一种逆变器及其异常关断方法和装置、一种光伏系统与流程

本技术涉及光伏，尤其涉及一种逆变器及其异常关断方法和装置、一种光伏系统。

背景技术：

1、逆变器短路，例如，母线正极和负极对地短路，或，光伏电池板线缆对地绝缘异常，会产生光伏太阳能板pv-对地短路回路等，会对逆变器造成损害，需要及时关断逆变器。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例提供了一种逆变器异常关断方法及一种逆变器，旨在及时关断逆变器，减少逆变器短路对逆变器造成的损坏。

2、第一方面，本技术提供了一种逆变器,包括：逆变电路、开关模组和控制器，所述开关模组串联多个开关，所述逆变电路输入端与直流源连接，所述逆变电路的输出端通过所述开关模组连接至电网，所述多个开关中的至少一开关的控制端与所述控制器独立连接；

3、所述逆变电路，用于将所述直流源输出的直流电转换为交流电；

4、所述开关模组，用于在导通时，将所述逆变电路输出端所输出的交流电输送至电网，在关断时，暂停输送所述逆变电路输出端所输出的交流电；

5、所述控制器，用于在确认所述逆变器出现短路时，关闭逆变器驱动，并将所述开关模组中与所述控制器独立连接的至少一个开关断开。

6、可选的，所述逆变电路为多相逆变电路，所述多相逆变电路的每一相输出端均与一开关模组连接；

7、各开关模组中的每一开关的控制端均与所述控制器独立连接；或者，

8、所述各开关模组中的第一开关的控制端均与所述控制器独立连接，且同一开关组中的第二开关的控制端共同与所述控制器连接，所述同一开关组中的第二开关与所述逆变器包括的开关模组一一对应；其中，每一开关模组中的第一开关为所述开关模组所包含的部分开关，第二开关为所述开关模组所包含的各开关中除第一开关以外的开关。

9、可选的，各开关模组中的每一开关的控制端均与所述控制器独立连接，则每个所述开关的控制端对应一个连接线与所述控制器连接，所述连接线用于传输所述控制器发送的开关断开信号或开关闭合信号。

10、可选的，所述控制器，还用于根据所述逆变电路中各个相电的输出端的电流，控制所述相电对应的开关模组中的一个开关断开；同时或依次向逆变电路连接的所有开关模组中的闭合的开关发送开关断开信号，控制所述逆变电路连接的开关模组中闭合的开关断开。

11、可选的，各开关模组中的第一开关的控制端均与所述控制器独立连接，且同一开关组中的第二开关的控制端共同与所述控制器连接，则每个第一开关的控制端对应一个连接线与所述控制器连接，所述同一开关组中的第二开关的控制端通过同一连接线与所述控制器连接，所述连接线用于传输所述控制器发送的开关断开信号或开关闭合信号。

12、可选的，每个所述开关模组有一个第一开关；

13、所述控制器，还用于根据所述逆变电路中各个相电的输出端的电流，控制所述相电对应的开关模组中的一个第一开关断开之后，向逆变器包括的开关组发送开关断开信号，控制所述开关组包括的第二开关断开。

14、可选的，每个开关模组有至少两个第一开关；

15、所述控制器，还用于根据所述逆变电路中各个相电的输出端的电流，控制所述相电对应的开关模组中的一个第一开关断开之后，向逆变器包括的开关组和闭合的第一开关发送开关断开信号，控制所述开关组包括的第二开关和闭合的第一开关断开。

16、可选的，所述控制器，还用于在确定当前的预设开关的使用满足预设条件后，从所述预设开关对应的开关模组中选择除该预设开关外的一个能作为预设开关的开关作为新的预设开关；所述预设条件包括预设使用时长或预设使用次数，所述预设开关是在控制器中预先设置用于控制所述开关模组关断的开关，所述预设开关是单独配置有一个连接线与所述控制器连接的开关。

17、可选的，所述逆变器短路包括逆变器光伏电池板线缆对地短路和母线正极和负极对地短路；

18、所述控制器，还用于在满足逆变器光伏电池板线缆对地短路的第一异常条件时，确认光伏电池板线缆对地短路；在满足母线正极和负极对地短路的第二异常条件时，确认母线的正极和负极对地短路；

19、所述第一异常条件包括在同一时刻，对n相逆变器的n个相电的输出端采集的电流值的矢量和的绝对值大于第一阈值，n大于1，所述第一阈值为功率变换器正常时，n个相电回路在同一时刻的电流采集值的矢量和的绝对值的最大值；或，n相交流电的n个相电的输出端的电流采集值均为正，n大于1；或，n相交流电的n个相电中任意两个相电的输出端的电流采集值均为正，n大于2；或，n个相电中至少一个相电的输出端的电流采集值超过预设值，且所述电流采集值对应的相电的输出端的电压采集值为正，所述预设值为功率变换器正常运行时所述相电的输出端的电流采集值；所述电流采集值是按照所述第一开关的开关频率对相电回路进行多次采集后确定的平均值或最大值，多次所述采集包括采集电流瞬时有效值或采集电流瞬时峰值；

