一种光伏发电系统的集散电源熔断器状态检测方法及装置与流程

本发明主要涉及光伏发电技术领域，特指一种光伏发电系统的集散电源熔断器状态检测方法及装置。

背景技术：

集散式光伏发电系统集传统的集中式并网发电系统的稳定性和组串式光伏发电系统的多路mppt控制、发电量多的优点于一身，是近年来新兴的一种优选光伏发电系统形式。其系统拓扑如图1所示，由光伏阵列、集散电源、并网逆变器组成。其中集散电源为该系统的关键组件，由装置内的直流/直流升压变换器通过pwm开关动作完成光伏阵列的最大功率输出控制（mppt）。为了获得尽可能多的mppt路数，以提高系统的发电量，集散电源箱内通常设置多个变换器模块、进行单独控制，在输出端汇流至直流母线。集散电源内部每台直流/直流变换器的输出侧均需要熔断器的保护。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开，运用这种原理制成的一种电流保护器。集散电源运行时需要实时检测熔断器的熔断状态，如果熔断器熔断，则集散电源保护停机，同时通过人机交互界面显示熔断器的故障信息。

目前检测熔断器状态的现有技术通常为以下两种：

一是通过熔断器自身带有的微动开关状态来判断熔断器的状态。该方法的缺点在于需要使用特别制作带有微动开关的熔断器，同时需增加微动开关检测电路，成本较高，并且由于器件的增加，系统的故障点也相应的增加，在一定程序上影响了系统的稳定性和可靠性。

二是通过检测电路检测熔断器两端的电压来判断熔断器的状态。该方法的缺点在于对含有多个直流熔断器的集散电源来说，需要配备多个检测电路，成本较高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种操作简便、检测精准以及节约成本的光伏发电系统的集散电源熔断器状态检测方法，并相应提供一种光伏发电系统的集散电源熔断器状态检测装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种光伏发电系统的集散电源熔断器状态检测方法，步骤为：

s01、获取集散电源内部每台变换器输出侧的电压值；

s02、获取集散电源内部输出直流母线电压值；

s03、将每台变换器输出侧的电压值与输出直流母线电压值进行比较；当两者之差大于或等于设定的阈值时，判断该路熔断器断；否则为正常。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述步骤s02的具体过程为：将所有变换器输出侧的电压值进行求和，然后取平均，得到输出直流母线电压值。

所述步骤s02的具体过程为：将所有变换器输出侧的电压值中的最大值和最小值去除，然后再求和取平均，得到输出直流母线电压值。

在步骤s01中，通过变换器内部的输出电压检测电路采集对应输出侧的电压值。

通过变换器内部的mppt控制器获取输出电压检测电路采集到的电压值。

通过集散电源内部的上层系统控制器获取输出电压检测电路采集到的电压值。

本发明还相应公开了一种光伏发电系统的集散电源熔断器状态检测装置，包括：

获取模块，用于获取集散电源内部每台变换器输出侧的电压值；

计算模块，用于获取集散电源内部输出直流母线电压值；

判断模块，用于将每台变换器输出侧的电压值与输出直流母线电压值进行比较；当两者之差大于或等于设定的阈值时，判断该路熔断器断；否则为正常。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述计算模块包括第一子模块，用于将所有变换器输出侧的电压值进行求和，然后取平均，得到输出直流母线电压值。

所述计算模块包括第二子模块，用于将所有变换器输出侧的电压值中的最大值和最小值去除，然后再求和取平均，得到输出直流母线电压值。

所述获取模块包括变换器内部的输出电压检测电路。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的光伏发电系统的熔断器状态检测方法及装置，通过对各变换器输出侧的电压值与输出直流母线电压值进行对比，根据对比结果来判断熔断器的状态，操作简便且检测可靠，而且节约了成本。

