光伏发电输入电路故障检测方法、装置及系统与流程

本发明涉及光伏领域，具体地，涉及一种光伏发电输入电路故障检测方法、装置及系统。

背景技术：

大型光伏电站是由光伏组件组成。光伏组件的输出电流需要通过汇流装置汇集，然后再逐级经过上一级汇流装置汇集，然后输入到逆变器。

为了保障光伏电站的安全运行，一些相关技术采用监控汇流装置每个熔断器状态的方式来找出光伏发电输入电路的故障部位。

但是，这种方式需要使用大量的检测电路，成本较高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光伏发电输入电路故障检测方法、装置及系统以通过较少检测电路来发现光伏发电输入电路故障部位的目的。

在本发明实施例的第一个方面，本发明提供一种光伏发电输入电路故障检测方法。其中，所述光伏发电输入电路采用分级汇流结构，所述分级汇流结构中用于接入光伏组件输出电流的汇流装置为第一级汇流装置，用于接入所述第一级汇流装置的输出电流的汇流装置为第二级汇流装置，同一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置分别接入的输入支路的数目相同、且光伏组件设计参数相同。所述方法包括：通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置的输出电流值，在任一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置的输出电流中，查找出输出电流最大值， 计算所述输出电流最大值与所述任一第二级汇流装置接入的任一第一级汇流装置的输出电流值的差值，在所述差值与所述输出电流最大值的比值大于或等于所述任一第一级汇流装置接入的输入支路的数目的倒数的情况下，判定所述任一第一级汇流装置有输入支路断路。

可选地，所述方法还包括：根据采集到的所述第一级汇流装置的输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出任一汇流装置的输出电流值，判断所述任一汇流装置的输出电流值是否等于零，在所述任一汇流装置的输出电流值等于零的情况下，判定所述任一汇流装置的输出断路或用于接入所述任一汇流装置的输出电流的高一级汇流装置的输入支路断路。

可选地，所述判断任一汇流装置的输出电流值是否等于零包括：按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置的输出电流值是否等于零。

可选地，所述方法还包括：设置统计周期。所述通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置的输出电流值包括：在每个统计周期内，通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集并累计所述第一级汇流装置在每个统计周期内的输出电流值，得到所述第一级汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值。所述根根据采集到的所述第一级汇流装置的输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出任一汇流装置的输出电流值包括：根据所述第一级汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出每个汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值。所述按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置的输出电流值是否等于零包括：按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值是否等于零。

可选地，所述统计周期内的采样频率小于30秒。

可选地，所述通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置的输出电流值包括：通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值，得到所述第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值。所述根据采集到的所述第一级汇流装置的输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出任一汇流装置的输出电流值包括：根据所述第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出每个汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值。所述按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置的输出电流值是否等于零包括：按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值是否等于零。

可选地，所述分级汇流结构中汇流装置的层级从高到底的顺序为：第四级汇流装置、第三级汇流装置、第二级汇流装置、第一级汇流装置。所述按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置的输出电流值是否等于零包括：判断第四级汇流装置的输出电流值是否等于零，在所述第四级汇流装置的输出电流值不等于零的情况下，从所述第四级汇流装置接入的第三级汇流装置中，选择任一个第三级汇流装置，判断所选择的任一个第三级汇流装置的输出电流值是否等于零，在所述任一个第三级汇流装置的输出电流值不等于零的情况下，从所述任一个第三级汇流装置接入的第二级汇流装置中，选择任一个第二级汇流装置，判断所选择的任一个第二级汇流装置的输出电流值是否等于零，在所述任一个第二级汇流装置的输出电流值不等于零的情况下，判断所述任一个第二级汇流装置接入的每个第一级汇流装置的输出电流值是否等于零，如果所述任一个第三级汇流装置接入的第二级汇流装置中，还有未被判断输出电流值是否等于零的第二级汇流装置，从所述未被判断输出电流值是否等于零的第二级汇流装置 中重新选择任一个第二级汇流装置，重新返回到所述判断所选择的任一个第二级汇流装置的输出电流值是否等于零的步骤，如果所述任一个第三级汇流装置接入的第二级汇流装置中，不存在未被判断输出电流值是否等于零的第二级汇流装置，从未被判断输出电流值是否等于零的第三级汇流装置中重新选择任一个第三级汇流装置，重新返回到所述判断所选择的任一个第三级汇流装置的输出电流值是否等于零的步骤。其中，所述计算所述输出电流最大值与所述任一第二级汇流装置接入的任一第一级汇流装置的输出电流值的差值包括：在查找出所述任一个第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置中的输出电流最大值之后，针对每个输出电流值不等于零的第一级汇流装置，逐个计算所述输出电流最大值与所针对的第一级汇流装置的输出电流值的差值。所述在所述差值与所述输出电流最大值的比值大于或等于所述任一第一级汇流装置接入的输入支路的数目的倒数的情况下，判定所述任一第一级汇流装置有输入支路断路包括：针对每个输出电流值不等于零的第一级汇流装置，在所述差值与所述输出电流最大值的比值大于或等于所针对的第一级汇流装置输入支路的数目的倒数的情况下，判定所针对的第一级汇流装置有输入支路断路。

