[发明专利]一种光伏发电系统及方法

说明书

本申请公开了一种光伏发电系统及方法，涉及光伏发电技术领域。系统包括：逆变器、控制器和至少两个直流支路。每个直流支路包括：DC‑DC变换器和漏电流检测装置。其中，漏电流检测装置用于检测所在的直流支路的漏电流，将漏电流发送给控制器；控制器用于在光伏发电系统运行前根据各个直流支路的漏电流的大小和方向确定存在绝缘故障的直流支路；控制器还用于在光伏发电系统运行时，当直流支路的漏电流的大小超过预设范围时确定直流支路发生绝缘故障。利用该系统能够确定光伏发电系统出现绝缘故障的直流支路，以便于及时对出现绝缘故障的直流支路采取措施，排除安全隐患。

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统及方法。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能转变为电能的一种技术。光伏发电系统通常包括光伏单元、功率变换器以及逆变器等设备。

随着光伏发电系统的输入容量配置越来越高，目前一般采用多路MPPT(MaximumPower Point Tracking，最大功率点跟踪)的方式扩大发电量，即逆变器的输入端包括多条直流支路，每条直流支路均包括光伏单元和功率变换器。

对于包括多条直流支路的光伏发电系统，某一处的绝缘故障会对光伏发电系统的运行和人畜的接触带来安全隐患，因此需要对光伏发电系统进行绝缘故障检测。可以通过检测光伏发电系统整体对地的绝缘阻抗值进而判断光伏发电系统是否出现绝缘故障。但当判断出光伏发电系统出现绝缘故障时，无法具体定位出现绝缘故障的直流支路，也无法做到在光伏发电系统运行前和运行时进行故障隔离。

申请内容

为了解决以上技术问题，本申请提供了一种光伏发电系统及方法，能够确定光伏发电系统出现绝缘故障的直流支路，以便于及时对出现绝缘故障的直流支路采取措施，排除安全隐患。

第一方面，本申请提供了一种光伏发电系统，该系统包括：逆变器、控制器和至少两个直流支路；每个直流支路包括：DC-DC变换器和漏电流检测装置。DC-DC变换器的输入端连接对应的光伏单元，DC-DC变换器的输出端连接逆变器的输入端；DC-DC变换器用于将对应的光伏单元输出的直流电进行直流-直流变换后传输给逆变器；逆变器用于将DC-DC变换器输送的直流电逆变为交流电；漏电流检测装置用于检测所在的直流支路的漏电流，将漏电流发送给控制器。控制器用于在光伏发电系统运行前，根据各个直流支路的漏电流的大小和方向确定存在绝缘故障的直流支路。控制器还用于在光伏发电系统运行时，当直流支路的漏电流的大小超过预设范围时，确定直流支路发生绝缘故障。

由于当光伏发电系统在运行前出现绝缘故障时，正常直流支路的漏电流会流向出现绝缘故障的直流支路，因此出现绝缘故障的直流支路的漏电流的大小为所有正常直流支路漏电流大小的和，出现绝缘故障的直流支路的漏电流的方向与所有正常直流支路漏电流的方向相反，因此控制器可以根据各个直流支路的漏电流的大小和方向确定存在绝缘故障的直流支路。当光伏发电系统在运行时出现绝缘故障时，出现绝缘故障的直流支路的漏电流大小会显著增大，因此当直流支路的漏电流的大小超过预设范围时，控制器能够确定该直流支路发生绝缘故障，以便于及时对出现绝缘故障的直流支路采取措施，排除安全隐患。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，该光伏发电系统还包括：绝缘阻抗检测装置。绝缘阻抗检测装置用于在光伏发电系统运行前，检测光伏发电系统的对地绝缘阻抗值，将对地绝缘阻抗值发送给控制器。控制器用于当对地绝缘阻抗值小于预设阻抗范围时确定光伏发电系统发生绝缘故障。

当绝缘阻抗检测装置确定光伏发电系统出现绝缘故障时，可以通过漏电流检测装置检测各直流支路的漏电流，并将漏电流发送给控制器，以使控制器根据各个直流支路的漏电流的大小和方向确定存在绝缘故障的直流支路。而当确定光伏发电系统未出现绝缘故障时，则不需要漏电流检测装置检测各个直流支路的漏电流，因此能够提升绝缘阻抗的检测效率。