光伏系统及其故障检测方法、电路、光伏设备技术方案

本申请涉及一种光伏系统及其故障检测方法、电路、光伏设备，将光伏系统划分为组件级、组串级和负载级，在光伏系统运行过程中，分别采集组件级对应的组件级电参数、组串级对应的组串级电参数以及负载级对应的负载级电参数，之后将各电参数和预设参数阈值进行分析，向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号、组串级电平信号和负载级电平信号。最终结合信号处理电路在组件级电平信号下输出的第一故障检测信号、在组串级电平信号下输出的第二故障检测信号以及在负载级电平信号下输出的第三故障检测信号，得到光伏系统是否发生故障，以及发生故障的具体位置，从而有效提高光伏系统的工作可靠性。的工作可靠性。的工作可靠性。

【技术实现步骤摘要】
光伏系统及其故障检测方法、电路、光伏设备


[0001]本申请涉及光伏
，特别是涉及一种光伏系统及其故障检测方法、电路、光伏设备。

技术介绍

[0002]随着光伏产业的发展，光伏逆变器及光伏空调得到极大的普及。利用光伏逆变器可以将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电，反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。
[0003]随着光伏逆变器效率和容量的提升，一个光伏系统的可接入组串数也不断提高，由开始的一到两串提升至四到八串。光伏系统的组串中任意一个光伏组件出现故障，均会影响整个光伏系统的正常运行；对于有并联运行情况的光伏系统，光伏组件出现故障，很容易对光伏系统造成极大的损耗。因此，传统的光伏系统工作可靠性较差。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对传统的光伏系统工作可靠性差的问题，提供一种光伏系统及其故障检测方法、电路、光伏设备。
[0005]一种光伏系统的故障检测方法，包括：获取光伏系统的组件级电参数、组串级电参数和负载级电参数；根据所述组件级电参数、所述组串级电参数、所述负载级电参数和预设参数阈值，分别向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号、组串级电平信号和负载级电平信号；根据所述信号处理电路在所述组件级电平信号下输出的第一故障检测信号、在所述组串级电平信号下输出的第二故障检测信号以及在所述负载级电平信号下输出的第三故障检测信号，对所述光伏系统进行故障定位。
[0006]在一个实施例中，所述根据所述组件级电参数、所述组串级电参数、所述负载级电参数和预设参数阈值，分别向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号、组串级电平信号和负载级电平信号的步骤，包括：根据所述组件级电参数和预设参数阈值的比较分析结果，向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号；根据所述组串级电参数和所述预设参数阈值的比较分析结果，向光伏系统的信号处理电路输出组串级电平信号；根据所述负载级电参数和所述预设参数阈值的比较分析结果，向光伏系统的信号处理电路输出负载级电平信号。
[0007]在一个实施例中，所述根据所述组件级电参数和预设参数阈值的比较分析结果，向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号的步骤，包括：当所述组件级电参数大于或等于预设参数阈值时，向光伏系统的信号处理电路输出第一组件电平信号；当所述组件级电参数小于所述预设参数阈值时，向所述信号处理电路输出第二组件电平信号；
[0008]和/或，所述根据所述组串级电参数和所述预设参数阈值的比较分析结果，向光伏系统的信号处理电路输出组串级电平信号的步骤，包括：当所述组串级电参数大于或等于所述预设参数阈值时，向光伏系统的信号处理电路输出第一组串电平信号；当所述组串级
电参数小于所述预设参数阈值时，向光伏系统的信号处理电路输出第二组串电平信号；
[0009]和/或，所述根据所述负载级电参数和所述预设参数阈值的比较分析结果，向光伏系统的信号处理电路输出负载级电平信号的步骤，包括：当所述负载级电参数大于或等于所述预设参数阈值时，向光伏系统的信号处理电路输出第一负载电平信号；当所述负载级电参数小于所述预设参数阈值时，向光伏系统的信号处理电路输出第二负载电平信号。