可选地，所述第一级汇流装置接入的输入支路的数目小于或等于16路。所述第二级汇流装置接入的输入支路的数目大于或等于3路。所述分级汇流结构的层级小于或等于4级。

可选地，所述光伏组件设计参数包括：所述光伏组件的型号、容量、数目、连接方式(串或并)、输出电压、电流指标、熔断器类型、电缆型号与长度。

在本发明实施例的第二个方面，本发明提供一种光伏发电输入电路故障检测装置。其中，所述光伏发电输入电路采用分级汇流结构。所述分级汇流结构中用于接入光伏组件输出电流的汇流装置为第一级汇流装置，用于接入 所述第一级汇流装置的输出电流的汇流装置为第二级汇流装置，同一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置分别接入的输入支路的数目相同、且光伏组件设计参数相同。所述装置包括：采集模块，被配置为通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置的输出电流值。最大值查找模块，被配置为在任一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置的输出电流值中，查找出输出电流最大值。差值计算模块，被配置为计算所述输出电流最大值与所述任一第二级汇流装置接入的任一第一级汇流装置的输出电流值的差值。故障判定模块，被配置为在所述差值与所述输出电流最大值的比值大于或等于所述任一第一级汇流装置接入的输入支路的数目的倒数的情况下，判定所述任一第一级汇流装置有输入支路断路。

可选地，所述装置还包括：统计模块，被配置为根据采集到的所述第一级汇流装置的输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出任一汇流装置的输出电流值。电流判断模块，被配置为判断所述任一汇流装置的输出电流值是否等于零。其中，所述故障判定模块还被配置为在所述任一汇流装置的输出电流值等于零的情况下，判定所述任一汇流装置的输出断路或用于接入所述任一汇流装置的输出电流的高一级汇流装置的输入支路断路。

可选地，所述电流判断模块被配置为按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置的输出电流值是否等于零。

可选地，所述装置还包括：周期设置模块，被配置为设置统计周期。所述采集模块被配置为在每个统计周期内，通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集并累计所述第一级汇流装置在每个统计周期内的输出电流值，得到所述第一级汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值。所述统计模块被配置为根据所述第一级汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出每个汇流装置在每个统计周期 内的累计输出电流值。所述电流判断模块被配置为按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值是否等于零。

可选地，所述采集模块被配置为通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值，得到所述第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值。所述统计模块被配置为根据所述第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出每个汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值。所述电流判断模块被配置为按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值是否等于零。

可选地，所述分级汇流结构中汇流装置的层级从高到底的顺序为：第四级汇流装置、第三级汇流装置、第二级汇流装置、第一级汇流装置。所述电流判断模块包括：四级电流判断子模块，被配置为判断第四级汇流装置的输出电流值是否等于零。三级选择子模块，被配置为在所述第四级汇流装置的输出电流值不等于零的情况下，从所述第四级汇流装置接入的第三级汇流装置中，选择任一个第三级汇流装置。三级电流判断子模块，被配置为判断所选择的任一个第三级汇流装置的输出电流值是否等于零。二级选择子模块，被配置为在所述任一个第三级汇流装置的输出电流值不等于零的情况下，从所述任一个第三级汇流装置接入的第二级汇流装置中，选择任一个第二级汇流装置。二级电流判断子模块，被配置为判断所选择的任一个第二级汇流装置的输出电流值是否等于零。一级电流判断子模块，被配置为在所述任一个第二级汇流装置的输出电流值不等于零的情况下，判断所述任一个第二级汇流装置接入的每个第一级汇流装置的输出电流值是否等于零。二级重选子模块，被配置为如果所述任一个第三级汇流装置接入的第二级汇流装置中，还 有未被判断输出电流值是否等于零的第二级汇流装置，从所述未被判断输出电流值是否等于零的第二级汇流装置中重新选择任一个第二级汇流装置，重新触发所述二级电流判断子模块执行所述判断所选择的任一个第二级汇流装置的输出电流值是否等于零的步骤。三级重选子模块，被配置为如果所述任一个第三级汇流装置接入的第二级汇流装置中，不存在未被判断输出电流值是否等于零的第二级汇流装置，从未被判断输出电流值是否等于零的第三级汇流装置中重新选择任一个第三级汇流装置，重新触发所述三级电流判断子模块执行所述判断所选择的任一个第三级汇流装置的输出电流值是否等于零的步骤。其中，所述差值计算模块被配置为在所述最大值查找模块查找出所述任一个第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置中的输出电流最大值之后，针对每个输出电流值不等于零的第一级汇流装置，逐个计算所述输出电流值最大值与所针对的第一级汇流装置的输出电流值的差值。所述故障判定模块被配置为针对每个输出电流值不等于零的第一级汇流装置，在所述差值与所述输出电流最大值的比值大于或等于所针对的第一级汇流装置输入支路的数目的倒数的情况下，判定所针对的第一级汇流装置有输入支路断路。

