术介绍
现有技术中，为了满足安全规定的要求，光伏系统包括关断装置、光伏逆变器、信号发生器、检测控制模块及多片光伏组件，光伏逆变器包括DC-DC（Directcurrent-Directcurrent，直流-直流）模块和DC-AC（Directcurrent-Alternatingcurrent，直流-交流）模块，其中，DC-DC模块的输出端与DC-AC模块的输入端连接，DC-AC模块的输出端，也即光伏逆变器的输出端并网，多片光伏组件通过开关控制装置串联，且串联的输出端通过，如图1所示，图1为本专利技术提供的一种光伏系统的示意图,图中的M1、M2即为关断器件。信号发生器的电源输入端连接在光伏逆变器的并网连接点，以便电网为其供电，且在电网为其供电时信号发生器输出控制信号。此外，光伏组件为开关控制装置供电，关断装置包括开关控制装置、设置于各片光伏组件输出端的二极管和连接在光伏组件的输出端的关断器件。信号发生器在自身供电正常时会通过例如电感将控制信号耦合到电力线中，此外，光伏组件未被遮挡有输出电压时，开关控制装置会上电，开关控制装置在上电后若检测到电力线上有控制信号则会控制关断器件闭合。当光伏系统中的电路出现电弧或者光伏逆变器停止运行时，检测控制模块会检测到光伏逆变器的输出电流为零，此时检测控制模块会将信号发生器的电源断开，使其无法发出控制信号，开关控制装置没有接收到控制信号会控制关断器件立即关断。现有技术中，在光伏系统开始工作时，开关控制装置会控制多片光伏组件的输出端的多个关断器件同时导通，从而使得多片光伏组件同时输出电压，该种情况会使光伏逆变器的输入电压突变，降低光伏逆变器的元器件的寿命，又由于光伏逆变器的稳定母线电压的作用以及跟踪光伏系统的最大功率点的功能，还可能会导致光伏组件到达欠压保护点而使光伏系统不稳定从而影响发电量。具体地，设定光伏系统中有L+M片串联光伏组件，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模块的输入电压为Vin0=Vm(L+M)，Vm为一片光伏组件在最大功率点的输出电压，图2为本专利技术提供的一种BOOST型DC-DC模块的示意图，DC-DC模块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模块中开关管Q的占空比，如图2所示，Vout0为DC-AC模块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，M片光伏组件会被其输出端的二极管旁路，此时剩余L片光伏组件的输出电压也即DC-DC模块的输入电压稳定后为Vin=L×Vm，DC-AC模块的输入端的母线电压为Vout。当被遮挡的M个组件同时恢复工作，与其连接的开关控制装置立即上电时，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模块为了快速稳定母线电压，会增大自身的输出电流，从而将母线电压稳定在Vout，由于DC-AC模块稳定母线电压的时间很短，短于DC-DC模块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点，与其连接的关断器件被关断，光伏组件输出电压也即DC-DC模块的输入电压降低，从而导致DC-AC模块的母线电压降低，引入光伏系统不稳定。而且当到达欠压保护点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点而被关断，导致系统不能很快达到稳态发电而影响发电量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供光伏系统及其关断器件的控制方法、开关控制装置，减小了由于光伏组件的输出电压到达欠压保护点而导致光伏逆变器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，提高了光伏系统的稳定性。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种光伏系统中的关断器件的控制方法，所述光伏系统包括开关控制装置、信号发生器、多片光伏组件和设置于各片光伏组件输出端的关断器件，所述光伏组件为所述开关控制装置供电，所述方法包括：所述开关控制装置在上电后生成与自身连接的所述光伏组件的输出端的关断器件的启动时间，所述启动时间大于所述光伏系统的最大功率点跟踪时间t1，各个所述关断器件的启动时间不相同；判断是否接收到所述信号发生器输出的控制信号；若是，则到达所述启动时间后控制与自身连接的所述光伏组件的输出端的关断器件导通。优选地，所述开关控制装置与一个所述关断器件连接；生成与自身连接的关断器件的启动时间，包括：将自身预存储启动时间作为与自身连接的关断器件的启动时间。优选地，所述开关控制装置与一个所述关断器件连接；生成与自身连接的关断器件的启动时间，包括：根据自预设时间点至当前自身重启次数及预设重启次数-启动时间对应关系确定与自身连接的关断器件的启动时间，其中，不同的重启次数对应的启动时间不同。优选地，所述开关控制装置与一个所述关断器件连接；生成与自身连接的关断器件的启动时间，包括：开启周期为t3的第一时钟信号，t3大于所述光伏系统的最大功率点跟踪时间t1；确定第二时钟信号的周期，所述第二时钟信号的周期为t3的整数倍；以自身上电时间点t0为起始点并根据所述第二时钟信号的周期生成第二时钟信号；在接收到所述控制信号时，基于接收到所述控制信号后到来的第一个第二时钟信号的时间点t4和自身上电时间点t0得到与自身连接的关断器件的启动时间t2，其中，t2=t4-t0。优选地，所述开关控制装置与N个所述关断器件连接，N为不小于2的整数；生成与自身连接的关断器件的启动时间，包括：生成与自身连接的N个关断器件的启动时间，其中，N个所述关断器件的启动时间分别为t2、2t2、3t2…Nt2，t2为预设基准启动时间，t2大于所述光伏系统的最大功率点跟踪时间t1。优选地，所述开关控制装置与N个所述关断器件连接，N为不小于2的整数；生成与自身连接的关断器件的启动时间，包括：开启周期为t3的第一时钟信号，t3大于所述光伏系统的最大功率点跟踪时间t1；确定第二时钟信号的周期，所述第二时钟信号的周期为t3的整数倍；以自身上电时间点t0为起始点并根据所述第二时钟信号的周期生成第二时钟信号；在接收到所述控制信号时，基于接收到所述控制信号后到来的第一个第二时钟信号的时间点t4和自身上电时间点t0得到与自身连接的N个关断器件的启动时间t2；其中，N个所述关断器件的启动时间分别为t2、2t2、3t2…Nt2，t2=t4-t0。优选地，判断是否接收到所述信号发生器输出的控制信号，包括：判断光伏组件输出端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏系统中的关断器件的控制方法，所述光伏系统包括开关控制装置、信号发生器、多片光伏组件和设置于各片光伏组件输出端的关断器件，所述光伏组件为所述开关控制装置供电，其特征在于，所述方法包括：/n所述开关控制装置在上电后生成与自身连接的所述光伏组件的输出端的关断器件的启动时间，所述启动时间大于所述光伏系统的最大功率点跟踪时间t

