一种集散式逆变系统及其启动方法技术方案

本发明专利技术提供一种集散式逆变系统及其启动方法，该系统通过至少两个汇流箱并联至直流母线，并由第一逆变器连接直流母线中的正半母线，由第二逆变器连接直流母线中的负半母线，以在直流母线的电压大于预设值的情况下，使各逆变器的输入电压不会过高。另外，该系统的启动装置分别为各设备配备有相应的继电器，以在系统启动阶段，该第一汇流箱能够以自身建立的正半母线电压，通过该启动装置供第一逆变器运行，并为各第二汇流箱的正半母线输出提供参考电压；而第二逆变器通过该启动装置接收负半母线的电压后运行，进而实现了该架构下的系统启动。动。动。

【技术实现步骤摘要】
一种集散式逆变系统及其启动方法


[0001]本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种集散式逆变系统及其启动方法。

技术介绍

[0002]光伏发电系统一般分为集中式、分散式以及集散式拓扑架构，图1所示为常用的集散式拓扑架构，该架构下的系统启动方案为：各DC/DC变换器先启动，待其提供的直流母线电压达到逆变器的启动电压之后，逆变器再启动。
[0003]为了降低各DC/DC变换器与逆变器之间的传输线损，提高两者之间传输电压的新架构成为了一种发展方向，但是不同的架构需要配备相应的启动装置，才能实现适合该架构的系统启动。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种集散式逆变系统及其启动方法，为新架构提供相应的系统启动方案。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0006]本专利技术第一方面提供了一种集散式逆变系统，包括：第一逆变器、第二逆变器、第一汇流箱、n个第二汇流箱及启动装置；所述启动装置中包括：第一继电器、n个第二继电器、第三继电器以及第四继电器；n为正整数；其中：
[0007]所述第一汇流箱的输入端和各所述第二汇流箱的输入端，分别接收相应光伏组串的输出电能；
[0008]所述第一汇流箱的输出端，通过所述第一继电器连接至直流母线；所述直流母线的电压大于预设值；
[0009]各所述第二汇流箱的输出端，分别通过各自对应的所述第二继电器连接至所述直流母线；
[0010]所述直流母线中的正半母线通过所述第三继电器，连接所述第一逆变器的直流侧；
[0011]所述直流母线中的负半母线通过所述第四继电器，连接所述第二逆变器的直流侧；
[0012]在系统启动阶段，所述第一汇流箱用于以自身建立的正半母线电压，通过所述启动装置供所述第一逆变器运行，并为各所述第二汇流箱的正半母线输出提供参考电压；所述第二逆变器通过所述启动装置接收所述负半母线的电压后运行。
[0013]可选的，所述第一继电器设置于所述第一汇流箱的输出端正极；各所述第二继电器设置于相应所述第二汇流箱的输出端正极；所述第三继电器设置于所述第一逆变器的直流侧正极；所述第四继电器设置于所述第二逆变器的直流侧正极。
[0014]可选的，所述第一继电器设置于所述第一汇流箱的内部；各所述第二继电器设置于相应所述第二汇流箱的内部；所述第三继电器设置于所述第一逆变器的内部；所述第四
继电器设置于所述第二逆变器的内部。
[0015]可选的，所述启动装置还包括：第一缓启模块和第二缓启模块；
[0016]所述第一缓启模块用于为所述第一逆变器的直流侧建立缓启电压；
[0017]所述第二缓启模块用于为所述第二逆变器的直流侧建立缓启电压。
[0018]可选的，所述第一缓启模块和所述第二缓启模块，取电于相应逆变器的交流侧或者所述直流母线。
[0019]可选的，所述第一继电器与所述直流母线之间，以及，各所述第二继电器与所述直流母线之间，分别设置有相应的断路器。
[0020]可选的，所述第一汇流箱和各所述第二汇流箱中均包括：主DC/DC变换器和从DC/DC变换器；
[0021]所述主DC/DC变换器的输入端接收相应光伏组串的输出电能；
[0022]所述主DC/DC变换器的输出端正极作为相应汇流箱的输出端正极；
[0023]所述从DC/DC变换器的输入端与所述主DC/DC变换器的输出端相连；
[0024]所述从DC/DC变换器的输出端正极作为相应汇流箱的输出端中点；
[0025]所述从DC/DC变换器的输出端负极作为相应汇流箱的输出端负极。
[0026]可选的，所述第一逆变器、所述第二逆变器、所述第一汇流箱以及各所述第二汇流箱之间，通过直流电力线载波PLC实现通信。
[0027]本专利技术第二方面还提供了一种集散式逆变系统的启动方法，应用于如上述第一方面任一段落所述的集散式逆变系统；所述启动方法包括：
[0028]S101、第一汇流箱运行，建立自身的正半母线电压，作为参考电压；
[0029]S102、所述第一汇流箱控制第一继电器导通；
[0030]S103、第一逆变器控制第三继电器导通，所述第一逆变器运行；
[0031]S104、各第二汇流箱运行，建立自身的正半母线电压，使其等于所述参考电压；
[0032]S105、各所述第二汇流箱控制自身所接第二继电器导通；
[0033]S106、第二逆变器控制第四继电器导通；
[0034]S107、所述第二逆变器运行。
[0035]可选的，所述第一逆变器与所述第二逆变器中的一个作为通信主机，所述第一汇流箱及所述第二汇流箱，均与所述通信主机通信连接，并分别根据所述通信主机的指令执行相应动作。
[0036]可选的，在步骤S103之前，还包括：
[0037]所述通信主机判断各所述第二汇流箱的输出端负极对地电压是否大于第一预设值；