在本发明实施例的第二个方面，本发明提供一种光伏发电输入电路故障检测系统。其中，所述系统包括：光伏发电输入电路，其中，所述光伏发电输入电路采用分级汇流结构，其中，所述分级汇流结构中用于接入光伏组件输出电流的汇流装置为第一级汇流装置，用于接入所述第一级汇流装置的输出电流的汇流装置为第二级汇流装置，同一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置分别接入的输入支路的数目相同、且光伏组件设计参数相同；以及，设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路；以及，应用本发明任意实施例所述的光伏发电输入电路故障检测方法的数据处理装置。

可选地，所述系统还包括：数据采集器，被配置为将各个电流检测电路 采集到的输出电流值进行汇总，将汇总后的输出电流值传输给所述数据处理装置。

由于本发明的光伏发电输入电路采用分级汇流结构，其中，所述分级汇流结构中用于接入光伏组件输出电流的汇流装置为第一级汇流装置，用于接入所述第一级汇流装置的输出电流的汇流装置为第二级汇流装置，同一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置分别接入的输入支路的数目相同、且光伏组件设计参数相同，通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置的输出电流值，在任一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置的输出电流值中，查找出输出电流最大值，计算所述输出电流最大值与所述任一第二级汇流装置接入的任一第一级汇流装置的输出电流值的差值，在所述差值与所述输出电流最大值的比值大于或等于所述任一第一级汇流装置接入的输入支路的数目的倒数的情况下，判定所述任一第一级汇流装置有输入支路断路。可见，本发明通过在第一级汇流装置输出端设置电流检测电路来采集第一级汇流装置的输出电流值，即可通过上述处理逻辑检测出有输入支路断路的第一级汇流装置，从而实现了通过较少检测电路来发现光伏发电输入电路故障部位的目的。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种光伏发电输入电路的结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测方法的流 程图。

图3是根据另一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测方法的流程图。

图4是根据又一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测方法的流程图。

图5是根据又一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测方法的流程图。

图6是根据一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测装置的框图。

图7是根据另一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测装置的框图。

图8是根据一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测系统的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种光伏发电输入电路的结构示意图。如图1所示，该实施环境可以包括：由光伏组件通过串联和/或并联组成的光伏阵列110、第一级汇流装置130、用于将光伏阵列110的输出电流接入到第一级汇流装置130的输入支路120、第二级汇流装置150、用于将第一级汇流装置130的输出电流接入到第二级汇流装置150的输入支路140、第三级汇流装置170、用于将第二级汇流装置150的输出电流接入到第三级汇流装置170的输入支路160、第四级汇流装置190、以及，用于将第三级 汇流装置170的输出电流接入到第四级汇流装置190的输入支路180。

其中，各个第一级汇流装置130分别接入的输入支路120的数目相同，且接入的光伏阵列110的光伏组件设计参数相同。一种可能的实施方式中，同级别的汇流装置分别接入的输入支路的数目相同且设计参数相同。

其中，在各个第一级汇流装置130的输出端分别各自设置有电流检测电路131，用于采集第一级汇流装置130的输出电流值。

其中，各个电流检测电路131可以与数据采集器100连接，数据采集器100可以与数据处理装置101连接。所述数据采集器100，可以用于将各个电流检测电路131采集到的输出电流值进行汇总，并传输给数据处理装置101。数据处理装置101可以用于运行实现本发明方法的软件。

例如，数据采集器100可以是自行开发的数据采集卡或者购买的商用数据采集器，比如NI公司的PCI-6224。数据处理装置101可以是计算机或者工作站。电流检测电路131亦可以按照现有技术自行设计或购买。

图2是根据一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测方法的流程图。该方法涉及的光伏发电输入电路采用分级汇流结构。其中，所述分级汇流结构中用于接入光伏组件输出电流的汇流装置为第一级汇流装置，用于接入所述第一级汇流装置的输出电流的汇流装置为第二级汇流装置，同一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置分别接入的输入支路的数目相同、且光伏组件设计参数相同。该方法可以应用于各种智能终端，例如，计算机或工作站。例如，可以应用于图1中所示的计算机101。如图2所示，该方法可以包括：

在步骤210中，通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置的输出电流值。

在步骤220中，在任一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置的输出电流值中，查找出输出电流最大值。

在步骤230中，计算所述输出电流最大值与所述任一第二级汇流装置接入的任一第一级汇流装置的输出电流值的差值。

在步骤240中，在所述差值与所述输出电流最大值的比值大于或等于所述任一第一级汇流装置接入的输入支路的数目的倒数的情况下，判定所述任一第一级汇流装置有输入支路断路。