【技术特征摘要】
1.一种光伏系统中的关断器件的控制方法，所述光伏系统包括开关控制装置、信号发生器、多片光伏组件和设置于各片光伏组件输出端的关断器件，所述光伏组件为所述开关控制装置供电，其特征在于，所述方法包括：
所述开关控制装置在上电后生成与自身连接的所述光伏组件的输出端的关断器件的启动时间，所述启动时间大于所述光伏系统的最大功率点跟踪时间t1，各个所述关断器件的启动时间不相同；
判断是否接收到所述信号发生器输出的控制信号；
若是，则到达所述启动时间后控制与自身连接的所述光伏组件的输出端的关断器件导通。


2.如权利要求1所述的光伏系统中的关断器件的控制方法，其特征在于，所述开关控制装置与一个所述关断器件连接；
生成与自身连接的关断器件的启动时间，包括：
将自身预存储启动时间作为与自身连接的关断器件的启动时间。


3.如权利要求1所述的光伏系统中的关断器件的控制方法，其特征在于，所述开关控制装置与一个所述关断器件连接；
生成与自身连接的关断器件的启动时间，包括：
根据自预设时间点至当前自身重启次数及预设重启次数-启动时间对应关系确定与自身连接的关断器件的启动时间，其中，不同的重启次数对应的启动时间不同。


4.如权利要求1所述的光伏系统中的关断器件的控制方法，其特征在于，所述开关控制装置与一个所述关断器件连接；
生成与自身连接的关断器件的启动时间，包括：
开启周期为t3的第一时钟信号，t3大于所述光伏系统的最大功率点跟踪时间t1；
确定第二时钟信号的周期，所述第二时钟信号的周期为t3的整数倍；
以自身上电时间点t0为起始点并根据所述第二时钟信号的周期生成第二时钟信号；
在接收到所述控制信号时，基于接收到所述控制信号后到来的第一个第二时钟信号的时间点t4和自身上电时间点t0得到与自身连接的关断器件的启动时间t2，其中，t2=t4-t0。

【专利技术属性】
技术研发人员：周懂明，罗宇浩，
申请(专利权)人：浙江英达威芯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33