附图说明

图1为现有的集散式光伏发电系统的拓扑图。

图2为本发明的方法流程图。

图3为本发明中变换器内部的mppt控制器获取输出电压检测电路采集到的电压值的方框结构图。

图4为本发明中集散电源内部的上层系统控制器获取输出电压检测电路采集到的电压值的方框结构图。

图5为本发明实施例一中获取输出直流母线电压的方法流程图。

图6为本发明实施例二中获取输出直流母线电压的方法流程图。

图7为本发明中步骤s03的方法流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：

如图2至7所示，本实施例的光伏发电系统的集散电源熔断器状态检测方法，步骤为：

s01、获取集散电源内部每台变换器（直流/直流变换器）输出侧的电压值；

s02、获取集散电源内部输出直流母线电压值；

s03、将每台变换器（直流/直流变换器）输出侧的电压值与输出直流母线电压值进行比较；当两者之差大于或等于设定的阈值时，判断该路熔断器断；否则为正常。

本发明的光伏发电系统的熔断器状态检测方法，通过对各变换器输出侧的电压值与输出直流母线电压值进行对比，根据对比结果来判断熔断器的状态，操作简便且检测可靠，而且节约了成本。

本实施例中，由于每台直流/直流变换器在输出端经过熔断器汇流至输出直流母线，而熔断器在正常的情况下两端的电压压降较小，这里可以依据此电路结构通过每台直流/直流变换器输出侧的电压值计算得到输出直流母线电压的估约值。如图5所示，其中步骤s02的具体过程为：将所有直流/直流变换器输出侧的电压值进行求和，然后取平均，得到输出直流母线电压值（估约值）。该步骤可由每台直流/直流变换器内部的mppt控制器完成，也可以由集散电源内部的上层系统控制器完成。

本实施例中，由于集散电源内部每台直流/直流变换器均含有输出电压检测电路，在步骤s01中，通过直流/直流变换器内部的输出电压检测电路采集对应输出侧的电压值。对于不同控制系统的集散电源，该步骤实施方式有所不同，例如：1、集散电源内部每台直流/直流变换器内部均含有控制器，每个控制器之间通过通讯线进行连接，每台直流/直流变换器通过通讯获取其它直流/直流变换器输出侧的电压值，如图3所示。2、集散电源内部含有上层系统控制器，系统控制器实时获取每台直流/直流变换器输出侧的电压值，如图4所示。

本实施例中，步骤s03可由每台直流/直流变换器内部的mppt控制器完成，也可以由集散电源内部的上层系统控制器完成，如图7所示。

本发明的光伏发电系统的集散电源熔断器状态检测方法，根据集散电源内部每台直流/直流变换器输出侧的电压值与输出直流母线电压值的对比结果来判断熔断器是否熔断。因为在正常情况下直流熔断器两端的电压压降较小，而每台直流/直流变换器在输出端经过熔断器汇流至输出直流母线，所以正常情况下每台直流/直流变换器输出侧的电压值应是基本一致的，每台直流/直流变换器输出侧的电压值与输出直流母线的电压值之差小于设定的阈值；当某台直流/直流变换器输出侧连接的熔断器熔断时，该台直流/直流变换器的输出侧悬空，使得该处与其他直流/直流变换器输出侧存在压差，导致该台直流/直流变换器输出侧的电压值与输出直流母线的电压值之差大于或等于设定的阈值，得出该台直流/直流变换器输出侧的熔断器熔断的判断。另外，因为集散电源内部每台直流/直流变换器已经含有输出电压检测电路，并且集散电源内部的控制系统也已经含有数据传输线路，而其它步骤均由控制器软件完成，所以该方法的实现也无需增加集散电源系统的成本。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别仅在于：如图6所示，步骤s02的具体过程为：将所有直流/直流变换器输出侧的电压值中的最大值和最小值去除，然后再求和取平均，得到输出直流母线电压值（估约值）。其它未述内容与实施例一相同，在此不再赘述。

本发明还相应公开了一种光伏发电系统的集散电源熔断器状态检测装置，包括：

获取模块，用于获取集散电源内部每台变换器输出侧的电压值；

计算模块，用于获取集散电源内部输出直流母线电压值；

判断模块，用于将每台变换器输出侧的电压值与输出直流母线电压值进行比较；当两者之差大于或等于设定的阈值时，判断该路熔断器断；否则为正常。

本实施例中，计算模块包括第一子模块，用于将所有变换器输出侧的电压值进行求和，然后取平均，得到输出直流母线电压值。

本实施例中，计算模块包括第二子模块，用于将所有变换器输出侧的电压值中的最大值和最小值去除，然后再求和取平均，得到输出直流母线电压值。

当然，在其它实施例中，本发明的光伏发电系统的集散电源熔断器状态检测装置均可采用硬件实体来实现，如获取模块可采用变换器内部的输出电压检测电路等，计算模块可采用光伏发电系统原有的检测电路等，判断模块则可以采用比较器等部件。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。