例如，设光伏电站的第一级汇流装置数目为m，接入同一第二级汇流装置的每一第一级汇流装置接入的输入支路数目相同、光伏组件设计参数相同。例如设计参数可以包括光伏组件的型号、容量、数目、连接方式(串或并)、输出电压、电流指标、熔断器类型、电缆型号与长度等。假设每一第一级汇流装置接入的输入支路数目都为n。则：

各个第一级汇流装置的输出电流分别为：

I₁＝∑I_1j(j＝1,2,…,n)，j表示支路序号。

I₂＝∑I_2j(j＝1,2,…,n)

…

I_m＝∑I_mj(j＝1,2,…,n)

由于输入支路设计参数相同，可以认为在相同的日照条件下，每一支路输入电流相同，即有I_k1＝I_k2＝…＝I_kj(k表示汇流装置序号)。如果第一级汇流装置输入支路中没有断路，则I₁＝I₂＝…＝I_m。如果序号为k的第一级汇流装置输入支路发生了断路，则I_k＝∑I_kj(j＝1,2,…,p)(p<n)。而且，可以得知p/n＝I_k/I_m。即该装置中断路支路的数目为n-p＝n(1-I_k/I_m)。也即，n(1-I_k/I_m)≥1，(I_m-I_k)/I_m≥1/n。因此，对于接入到同一第二级汇流装置的各个第一级汇流装置的输出电流中，输出电流最大值I_max一定满足(I_m-I_k)/I_m≥1/n。因此，本发明通过计算接入同一第二级汇流装置的第一级汇流装置的输出电流最大值与任一第一级汇流装置的输出电流值的差值，将差值与该输出电流最大值的比值 大于该汇流装置输入支路数目的倒数进行比较，可以判断出该任一第一级汇流装置是否有输入支路断路。

一种可能的实施方式中，考虑到超过16路后，每路电流在总电流中占比为6％，进入到误差范围内，无法判断。因此，所述第一级汇流装置接入的输入支路的数目小于或等于16路。考虑到第二级汇流装置有3路输入，可以使得该级电流比较时，保证有两个参考值，使得比较结果更为可靠，因此，所述第二级汇流装置接入的输入支路的数目大于或等于3路。其中，所述分级汇流结构的层级小于或等于4级。

可见，本发明通过在第一级汇流装置输出端设置电流检测电路来采集第一级汇流装置的输出电流值，即可通过上述处理逻辑检测出有输入支路断路的第一级汇流装置，从而实现了通过较少检测电路来发现光伏发电输入电路故障部位的目的。

图3是根据另一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测方法的流程图。如图3所示，该方法可以包括：

在步骤310中，通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置的输出电流值。

在步骤311中，根据采集到的所述第一级汇流装置的输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出任一个汇流装置的输出电流值。

例如，根据如图1所示的分级汇流结构，可以计算出任一第二级汇流装置、第三级汇流装置、第四级汇流装置的输出电流值。

在步骤312中，判断所述任一汇流装置的输出电流值是否等于零。

在步骤313中，在所述任一汇流装置的输出电流值等于零的情况下，判定所述任一汇流装置的输出断路或用于接入所述任一汇流装置的输出电流的高一级汇流装置的输入支路断路。

在步骤320中，在任一第二级汇流装置的各个第一级汇流装置的输出电 流值中，查找出输出电流最大值。

在步骤330中，计算所述输出电流最大值与所述任一第二级汇流装置接入的任一第一级汇流装置的输出电流值的差值。

在步骤340中，在所述差值与所述输出电流最大值的比值大于或等于所述任一第一级汇流装置接入的输入支路的数目的倒数的情况下，判定所述任一第一级汇流装置有输入支路断路。

可以理解的是，在正常发电过程中，任一汇流装置正常(未断开)，则接入该汇流装置的所有输入支路的电流均会通过该汇流装置汇流，而所有的输入支路同时不输出的概率很小。因此，在任一汇流装置的输出电流值等于零的情况下，可以判定该任一汇流装置的输出断路或用于接入该任一汇流装置的输出电流的高一级汇流装置的输入支路断路。

例如，如果某个第三级汇流装置的输出电流值等于零，则可以判定该第三级汇流装置的输出断路或者用于接入该第三级汇流装置的输出电流的第四级汇流装置的输入支路断路。

在本实施例中，由于在判断第一级汇流装置是否有输入支路断路之前，先通过对汇流装置的输出电流值是否等于零的简单判断，检测出汇流装置是否有输出断路或高一级汇流装置的输入支路断路，从而可以尽快检测出故障部位，提高检测效率。

图4是根据又一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测方法的流程图。如图4所示，该方法可以包括：

在步骤410中，通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置的输出电流值。

例如，可以设置统计周期。在每个统计周期内，通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集并累计所述第一级汇流装置在每个统计周期内的输出电流值，得到所述第一级汇流装置在每个统计周期内的累计 输出电流值。

