本发明专利技术提供了一种自诊断优化器系统，包括光伏优化阵列、逆变器以及检测装置，其中：光伏优化阵列，包括N条并联连接的光伏优化支路，每条光伏优化支路包括n个串联连接的光伏优化器且每个光伏优化器耦接一光伏发电单元；光伏发电单元用于输出第一电流和第一电压至光伏优化器；光伏优化器用于通过调节自身的占空比，输出第二电流和第二电压；光伏优化阵列用于输出母线电流，母线电流为N个第二电流之和；n、N为正整数；逆变器的直流母线与光伏优化阵列的输出端耦接；逆变器用于将母线电流转换为交变电流；检测装置耦接在逆变器和光伏优化阵列之间；检测装置用于采集母线电流，根据采集到的母线电流对光伏优化阵列的失配情况进行诊断。母线电流对光伏优化阵列的失配情况进行诊断。母线电流对光伏优化阵列的失配情况进行诊断。
【技术实现步骤摘要】
一种自诊断优化器系统、自诊断优化方法
[0001]本专利技术涉及光伏发电
，尤其涉及一种自诊断优化器系统、自诊断优化方法。
技术介绍
[0002]目前，光伏优化器主要有两种形态，一种是只有组件级MPPT功能，一种是全功能，即包括组件级MPPT功能、远程监控功能、安全关断功能，其中安全关断功能是基于远程监控的通讯功能基础之上的。
[0003]对于只有组件级MPPT功能的优化器，能实现组件级功率优化，成本较低，但无法展示整个光伏系统的运行情况，比如整体的失配情况等。对于全功能的光伏优化器，可以展示每块组件的工作电压、电流、功率、发电量和温度数据，但产品及系统成本较高，除集成通讯模块的优化器外，还需要数据采集器，网络服务器，web及app开发界面等，系统维护成本也较高。
[0004]所以现急需一种既能展示整个光伏系统运行情况，又不会为产品、系统、维护成本带来大幅增涨的优化器方案。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种自诊断优化器系统、自诊断优化方法，以不增加额外的通讯模块，不需要建立复杂的通讯系统，也不需要复杂的系统维护操作为基础，实现对整个光伏阵列系统的运行状况进行诊断。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种自诊断优化器系统，包括光伏优化阵列、逆变器以及检测装置，其中：
[0007]所述光伏优化阵列，包括N条并联连接的光伏优化支路，每条所述光伏优化支路包括n个串联连接的光伏优化器且每个光伏优化器耦接一光伏发电单元；每个光伏发电单元用于输出第一电流和第一电压至所述光伏优化器；每个光伏优化器用于通过调节自身的占空比，输出第二电流和第二电压；所述光伏优化阵列用于输出母线电流，所述母线电流为N个所述第二电流之和；n、N为正整数，且n≥1，N≥1；
[0008]所述逆变器的直流母线与所述光伏优化阵列的输出端耦接；所述逆变器用于将所述母线电流转换为交变电流；
[0009]所述检测装置耦接在所述逆变器和所述光伏优化阵列之间；所述检测装置用于采集所述母线电流，根据采集到的母线电流对所述光伏优化阵列的失配情况进行诊断。
[0010]可选的，所述检测装置包括：
[0011]采集模块，用于采集所述母线电流并对外输出第三电压；
[0012]滤波模块，与所述采集模块的输出端耦接；所述滤波模块用于对第一频段以外的所述第三电压进行滤波，并对外输出第三电压信号；
[0013]放大模块，与所述滤波模块的输出端耦接；所述放大模块用于对所述第三电压信
号进行放大，并对外输出；
[0014]模数转换模块，与所述放大模块的输出端耦接；所述模数转换模块用于对所述第三电压信号进行模数转换，并对外输出第一数字信号；
[0015]分析模块，与所述模数转换模块的输出端耦接；所述分析模块用于对于所述第一数字信号进行频谱分析，并根据频谱分析的结果，诊断所述光伏优化阵列中所述光伏发电单元的失配状况。
[0016]可选的，所述光伏优化器包括驱动电路、开关管模块、占空比调节模块；
[0017]所述占空比调节模块分别与所述光伏优化器的输出端、所述光伏优化器的输入端、所述驱动电路的输入端耦接；所述占空比调节模块用于根据所述第一电压、所述第二电流、所述第二电压，输出第一驱动信号；
[0018]所述驱动电路与所述开关管模块的输入端耦接；所述驱动电路用于根据所述第一驱动信号，输出第一驱动电压和第二驱动电压至所述开关管模块；
[0019]所述开关管模块用于在所述第一驱动电压和所述第二驱动电压的作用下，输出所述第二电流和所述第二电压。
[0020]可选的，所述占空比调节模块包括第一乘法器、最大功率追踪单元、三角波发生单元、差值调节单元、第一比较器、第一加法器；
[0021]所述第一乘法器分别与所述光伏优化器的输出端、所述最大功率追踪单元的输入端耦接；所述第一乘法器用于将所述第二电流和所述第二电压相乘，输出第一功率至所述最大功率追踪单元；
[0022]所述最大功率追踪单元与所述第一加法器的第一输入端耦接；所述最大功率追踪单元用于追踪最大所述第一功率，并输出第一参考电压至所述第一加法器；
[0023]所述第一加法器分别与所述光伏优化器的输入端、所述差值调节单元的输入端耦接；所述第一加法器用于将所述第一电压和所述第一参考电压作差，并输出第一电压差至所述差值调节单元；
[0024]所述差值调节单元与所述第一比较器的反相输入端耦接；所述差值调节单元用于根据所述第一电压差，输出第一调节信号至所述第一比较器的反相输入端；