[0010]在一个实施例中，所述根据所述信号处理电路在所述组件级电平信号下输出的第一故障检测信号、在所述组串级电平信号下输出的第二故障检测信号以及在所述负载级电平信号下输出的第三故障检测信号，对所述光伏系统进行故障定位的步骤，包括：当所述信号处理电路在所述负载级电平信号下输出的第三故障检测信号表征存在故障时，得到所述光伏系统的负载发生故障；当所述信号处理电路在所述组串级电平信号下输出的第二故障检测信号表征存在故障，且所述第三故障检测信号表征未存在故障时，得到所述光伏系统的光伏串发生故障；当所述信号处理电路在所述组件级电平信号下输出的第一故障检测信号表征存在故障，且所述第二故障检测信号和所述第三故障检测信号均表征未存在故障时，得到所述光伏系统的光伏组件发生故障。
[0011]在一个实施例中，所述根据所述组件级电参数、所述组串级电参数、所述负载级电参数和预设参数阈值，分别向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号、组串级电平信号和负载级电平信号的步骤，包括：分别对所述组件级电参数、所述组串级电参数和所述负载级电参数进行滤波处理，得到滤波后的组件级电参数、滤波后的组串级电参数和滤波后的负载级电参数；根据滤波后的组件级电参数、滤波后的组串级电参数、滤波后的负载级电参数和预设参数阈值，分别向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号、组串级电平信号和负载级电平信号。
[0012]在一个实施例中，所述组件级电参数、所述组串级电参数和所述负载级电参数均为漏电流参数。
[0013]一种光伏系统的故障检测电路，包括：组件级参数采集装置，连接至光伏系统的光伏组件的输出端，用于采集所述光伏组件的组件级电参数；组串级参数采集装置，连接至光伏光伏系统的光伏串的输出端，用于采集所述光伏串的组串级电参数；负载级参数采集装置，连接至光伏光伏系统的负载的输出端，用于采集所述负载的负载级电参数；信号处理电路；处理装置，所述组件级参数采集装置、所述组串级参数采集装置和所述负载级参数采集装置均连接至所述处理装置，所述处理装置连接所述信号处理电路的输入端，所述信号处理电路的输出端连接所述处理装置，所述处理装置用于根据上述的故障检测方法进行故障检测。
[0014]在一个实施例中，所述信号处理电路包括组件级信号处理电路、组串级信号处理电路和负载级信号处理电路，所述组件级参数采集装置通过所述处理装置连接所述组件级信号处理电路的输入端，所述组串级参数采集装置通过所述处理装置连接所述组串级信号处理电路的输入端，所述负载级参数采集装置通过所述处理装置连接所述负载级信号处理电路的输入端，所述组件级信号处理电路的输出端、所述组串级信号处理电路的输出端和所述负载级信号处理电路的输入端均连接至所述处理装置。
[0015]在一个实施例中，所述组件级信号处理电路的输出端、所述组串级信号处理电路的输出端和所述负载级信号处理电路的输出端复用同一信号线连接至所述处理装置；
[0016]和/或，所述组件级参数采集装置、所述组串级参数采集装置和所述负载级参数采集装置复用同一信号线连接所述处理装置。
[0017]在一个实施例中，所述组件级信号处理电路包括第一比较器、第一开关器件和第一光耦器件，所述第一比较器的第一输入端作为所述组件级信号处理电路的输入端，所述第一比较器的第二输入端连接电源，所述第一比较器的输出端连接所述第一开关器件的控制端，所述第一开关器件的第一端连接电源，所述第一开关器件的第二端连接所述第一光耦器件的发光器的第一端，所述第一光耦器件的发光器的第二端接地，所述第一光耦器件的受光器的第一端连接第一电源，所述第一光耦器件的受光器的第二端作为所述组件级信号处理电路的输出端；