再例如，可以通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值，得到所述第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值。

在步骤411中，根据采集到的所述第一级汇流装置的输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出每个汇流装置的输出电流值。

例如，根据如图1所示的分级汇流结构，可以计算每个第二级汇流装置、第三级汇流装置、第四级汇流装置的输出电流值。

一种可能的实施方式，结合上述设置统计周期的实施方式，可以根据所述第一级汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出每个汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值。

另一种可能的实施方式，结合上述检测第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值的实施方式，可以根据所述第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出每个汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值。

在步骤412中，按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置的输出电流值是否等于零。

一种可能的实施方式，结合上述设置统计周期的实施方式，可以按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值是否等于零。

另一种可能的实施方式，结合上述检测第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值的实施方式，可以按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值是否等于零。

在步骤413中，在任一汇流装置的输出电流值等于零的情况下，判定所 述任一汇流装置的输出断路或用于接入所述任一汇流装置的输出电流的高一级汇流装置的输入支路断路。

一种可能的实施方式，结合上述设置统计周期的实施方式，可以当任一汇流装置在某个统计周期内的累计输出电流值等于零的情况下，判定所述任一汇流装置的输出断路或用于接入所述任一汇流装置的输出电流的高一级汇流装置的输入支路断路。

另一种可能的实施方式，结合上述检测第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值的实施方式，可以当任一汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值等于零的情况下，判定所述任一汇流装置的输出断路或用于接入所述任一汇流装置的输出电流的高一级汇流装置的输入支路断路。

在步骤420中，在任一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置的输出电流值中，查找出输出电流最大值。

一种可能的实施方式，结合上述设置统计周期的实施方式，可以针对每个统计周期，在任一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置在该统计周期内的累计输出电流值中，查找出累计输出电流最大值。

另一种可能的实施方式，结合上述检测第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值的实施方式，可以在任一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值中，查找出当前时刻的输出电流最大值。

在步骤430中，计算所述输出电流最大值与所述任一第二级汇流装置接入的任一个第一级汇流装置的输出电流值的差值。

一种可能的实施方式，结合上述设置统计周期的实施方式，可以针对每个统计周期，计算任一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置在该统计周期内的累计输出电流值中的输出电流最大值，与所述任一第二级汇流装置接入的任一个第一级汇流装置在该统计周期内的累计输出电流值的差值。

另一种可能的实施方式，结合上述检测第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值的实施方式，可以计算任一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值的最大值，与所述任一第二级汇流装置接入的任一个第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值的差值。

在步骤440中，在所述差值与所述输出电流最大值的比值大于或等于所述任一个第一级汇流装置接入的输入支路的数目的倒数的情况下，判定所述任一个第一级汇流装置有输入支路断路。

一种可能的实施方式，结合上述设置统计周期的实施方式，可以在所计算出的差值与累计输出电流值中的输出电流最大值的比值大于或等于所述任一个第一级汇流装置接入的输入支路的数目的倒数的情况下，判定所述任一个第一级汇流装置有输入支路断路。

另一种可能的实施方式，结合上述检测第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值的实施方式，可以在所计算出的差值与当前检测时刻的实时输出电流值的最大值的比值大于或等于所述任一个第一级汇流装置接入的输入支路的数目的倒数的情况下，判定所述任一个第一级汇流装置有输入支路断路。

在本实施例中，由于在判断第一级汇流装置是否有输入支路断路之前，先逐级对每个汇流装置的输出电流值是否等于零进行判断，从而只要某个汇流装置有输入支路断路，就可以尽快检测出来，提高了检测效率。

图5是根据又一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测方法的流程图。在本实施例中，所述分级汇流结构中汇流装置的层级从高到底的顺序为：第四级汇流装置、第三级汇流装置、第二级汇流装置、第一级汇流装置。如图5所示，该方法可以包括：

在步骤510中，通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路 采集所述第一级汇流装置的输出电流值。

在步骤511中，根据采集到的所述第一级汇流装置的输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出第四级汇流装置、第三级汇流装置、第二级汇流装置、第一级汇流装置的输出电流值。

