光伏系统和优化器的控制方法与流程

本技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种光伏系统和优化器的控制方法。

背景技术：

1、在包含光伏的光伏系统中，针对部分特殊的地理环境，需要光伏系统具备能够支持备灾的特性。基于此项诉求，光伏系统需要在无电网供电下支持系统中逆变器等设备的启机能力。当光伏组件串联后直接接入逆变器，交流侧掉电后，光伏组串可以持续给逆变器供电，支持逆变器启机。当光伏组件接入优化器，优化器串联后再接入逆变器时，出于光伏系统安全性的考虑，优化器在接收到逆变器开机指令之前保持极低电压输出，无法满足逆变器的最低启机电压，若此时无电网供电，即交流侧掉电后，交流侧和直流侧均无法给逆变器供电，逆变器无法启机。目前，针对上述场景的逆变器启机方案，通过在逆变器中增加超级电容，光伏组件恢复供电后人工按下启动按钮，超级电容短时放电，支持给逆变器通讯模块供电，通讯模块下发开机指令给变换器，优化器变压并输出满足逆变器启机要求的电压。然而，在逆变器中增加超级电容会增加成本，需要人工手动操作，且无光照情况下多次启动会导致电容中存储的能量耗尽，能量耗尽后无法正常放电。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种光伏系统和优化器的控制方法，可在逆变器掉电关机后主动升高输出电压以满足逆变器的启机条件，逆变器的启机过程不需要额外的器件，操作简单，启机可靠性高。

2、第一方面，本技术提供了一种光伏系统，该光伏系统包括多个优化器和一个逆变器，多个优化器中各个优化器的一端用于连接光伏组件，多个优化器中各个优化器的另一端串联连接后用于连接逆变器的直流输入端。在逆变器的交流输出端脱离电网且优化器输入电压增到预设值后，优化器输出第一电压并在持续预设时间段未收到逆变器的通信信号，则优化器由输出第一电压切换到输出第二电压，第二电压大于第一电压，且使得逆变器的输入电压大于逆变器的启机电压，逆变器的输入电压等于所有优化器输出电压之和。当逆变器的输入电压大于逆变器的启动电压，逆变器向优化器发送通信信号，以使优化器由输出第二电压切换到正常工作模式。

3、本技术中，光伏系统中的优化器在逆变器的交流输出端脱离电网且光伏组件正常供电，出于光伏系统安全性的考虑，优化器输出第一电压。接着，通过在预设时间段内是否接收到来自逆变器的通信信号以确定逆变器的运行状态，并在判断逆变器掉电关机后主动升高输出电压至第二电压，从而满足逆变器的启机条件，实现在无电网供电下支持系统中逆变器的启机。此外，逆变器的启机过程不需要额外的器件，降低了设备成本，且操作简单，启机可靠性高。

4、在一种可能的实现方式中，优化器包括第一通信端口，逆变器包括第二通信端口，多个优化器的多个第一通信端口用于通过通信线与逆变器的第二通信端口相连。优化器用于，从第一通信端口连接的通信线接收来自逆变器的通信信号。当优化器输出第一电压且经过预设时间段后，从各个优化器第一通信端口连接的通信线未收到来自逆变器的通信信号，优化器由输出第一电压切换到输出第二电压至逆变器，逆变器开机。

5、在一种可能的实现方式中，上述预设时间段为大于或者等于1分钟。在逆变器的交流输出端脱离电网且优化器输入电压增到预设值后，各个优化器输出第一电压至逆变器。当优化器输出第一电压且经过1分钟，或者经过超过1分钟后未收到来自逆变器的通信信号，优化器调整输出的直流电压升高。此时，多个优化器输出的直流电压之和大于逆变器的启机电压，满足逆变器的启机要求，实现在无电网供电下支持系统中逆变器的启机。

6、在一种可能的实现方式中，上述第一电压为小于或者等于10伏。当光伏组件正常供电且逆变器的交流输出端脱离电网，各个优化器均输出电压值为10伏或者小于10伏的直流电至逆变器，当优化器输出第一电压并在持续预设时间段未收到逆变器的通信信号，优化器调整输出的直流电压升高。此时，多个优化器输出的直流电压之和大于逆变器的启机电压，满足逆变器的启机要求，实现在无电网供电下支持系统中逆变器的启机。

7、在一种可能的实现方式中，上述第二电压大于第一电压且小于15伏。当优化器输出第一电压并在持续预设时间段未收到逆变器的通信信号，优化器调整输出的直流电压升高，电压值为大于第一电压且小于15伏。此时，多个优化器输出的直流电压之和大于逆变器的启机电压，满足逆变器的启机要求，实现在无电网供电下支持系统中逆变器的启机。

8、在一种可能的实现方式中，在逆变器的交流输出端脱离电网且优化器输入电压增到预设值后，优化器输出第一电压且接收到保持逆变器关机指令时，保持输出第一电压。

9、在一种可能的实现方式中，优化器包括直流变换电路，直流变换电路用于对来自光伏组件的直流电进行变压。直流变换电路包括电容、电感、开关管和二极管，电容的第一端用于连接光伏组件的正极，且电容的第一端通过开关管与二极管的负极相连，二极管的负极通过电感与逆变器的第一直流输入端或者其他直流变换电路相连，电容的第二端用于连接光伏组件的负极，且电容的第二端与二极管的正极相连，电容和二极管的连接端与逆变器的第二直流输入端或者其他直流变换电路相连。

10、第二方面，本技术提供了一种优化器的控制方法，该方法包括在逆变器的交流输出端脱离电网且优化器输入电压增到预设值后，控制优化器输出第一电压。其中，优化器的一端用于连接光伏组件，优化器的另一端用于连接逆变器的直流输入端，逆变器的交流输出端用于连接电网。当在持续预设时间段未收到逆变器的通信信号，控制优化器由输出第一电压切换到输出第二电压，第二电压大于第一电压，且使得逆变器的输入电压大于逆变器的启机电压。

11、本技术中，光伏系统中的优化器在电网掉电且光伏组件正常供电时，通过在预设时间段内是否接收到来自逆变器的通信信号以确定逆变器的运行状态，并在判断逆变器掉电关机后主动升高输出电压，从而满足逆变器的启机条件。逆变器的启机过程不需要额外的器件，降低了设备成本，且操作简单，启机可靠性高。

12、在一种可能的实现方式中，上述预设时间段为大于或者等于1分钟。在逆变器的交流输出端脱离电网且优化器输入电压增到预设值后，控制优化器输出第一电压至逆变器。当优化器输出第一电压且经过1分钟，或者经过超过1分钟后未收到来自逆变器的通信信号，控制优化器输出的直流电压升高。此时，优化器的直流电压满足逆变器的启机要求，实现在无电网供电下支持系统中逆变器的启机。

13、在一种可能的实现方式中，上述第一电压为小于或者等于10伏。光伏组件正常供电且逆变器的交流输出端脱离电网时，控制对应优化器输出电压值为10伏或者小于10伏的直流电至逆变器，当优化器的输入电压达到设定阈值且经过预设时间段后未收到来自逆变器的通信信号，控制优化器输出的直流电压升高。此时，优化器的直流电压满足逆变器的启机要求，实现在无电网供电下支持系统中逆变器的启机。

14、在一种可能的实现方式中，上述第二电压大于第一电压且小于15伏。当优化器输出第一电压并在持续预设时间段未收到逆变器的通信信号，优化器调整输出的直流电压升高，电压值为大于第一电压且小于15伏。此时，多个优化器输出的直流电压之和大于逆变器的启机电压，满足逆变器的启机要求，实现在无电网供电下支持系统中逆变器的启机。