[0025]所述三角波发生单元分别与所述光伏优化器的输入端、所述光伏优化器的输出端耦接；所述三角波发生单元在所述第一电压和所述第二电压的作用下生成第一三角波，并输出至所述第一比较器的正相输入端；
[0026]所述第一比较器与所述驱动电路的输入端耦接；所述第一比较器用于比较所述第一三角波和所述第一调节信号，并输出所述第一驱动信号至所述驱动电路。
[0027]可选的，所述差值调节单元为PID控制器。
[0028]可选的，所述最大功率追踪单元为MPPT控制器。
[0029]可选的，所述光伏发电单元为光伏组件。
[0030]根据本专利技术的第二方面，提供了一种自诊断优化方法，基于本专利技术第一方面及可选方案提供的所述自诊断优化器系统，该方法包括：
[0031]采集光伏优化器阵列输出的母线电流；
[0032]对所述母线电流进行分析，并将分析结果带入第一模型；
[0033]通过所述第一模型输出的第一系数判断所述光伏优化器阵列的整体失配程度。
[0034]可选的，对所述母线电流进行分析具体包括：
[0035]将采集到的所述母线电流转换为第三电压；
[0036]将所述第三电压进行滤波变成第三电压信号；
[0037]对所述第三电压信号进行放大，并进行模数转换，以使得所述第三电压信号被转换成第一数字信号；
[0038]对所述第一数字信号进行频谱分析。
[0039]可选的，所述第一模型的公式为：
[0040]MIS＝k1*E1+k2*E2+k3*E3+......+k(m
‑
1)*E(m
‑
1)+km*Em+kmax*Emax
[0041]其中：MIS用于表征第一系数；E1、E2
……
Em用于表征各个频点对应的能量值；所述频点用于表征所述第一数字信号里的离散点；k1、k2……
k
m
用于表征各频点能量值的加权系数；m为正整数，且m≥1。
[0042]本专利技术提供的自诊断优化器系统及自诊断优化方法，通过检测装置的采集模块采集所述光伏优化阵列输出的所述母线电流并将所述母线电流转换为所述第三电压并输出至所述滤波模块。所述滤波模块对所述第三电压在所述第一频段以外的频段进行滤波，并输出第三电压信号至所述放大模块。所述放大模块将所述第三电压信本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自诊断优化器系统，其特征在于，包括光伏优化阵列、逆变器以及检测装置，其中：所述光伏优化阵列，包括N条并联连接的光伏优化支路，每条所述光伏优化支路包括n个串联连接的光伏优化器且每个光伏优化器耦接一光伏发电单元；每个光伏发电单元用于输出第一电流和第一电压至所述光伏优化器；每个光伏优化器用于通过调节自身的占空比，输出第二电流和第二电压；所述光伏优化阵列用于输出母线电流，所述母线电流为N个所述第二电流之和；n、N为正整数，且n≥1，N≥1；所述逆变器的直流母线与所述光伏优化阵列的输出端耦接；所述逆变器用于将所述母线电流转换为交变电流；所述检测装置耦接在所述逆变器和所述光伏优化阵列之间；所述检测装置用于采集所述母线电流，根据采集到的母线电流对所述光伏优化阵列的失配情况进行诊断。2.根据权利要求1所述的自诊断优化器系统，其特征在于，所述检测装置包括：采集模块，用于采集所述母线电流并对外输出第三电压；滤波模块，与所述采集模块的输出端耦接；所述滤波模块用于对第一频段以外的所述第三电压进行滤波，并对外输出第三电压信号；放大模块，与所述滤波模块的输出端耦接；所述放大模块用于对所述第三电压信号进行放大，并对外输出；模数转换模块，与所述放大模块的输出端耦接；所述模数转换模块用于对所述第三电压信号进行模数转换，并对外输出第一数字信号；分析模块，与所述模数转换模块的输出端耦接；所述分析模块用于对于所述第一数字信号进行频谱分析，并根据频谱分析的结果，诊断所述光伏优化阵列中所述光伏发电单元的失配状况。3.根据权利要求1所述的自诊断优化器系统，其特征在于，所述光伏优化器包括驱动电路、开关管模块、占空比调节模块；所述占空比调节模块分别与所述光伏优化器的输出端、所述光伏优化器的输入端、所述驱动电路的输入端耦接；所述占空比调节模块用于根据所述第一电压、所述第二电流、所述第二电压，输出第一驱动信号；所述驱动电路与所述开关管模块的输入端耦接；所述驱动电路用于根据所述第一驱动信号，输出第一驱动电压和第二驱动电压至所述开关管模块；所述开关管模块用于在所述第一驱动电压和所述第二驱动电压的作用下，输出所述第二电流和所述第二电压。4.根据权利要求3所述的自诊断优化器系统，其特征在于，所述占空比调节模块包括第一乘法器、最大功率追踪单元、三角波发生单元、差值调节单元、第一比较器、第一加法器；所述第一乘法器分别与所述光伏优化器的输出端、所述最大功率追踪单元的输入端耦接；所述第一乘法器用于将所述第二电流和所述第二电压相乘，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟令孔，江中亚，邵滨，刘涛，
申请(专利权)人：上海数明半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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