在步骤512中，判断第四级汇流装置的输出电流值是否等于零。

在步骤513中，在所述第四级汇流装置的输出电流值等于零的情况下，判定所述第四级汇流装置的输出断路。

例如，在判定所述第四级汇流装置的输出断路的情况下，可以结束当前检测，在排除故障之后，重新进行故障检测。

在步骤514中，在所述第四级汇流装置的输出电流值不等于零的情况下，从所述第四级汇流装置接入的第三级汇流装置中，选择任一个第三级汇流装置。

在步骤515中，判断所选择的任一个第三级汇流装置的输出电流值是否等于零。

在步骤516中，在所述任一个第三级汇流装置的输出电流值等于零的情况下，判定所述任一个第三级汇流装置的输出断路或第四级汇流装置的输入支路断路。

例如，在判定所述任一个第三级汇流装置的输出断路或第四级汇流装置的输入支路断路的情况下，可以结束当前检测，在排除故障之后，重新进行故障检测。

在步骤517中，在所述任一个第三级汇流装置的输出电流值不等于零的情况下，从所述任一个第三级汇流装置接入的第二级汇流装置中，选择任一个第二级汇流装置。

在步骤518中，判断所选择的任一个第二级汇流装置的输出电流值是否等于零。

在步骤519中，在所述任一个第二级汇流装置的输出电流值等于零的情况下，判定所述任一个第二级汇流装置的输出断路或用于接入所述任一个第二级汇流装置的输入支路断路。

例如，在判定所述任一个第二级汇流装置的输出断路或用于接入所述任一个第二级汇流装置的输入支路断路的情况下，可以结束当前检测，在排除故障之后，重新进行故障检测。

在步骤520中，在所述任一个第二级汇流装置的输出电流值不等于零的情况下，判断所述任一个第二级汇流装置接入的每个第一级汇流装置的输出电流值是否等于零。

在步骤521中，在某个第一级汇流装置的输出电流值等于零的情况下，判定该第一级汇流装置的输出断路或用于接入该第一级汇流装置的输入支路断路。

在步骤522中，针对所述任一第二级汇流装置，在接入到所述任一第二级汇流装置的各个第一级汇流装置的输出电流值中，查找出输出电流最大值。

在步骤530中，针对每个输出电流值不等于零的第一级汇流装置，逐个计算所述输出电流最大值与所针对的第一级汇流装置的输出电流值的差值。

在步骤540中，在所述差值与所述输出电流最大值的比值大于或等于所针对的第一级汇流装置输入支路的数目的倒数的情况下，判定所针对的第一级汇流装置有输入支路断路。

例如，在判定所针对的第一级汇流装置有输入支路断路的情况下，可以结束当前检测，在排除故障之后，重新进行故障检测。

在步骤541中，如果所述任一个第三级汇流装置接入的第二级汇流装置中，还有未被判断输出电流值是否等于零的第二级汇流装置，从所述未被判断输出电流值是否等于零的第二级汇流装置中重新选择任一个第二级汇流 装置，重新返回到步骤518，以便判断重新选择的任一个第二级汇流装置的输出电流值是否等于零。

在步骤542中，如果所述任一个第三级汇流装置所接入的第二级汇流装置中，不存在未被判断输出电流值是否等于零的第二级汇流装置，从未被判断输出电流值是否等于零的第三级汇流装置中重新选择任一个第三级汇流装置，重新返回到步骤515，以便判断重新选择的任一个第三级汇流装置的输出电流值是否等于零。

在步骤543中，如果不存在未被判断输出电流值是否等于零的第三级汇流装置，当前检测结束。

例如，在当前检测结束之后，可以根据统计周期设定时间，跳转到步骤510，开始下一次检测。

在本实施例中，由于在判断第一级汇流装置是否有输入支路断路之前，先逐级对第四级汇流装置、第三级汇流装置、第二级汇流装置的输出电流值是否等于零进行判断，从而根据其中某个汇流装置的输出电流值等于零的简单判断，快速检测出第四级汇流装置、第三级汇流装置、第二级汇流装置的故障部位，提高了检测效率。

为了使本实施例更加易于理解，下面结合一种分簇、分组合计电流值的方式对本发明实施例进行举例说明。

例如，可以将接入同一个第二级汇流装置的电流划分为一组，将接入同一个第三级汇流装置的电流划分为一簇。分簇、分组合计电流，一组合计出的电流即为一个第二级汇流装置的输出电流，一簇合计出的电流即为一个第三级汇流装置的输出电流。各簇合计出的电流总和即为第四季汇流装置的输出电流。从而，可以统计出第四级汇流装置、每个第三级汇流装置、每个第二级汇流装置、每个第一级汇流装置的输出电流值。

在该实施方式中，可以首先判断各簇合计出的电流值总和是否等于零。

如果电流值总和等于零，则可以判定第四级汇流装置输出断路。

如果电流值总和不等于零，则可以首先选择第1簇合计电流值进行判断，判断第1簇合计电流值是否等于零。

如果第1簇合计电流值等于零，则可以判定第1簇的第三级汇流装置输出断路或者第四级汇流装置中第1路输入支路断路。

如果第1簇合计电流值不等于零，可以首先选择第1簇第1组合计电流值进行判断，判断第1簇第1组合计电流值是否等于零。

如果第1簇第1组合计电流值等于零，则可以判定第1簇第1组的第二级汇流装置输出断路或者第三级汇流装置中第1路输入支路断路。

如果第1簇第1组合计电流值不等于零，判断第1簇第1组第1路电流值值是否等于零。

如果第1簇第1组第1路电流值等于零，则可以判定第1簇第1组第1路的第一级汇流装置输出断路或者第二级汇流装置的输入支路断路。

如果第1簇第1组第1路电流值不等于零，则可以先查找出第1簇第1组各路电流的最大值，计算该最大值与第1簇第1组第1路电流值的差值，计算该差值与该最大值的比值，判断该比值是否大于或等于第一级汇流装置所接入的输入支路的数目的倒数。如果是，则可以判定第1簇第1组第1路的第一汇流装置有输入支路断路。