[0018]和/或，所述组串级信号处理电路包括第二比较器、第二开关器件和第二光耦器件，所述第二比较器的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏系统的故障检测方法，其特征在于，包括：获取光伏系统的组件级电参数、组串级电参数和负载级电参数；根据所述组件级电参数、所述组串级电参数、所述负载级电参数和预设参数阈值，分别向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号、组串级电平信号和负载级电平信号；根据所述信号处理电路在所述组件级电平信号下输出的第一故障检测信号、在所述组串级电平信号下输出的第二故障检测信号以及在所述负载级电平信号下输出的第三故障检测信号，对所述光伏系统进行故障定位。2.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述组件级电参数、所述组串级电参数、所述负载级电参数和预设参数阈值，分别向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号、组串级电平信号和负载级电平信号的步骤，包括：根据所述组件级电参数和预设参数阈值的比较分析结果，向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号；根据所述组串级电参数和所述预设参数阈值的比较分析结果，向光伏系统的信号处理电路输出组串级电平信号；根据所述负载级电参数和所述预设参数阈值的比较分析结果，向光伏系统的信号处理电路输出负载级电平信号。3.根据权利要求2所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述组件级电参数和预设参数阈值的比较分析结果，向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号的步骤，包括：当所述组件级电参数大于或等于预设参数阈值时，向光伏系统的信号处理电路输出第一组件电平信号；当所述组件级电参数小于所述预设参数阈值时，向所述信号处理电路输出第二组件电平信号；和/或，所述根据所述组串级电参数和所述预设参数阈值的比较分析结果，向光伏系统的信号处理电路输出组串级电平信号的步骤，包括：当所述组串级电参数大于或等于所述预设参数阈值时，向光伏系统的信号处理电路输出第一组串电平信号；当所述组串级电参数小于所述预设参数阈值时，向光伏系统的信号处理电路输出第二组串电平信号；和/或，所述根据所述负载级电参数和所述预设参数阈值的比较分析结果，向光伏系统的信号处理电路输出负载级电平信号的步骤，包括：当所述负载级电参数大于或等于所述预设参数阈值时，向光伏系统的信号处理电路输出第一负载电平信号；当所述负载级电参数小于所述预设参数阈值时，向光伏系统的信号处理电路输出第二负载电平信号。4.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述信号处理电路在所述组件级电平信号下输出的第一故障检测信号、在所述组串级电平信号下输出的第二故障检测信号以及在所述负载级电平信号下输出的第三故障检测信号，对所述光伏系统进行故障定位的步骤，包括：
当所述信号处理电路在所述负载级电平信号下输出的第三故障检测信号表征存在故障时，得到所述光伏系统的负载发生故障；当所述信号处理电路在所述组串级电平信号下输出的第二故障检测信号表征存在故障，且所述第三故障检测信号表征未存在故障时，得到所述光伏系统的光伏串发生故障；当所述信号处理电路在所述组件级电平信号下输出的第一故障检测信号表征存在故障，且所述第二故障检测信号和所述第三故障检测信号均表征未存在故障时，得到所述光伏系统的光伏组件发生故障。5.根据权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述组件级电参数、所述组串级电参数、所述负载级电参数和预设参数阈值，分别向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号、组串级电平信号和负载级电平信号的步骤，包括：分别对所述组件级电参数、所述组串级电参数和所述负载级电参数进行滤波处理，得到滤波后的组件级电参数、滤波后的组串级电参数和滤波后的负载级电参数；根据滤波后的组件级电参数、滤波后的组串级电参数、滤波后的负载级电参数和预设参数阈值，分别向光伏系统的信号处理电路输出组件级电平信号、组串级电平信号和负载级电平信号。6.根据权利要求1
‑
5任意一项所述的故障检测方法，其特征在于，所述组件级电参数、所述组串级电参数和所述负载级电参数均为漏电流参数。7.一种光伏系统的故障检测电路，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔铖浩，黄猛，王京，冯上贤，孟小强，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：