[发明专利]一种无通信功率优化器的光伏系统及其开路故障诊断方法

摘要

本发明涉及太阳能应用技术领域，提供一种无通信功率优化器的光伏系统及其开路故障诊断方法，其中系统包括：前级无通信串联型功率优化器，用于跟踪光伏组件最大功率点、传输光伏组件输出的电能及根据逆变器开路故障诊断模型判断获知逆变器故障状态；后级逆变器，用于将功率优化器输出的直流电逆变成交流电后并入电网。开路故障诊断方法包括：基于上述系统，功率优化器实时采集自身电感电流和输出电压，并对其进行AD转换；若功率优化器根据逆变器开路故障诊断模型判断获知逆变器发生开路故障，则停止电能输出。本发明提供的光伏系统及其开路故障诊断方法避免了功率优化器与逆变器之间通信的不稳定性，在一定程度上增强了系统的可靠性。

主权项

1.一种无通信串联型功率优化器，其特征在于，包括：控制电路、电流采样电路、电压采样电路、两套驱动电路和buck‑boost直流斩波电路；所述buck‑boost直流斩波电路包括四个MOS管和一个电感；所述电流采样电路用于实时采集通过所述电感的电感电流数据，所述电压采样电路用于实时采集所述功率优化器的输入电压数据和所述功率优化器的输出电压数据；所述控制电路用于对所述电感电流数据和所述输出电压数据进行AD转换，并且用于根据逆变器开路故障诊断模型判断获知逆变器故障状态，通过所述驱动电路对所述buck‑boost直流斩波电路中的所述四个MOS管的通断进行组合控制，实现所述功率优化器的不同工作模式；其中，所述控制电路进一步用于：判断设定时间段内所述功率优化器的输出电压增量是否大于设定故障诊断电压阈值；若所述判断的结果为是，则进一步判断故障诊断残差是否大于零；若所述进一步判断的结果为是，则所述控制电路进一步用于：控制所述功率优化器退出MPPT模式，进入恒压保护模式，并将所述功率优化器的输出电压控制在所述退出MPPT模式时刻的电压值；根据所述退出MPPT模式前所述功率优化器的电感电流，以及所述退出MPPT模式后所述功率优化器的电感电流，获取功率优化器电流系数；再进一步判断所述功率优化器电流系数是否小于设定阈值，若所述再进一步判断的结果为是，则确认所述逆变器发生开路故障；否则，确认所述逆变器未发生开路故障。