[0038]若存在所述第二汇流箱的输出端负极对地电压大于所述第一预设值，则所述通信主机判定相应所述第二汇流箱的输出端接线错误，并控制系统停机。
[0039]可选的，在步骤S102之前，还包括：所述第一逆变器判断所述第三继电器的输入侧电压与所述第一汇流箱的输出端电压之差是否小于第二预设值；若是，则所述第一逆变器报出所述第一继电器异常故障信息；否则，执行步骤S102；
[0040]在步骤S103之前，还包括：所述第一逆变器判断所述第三继电器的输入侧电压和输出侧电压之差是否小于第三预设值；若是，则所述第一逆变器报出所述第三继电器异常
故障信息；否则，执行步骤S103；
[0041]在步骤S104之前还包括：所述通信主机判断各所述第二汇流箱的输出端正极对中点的电压是否大于第四预设值；若存在所述第二汇流箱的输出端正极对中点的电压大于所述第四预设值，则所述通信主机报出相应所述第二继电器异常故障信息；否则，执行步骤S104；
[0042]在步骤S104之后，还包括：所述通信主机判断各所述第二汇流箱的输出端正极对中点的电压与所述参考电压之差，是否均小于第五预设值；若是，则执行步骤S105；否则，所述通信主机报出相应所述第二汇流箱缓启故障信息。
[0043]可选的，所述集散式逆变系统的启动装置中包括第一缓启模块和第二缓启模块时，所述启动方法中，在步骤S103之前，还包括：所述第一逆变器控制所述第一缓启模块输出所述参考电压；所述第一逆变器判断自身直流侧电压与所述参考电压之差是否小于第六预设值；若是，则执行步骤S103；否则，所述第一逆变器报出所述第一缓启模块异常故障信息；
[0044]在执行步骤S106的同时，还包括：所述第二逆变器控制所述第二缓启模块输出所述参考电压；所述第二逆变器判断自身的直流侧电压与所述参考电压之差是否小于第七预设值；若是，则执行步骤S106；否则，所述第二逆变器报出所述第二缓启模块异常故障信息；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集散式逆变系统，其特征在于，包括：第一逆变器、第二逆变器、第一汇流箱、n个第二汇流箱及启动装置；所述启动装置中包括：第一继电器、n个第二继电器、第三继电器以及第四继电器；n为正整数；其中：所述第一汇流箱的输入端和各所述第二汇流箱的输入端，分别接收相应光伏组串的输出电能；所述第一汇流箱的输出端，通过所述第一继电器连接至直流母线；所述直流母线的电压大于预设值；各所述第二汇流箱的输出端，分别通过各自对应的所述第二继电器连接至所述直流母线；所述直流母线中的正半母线通过所述第三继电器，连接所述第一逆变器的直流侧；所述直流母线中的负半母线通过所述第四继电器，连接所述第二逆变器的直流侧；在系统启动阶段，所述第一汇流箱用于以自身建立的正半母线电压，通过所述启动装置供所述第一逆变器运行，并为各所述第二汇流箱的正半母线输出提供参考电压；所述第二逆变器通过所述启动装置接收所述负半母线的电压后运行。2.根据权利要求1所述的集散式逆变系统，其特征在于，所述第一继电器设置于所述第一汇流箱的输出端正极；各所述第二继电器设置于相应所述第二汇流箱的输出端正极；所述第三继电器设置于所述第一逆变器的直流侧正极；所述第四继电器设置于所述第二逆变器的直流侧正极。3.根据权利要求1所述的集散式逆变系统，其特征在于，所述第一继电器设置于所述第一汇流箱的内部；各所述第二继电器设置于相应所述第二汇流箱的内部；所述第三继电器设置于所述第一逆变器的内部；所述第四继电器设置于所述第二逆变器的内部。4.根据权利要求1所述的集散式逆变系统，其特征在于，所述启动装置还包括：第一缓启模块和第二缓启模块；所述第一缓启模块用于为所述第一逆变器的直流侧建立缓启电压；所述第二缓启模块用于为所述第二逆变器的直流侧建立缓启电压。5.根据权利要求4所述的集散式逆变系统，其特征在于，所述第一缓启模块和所述第二缓启模块，取电于相应逆变器的交流侧或者所述直流母线。6.根据权利要求1所述的集散式逆变系统，其特征在于，所述第一继电器与所述直流母线之间，以及，各所述第二继电器与所述直流母线之间，分别设置有相应的断路器。7.根据权利要求1至6任一项所述的集散式逆变系统，其特征在于，所述第一汇流箱和各所述第二汇流箱中均包括：主DC/DC变换器和从DC/DC变换器；所述主DC/DC变换器的输入端接收相应光伏组串的输出电能；所述主DC/DC变换器的输出端正极作为相应汇流箱的输出端正极；所述从DC/DC变换器的输入端与所述主DC/DC变换器的输出端相连；所述从DC/DC变换器的输出端正极作为相应汇流箱的输出端中点；所述从DC/DC变换器的输出端负极作为相应汇流箱的输出端负极。8.根据权利要求1至6任一项所述的集散式逆变系统，其特征在于，所述第一逆变器、所述第二逆变器、所述第一汇流箱以及各所述第二汇流箱之间，通过直流电力线载波PLC实现通信。
9.一种集散式逆变系统的启动方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8任一项所述的集散式逆变系统；所述启动方法包括：S101、第一汇流箱运行，建立自身的正半母线电压，作为参考电压；S102、所述第一汇流箱控制第一继电器导通；S103、第一逆变器控制第三继电器导通，所述第一逆变器运行；S104、各第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙帅，陈鹏，丁杰，王志成，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：