如果第1簇第1组还有下一路的第一级汇流装置，则重复执行以下第一级检测步骤，直到第1簇第1组的所有第一级汇流装置完成断路判断。第一级检测步骤包括：判断第1簇第1组的下一路电流值是否等于零，如果等于零，则判定该下一路的第一级汇流装置的输出断路或第二级汇流装置的输入断路。如果不等于零，计算查找出的最大值与该下一路电流值的差值，计算差值与该最大值的比值，判断该比值是否大于或等于第一级汇流装置所接入的输入支路的数目的倒数。如果是，则可以判定该下一路的第一级汇流装置 有输入支路断路。

在第1簇第1组的检测结束后，可以转向第1簇其他组的汇流装置，循环按照以上第1簇第1组的检测方式进行检测，直到第1簇所有各组的汇流装置都检测结束。

在第1簇所有各组的汇流装置都检测结束后，可以转向其他簇的汇流装置，循环按照以上第1簇的检测方式进行检测，直到各簇的汇流装置都检测结束。

其中，以第1簇第1组第x路的检测为例，可以采用实时电流进行检测，也可以采用统计周期内累计电流值进行检测。所述统计周期内的采样频率可以小于30秒。统计周期可以选择日或者周。在统计周期内，可以累计第1簇第1组第x路累计电流值。如果第1簇第1组第x路实时电流值或统计周期内累计电流值等于零，第1簇第1组第x路的第一级汇流装置的输出断路或第二级汇流装置输入断路。如果第1簇第1组第x路实时电流值或统计周期内累计电流值不等于零，判断是否I_max为第1组各路实时电流值或统计周期内累计电流值中的最大值，I为第x路实时电流值或统计周期内累计电流值，n为第x路的输入支路数目。如果确定第1簇第1组第x路的第一级汇流装置中输入支路有断路，断路数量为如果确定第1簇第1组第x路的第一级汇流装置中输入支路无断路。

图6是根据一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测装置的框图。该装置涉及的光伏发电输入电路采用分级汇流结构。其中，所述分级汇流结构中用于接入光伏组件输出电流的汇流装置为第一级汇流装置，用于接入所述第一级汇流装置的输出电流的汇流装置为第二级汇流装置，同一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置分别接入的输入支路的数目相同、且 光伏组件设计参数相同。该装置可以配置于各种智能终端或服务器，例如，计算机或工作站。例如，可以配置于图1中所示的计算机101。如图6所示，该装置可以包括：采集模块610、最大值查找模块620、差值计算模块630、故障判定模块640。

该采集模块610，可以被配置为通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置的输出电流值。

该最大值查找模块620，可以被配置为在任一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置的输出电流值中，查找出输出电流最大值。

该差值计算模块630，可以被配置为计算所述输出电流最大值与所述任一第二级汇流装置接入的任一第一级汇流装置的输出电流值的差值。

该故障判定模块640，可以被配置为在所述差值与所述输出电流最大值的比值大于或等于所述任一第一级汇流装置接入的输入支路的数目的倒数的情况下，判定所述任一第一级汇流装置有输入支路断路。

可见，本发明通过在第一级汇流装置输出端设置电流检测电路来采集第一级汇流装置的输出电流值，即可检测出有输入支路断路的第一级汇流装置，从而实现了通过较少检测电路来发现光伏发电输入电路故障部位的目的。

图7是根据另一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测装置的框图。如图7所示，该装置还可以包括：统计模块611，可以被配置为根据采集到的所述第一级汇流装置的输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出任一汇流装置的输出电流值，统计周期可以选择日或者周。电流判断模块612，可以被配置为判断所述任一汇流装置的输出电流值是否等于零。其中，所述故障判定模块640还可以被配置为在所述任一汇流装置的输出电流值等于零的情况下，判定所述任一汇流装置的输出断路或用于接入所述任一汇流装置的输出电流的高一级汇流装置的输入支路断路。

在本实施例中，由于在判断第一级汇流装置是否有输入支路断路之前，先通过对汇流装置的输出电流值是否等于零的简单判断，检测出汇流装置是否有输出断路或高一级汇流装置的输入支路断路，从而可以尽快检测出故障部位，提高检测效率。

一种可能的实施方式中，所述电流判断模块612可以被配置为按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置的输出电流值是否等于零。

一种可能的实施方式中，如图7所示，所述装置还可以包括：周期设置模块613，被配置为设置统计周期。所述采集模块610可以被配置为在每个统计周期内，通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集并累计所述第一级汇流装置在每个统计周期内的输出电流值，得到所述第一级汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值。所述统计模块611可以被配置为根据所述第一级汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出每个汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值。所述电流判断模块612被配置为按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置在每个统计周期内的累计输出电流值是否等于零。