20、所述第二异常条件包括所述母线的电压下降的斜率大于母线正常运行时的电压下降斜率，且所述母线的电压的最小值小于逆变器运行电压。

21、第二方面，本技术还提供了一种逆变器异常关断方法，应用于上述的逆变器中的控制器，所述方法包括：

22、在确定逆变器短路的情况下，关闭所述逆变器的逆变器驱动；

23、连续采集逆变电路每个相电的输出端的电器参数，所述电器参数为电压值或电流值中的一种或多种；

24、根据每个相电所述采集的电器参数，确定所述相电的电流值过零时刻；

25、根据所述过零时刻，断开所述相电对应的开关模组中的预设开关，所述预设开关是在所述控制器中预先设置用于控制所述开关模组关断的开关，所述预设开关是控制端与所述控制器独立连接的开关。

26、可选的，所述逆变器短路为逆变器光伏电池板线缆对地短路；

27、所述根据每个相电所述采集的电器参数，确定所述相电的电流值过零时刻，包括：

28、将所述相电的输出端采集的电压值从负值首次变为正值对应的时刻确定为所述相电的电流值的过零时刻一；或，

29、在所述相电的输出端采集的电流值随时间呈下降趋势的情况下，根据所述下降趋势的斜率，确定所述相电的电流值的过零时刻二，并将过零时刻二减开关断电延时时间得到信号时刻；

30、所述根据所述过零时刻，断开所述相电对应的开关模组中的预设开关，包括：

31、从所述过零时刻一或所述信号时刻起始的预设时间长度内，向所述相电对应的开关模组中的预设开关发送开关关断信号，断开所述预设开关，所述预设时间长度为所述相电的输出端采集的电压值从负值首次变为正值对应的时刻到所述相电的输出端采集的电压值再从所述正值首次变为负值对应的时刻之间的时间长度。

32、可选的，所述逆变器短路为母线正极和负极对地短路；

33、所述根据每个相电所述采集的电器参数，确定所述相电的电流值过零时刻，包括：

34、在所述相电的输出端采集的电流值随时间呈下降趋势的情况下，根据所述下降趋势的斜率，确定所述相电的电流值的过零时刻；

35、所述根据所述过零时刻，断开所述相电对应的开关模组中的预设开关，包括：

36、将过零时刻减开关断电延时时间得到信号时刻，并根据所述斜率确定所述信号时刻对应的目标电流值；

37、在采集到的电流值与所述目标电流值的差值的绝对值小于目标阈值时，则向所述相电对应的开关模组中的预设开关发送开关关断信号，断开所述预设开关，目标阈值为相邻两次采集的电流值的差值。

38、第三方面，本技术还提供了一种逆变器异常关断装置，用于上述的逆变器中的控制器，所述装置包括：

39、处理单元，用于在确定逆变器短路的情况下，关闭所述逆变器的逆变器驱动；

40、采集单元，用于连续采集逆变电路每个相电的输出端的电器参数，所述电器参数为电压值或电流值中的一种或多种；

41、计算单元，用于在每一相电的输出端采集的电器参数呈下降趋势的情况下，确定所述下降趋势的斜率，确定所述电器参数过零时刻；

42、控制单元，用于根据所述过零时刻，断开所述相电对应的开关模组中的预设开关，所述预设开关是在所述控制器中预先设置用于控制所述开关模组关断的开关，所述预设开关是控制端与所述控制器独立连接的开关。

43、第四方面，本技术还提供了一种光伏系统，包括太阳能板组串、逆变器，所述太阳能组串与所述逆变器的输入端连接，用于为所述逆变器提供直流电；

44、所述逆变器输出端与电网连接，用于将直流电源的直流电转换为交流电并输送至电网，所述逆变器采用上述的一种逆变器。

45、本技术实施例提供了一种逆变器及其异常关断方法和装置、一种光伏系统。本技术的逆变器中开关模组串联多个开关，逆变电路输入端与直流源连接，逆变电路的输出端通过所述开关模组连接至电网，多个开关中的至少一开关的控制端与所述控制器独立连接。控制器用于在逆变器出现短路时，关闭逆变器驱动，并将开关模组中与控制器独立连接的至少一个开关断开。如此能够，通过控制开关模组中与控制器独立连接的开关断开，即可断开通过该开关模组对逆变电路和电网的连接，减少逆变器短路对逆变器造成的损坏。