一种可能的实施方式中，所述采集模块610可以被配置为通过设置在所述第一级汇流装置输出端的电流检测电路采集所述第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值，得到所述第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值。所述统计模块611可以被配置为根据所述第一级汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值以及所述分级汇流结构，统计出每个汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值。所述电流判断模块612可以被配置为按照所述分级汇流结构，从最高级汇流装置到第一级汇流装置，逐级判断每个汇流装置在当前检测时刻的实时输出电流值是否等于零。

一种可能的实施方式中，所述分级汇流结构中汇流装置的层级从高到底的顺序为：第四级汇流装置、第三级汇流装置、第二级汇流装置、第一级汇流装置。所述电流判断模块612可以包括：四级电流判断子模块612a、三级选择子模块612b、三级电流判断子模块612c、二级选择子模块612d、二级电流判断子模块612e、一级电流判断子模块612f、二级重选子模块612g、三级重选子模块612h。

该四级电流判断子模块612a，可以被配置为判断第四级汇流装置的输出电流值是否等于零。

该三级选择子模块612b，可以被配置为在所述第四级汇流装置的输出电流值不等于零的情况下，从所述第四级汇流装置接入的第三级汇流装置中，选择任一个第三级汇流装置。

该三级电流判断子模块612c，可以被配置为判断所选择的任一个第三级汇流装置的输出电流值是否等于零。

该二级选择子模块612d，可以被配置为在所述任一个第三级汇流装置的输出电流值不等于零的情况下，从所述任一个第三级汇流装置接入的第二级汇流装置中，选择任一个第二级汇流装置。

该二级电流判断子模块612e，可以被配置为判断所选择的任一个第二级汇流装置的输出电流值是否等于零。

该一级电流判断子模块612f，可以被配置为在所述任一个第二级汇流装置的输出电流值不等于零的情况下，判断所述任一个第二级汇流装置接入的每个第一级汇流装置的输出电流值是否等于零。

该二级重选子模块612g，可以被配置为如果所述任一个第三级汇流装置接入的第二级汇流装置中，还有未被判断输出电流值是否等于零的第二级汇流装置，从所述未被判断输出电流值是否等于零的第二级汇流装置中重新选择任一个第二级汇流装置，重新触发所述二级电流判断子模块612e执行所 述判断所选择的任一个第二级汇流装置的输出电流值是否等于零的步骤。

该三级重选子模块612h，可以被配置为如果所述任一个第三级汇流装置接入的第二级汇流装置中，不存在未被判断输出电流值是否等于零的第二级汇流装置，从未被判断输出电流值是否等于零的第三级汇流装置中重新选择任一个第三级汇流装置，重新触发所述三级电流判断子模块612c执行所述判断所选择的任一个第三级汇流装置的输出电流值是否等于零的步骤。

其中，所述差值计算模块630可以被配置为在所述最大值查找模块620查找出所述任一个第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置中的输出电流最大值之后，针对每个输出电流值不等于零的第一级汇流装置，逐个计算所述输出电流最大值与所针对的第一级汇流装置的输出电流值的差值。

所述故障判定模块640可以被配置为针对每个输出电流值不等于零的第一级汇流装置，在所述差值与所述输出电流最大值的比值大于或等于所针对的第一级汇流装置输入支路的数目的倒数的情况下，判定所针对的第一级汇流装置有输入支路断路。

图8是根据一示例性实施例示出的光伏发电输入电路故障检测系统的框图。如图8所示，该系统可以包括：光伏发电输入电路810、电流检测电路820、数据处理装置830。

其中，所述光伏发电输入电路810采用分级汇流结构，其中，所述分级汇流结构中用于接入光伏组件输出电流的汇流装置为第一级汇流装置，用于接入所述第一级汇流装置的输出电流的汇流装置为第二级汇流装置，同一第二级汇流装置接入的各个第一级汇流装置分别接入的输入支路的数目相同、且光伏组件设计参数相同。

其中，电流检测电路820设置在所述第一级汇流装置输出端。

其中，数据处理装置830应用了如本发明任意实施例所述的光伏发电输入电路故障检测方法。

可见，本发明通过在第一级汇流装置输出端设置电流检测电路来采集第一级汇流装置的输出电流值，即可通过数据处理装置检测出有输入支路断路的第一级汇流装置，从而实现了通过较少检测电路来发现光伏发电输入电路故障部位的目的。

一种可能的实施方式中，如图8所示，所述系统还可以包括：数据采集器840，可以被配置为将各个电流检测电路采集到的输出电流值进行汇总，将汇总后的输出电流值传输给所述数据处理装置。

需要注意的是，本发明实施例所述数据采集器840在图8中以虚线绘制，以表示该设备不是本发明实施例提供的系统的必要设备。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。