母线电容电压故障的保护方法及逆变器与流程

本申请涉及储能，尤其涉及一种母线电容电压故障的保护方法及逆变器。

背景技术：

1、随着新能源技术的发展，逆变器得到了更为广泛的应用，其中，逆变器中直流母线的两端通常会串联多个母线电容，若串联的多个母线电容中的任一个发生故障，则会导致母线电容电压不均，电容存在过压风险，若电容长时间承受过电压会发生爆炸。当母线电容发生故障后，若直接停机，停止功率传递，光伏组件的电压会直接抬升至开路电压，可能会进一步抬高母线电压，加剧母线电容发生过压爆炸的风险。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请提供一种母线电容电压故障的保护方法及逆变器，可以防止母线电容因承压过高而发生爆炸，从而降低逆变器的故障率，提高逆变器的工作稳定性。

2、第一方面，本申请提供一种母线电容电压故障的保护方法，应用于逆变器，逆变器包括母线放电模块、输出开关、逆变功率变换电路、n个母线电容、一个或多个光伏输入开关及一个或多个光伏功率变换电路，一个或多个光伏功率变换电路通过一个或多个输入开关对应连接一个或多个光伏组件，每个光伏功率变换电路均连接直流母线，n个母线电容依次串联连接于直流母线的两端之间，逆变功率变换电路连接直流母线，并通过输出开关连接电网和/或负载，母线放电模块用于降低直流母线的母线电压，方法包括：响应于n个母线电容中至少一个母线电容电压故障且输出开关断开，断开光伏输入开关，并启动母线放电模块。

3、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，母线电容电压故障的保护方法还包括：响应于n个母线电容中至少一个母线电容电压故障且输出开关导通，根据光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法；其中，光伏最大电压为一个或多个光伏组件的输出电压的最大值，第一电压阈值与母线电压成正比。

4、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，根据光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法，包括：响应于光伏最大电压小于第一电压阈值，断开输出开关与一个或多个光伏输入开关，并启动母线放电模块。

5、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，根据光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法，包括：响应于光伏最大电压大于或等于第一电压阈值，且所述n个母线电容中存在有电压大于第二电压阈值的母线电容，断开输出开关与一个或多个光伏输入开关，并启动母线放电模块。

6、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，根据光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法，包括：响应于光伏最大电压大于或等于第一电压阈值，且所述n个母线电容的电压均小于或等于第二电压阈值，先断开一个或多个光伏输入开关，再断开输出开关，并启动母线放电模块。

7、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，逆变器还包括一个或多个电池输入开关及一个或多个电池功率变换电路，一个或多个电池功率变换电路通过一个或多个电池输入开关对应连接一个或多个电池，每个电池功率变换电路均连接直流母线，方法还包括：响应于n个母线电容中至少一个母线电容电压故障且输出开关断开，断开电池输入开关，并启动母线放电模块；响应于n个母线电容中至少一个母线电容电压故障且输出开关导通，根据光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果和电池最大电压与第三电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法；

8、其中，光伏最大电压为一个或多个光伏组件的输出电压的最大值，电池最大电压为一个或多个电池的输出电压的最大值，第一电压阈值与第三电压阈值均与母线电压成正比。

9、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，根据光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果和电池最大电压与第三电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法，包括：响应于光伏最大电压小于第一电压阈值且电池最大电压小于第三电压阈值，断开输出开关、一个或多个光伏输入开关与一个或多个电池输入开关，并启动母线放电模块。

10、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，根据光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果和电池最大电压与第三电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法，包括：响应于光伏最大电压大于或等于第一电压阈值，且n个母线电容中存在有电压大于第二电压阈值的母线电容，断开输出开关、一个或多个光伏输入开关与一个或多个电池输入开关，并启动母线放电模块；或者响应于电池最大电压大于或等于第三电压阈值，且n个母线电容中存在有电压大于第二电压阈值的母线电容，断开输出开关、一个或多个光伏输入开关与一个或多个电池输入开关，并启动母线放电模块。

11、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，根据光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果和电池最大电压与第三电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法，包括：响应于光伏最大电压大于或等于第一电压阈值，且n个母线电容的电压均小于或等于第二电压阈值，先断开一个或多个光伏输入开关与一个或多个电池输入开关，再断开输出开关，并启动母线放电模块；或者响应于电池最大电压大于或等于第三电压阈值，且n个母线电容的电压均小于或等于第二电压阈值，先断开一个或多个光伏输入开关与一个或多个电池输入开关，再断开输出开关，并启动母线放电模块。

12、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，逆变器还包括放电开关，放电开关连接母线放电模块与直流母线之间，启动母线放电模块，包括：导通放电开关。

13、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，母线电容电压故障包括：母线电容的电压与故障阈值之差的绝对值大于预设电压阈值；其中，故障阈值为母线电压除以n。

14、第二方面，本申请提供一种逆变器，逆变器包括控制电路，控制电路用于执行如第一方面任一种可能的实现方式提供的母线电容电压故障的保护方法。

技术特征：

1.一种母线电容电压故障的保护方法，应用于逆变器，其特征在于，所述逆变器包括母线放电模块、输出开关、逆变功率变换电路、n个母线电容、一个或多个光伏输入开关及一个或多个光伏功率变换电路，所述一个或多个光伏功率变换电路通过一个或多个输入开关对应连接一个或多个光伏组件，每个所述光伏功率变换电路均连接直流母线，所述n个母线电容依次串联连接于所述直流母线的两端之间，所述逆变功率变换电路连接所述直流母线，并通过所述输出开关连接电网和/或负载，所述母线放电模块用于降低所述直流母线的母线电压，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的母线电容电压故障的保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.如权利要求2所述的母线电容电压故障的保护方法，其特征在于，所述根据所述光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法，包括：

4.如权利要求2所述的母线电容电压故障的保护方法，其特征在于，所述根据所述光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法，包括：

5.如权利要求2所述的母线电容电压故障的保护方法，其特征在于，根据所述光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法，包括：

6.如权利要求1所述的母线电容电压故障的保护方法，其特征在于，所述逆变器还包括一个或多个电池输入开关及一个或多个电池功率变换电路，所述一个或多个电池功率变换电路通过所述一个或多个电池输入开关对应连接一个或多个电池，每个所述电池功率变换电路均连接直流母线，所述方法还包括：

7.如权利要求6所述的母线电容电压故障的保护方法，其特征在于，所述根据光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果和电池最大电压与第三电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法，包括：

8.如权利要求6所述的母线电容电压故障的保护方法，其特征在于，所述根据光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果和电池最大电压与第三电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法，包括：

9.如权利要求6所述的母线电容电压故障的保护方法，其特征在于，所述根据光伏最大电压与第一电压阈值的比较结果和电池最大电压与第三电压阈值的比较结果，执行相应的控制方法，包括：

10.如权利要求1所述的母线电容电压故障的保护方法，其特征在于，所述逆变器还包括放电开关，所述放电开关连接所述母线放电模块与所述直流母线之间，所述启动所述母线放电模块，包括：导通所述放电开关。

11.如权利要求1至10中任一项所述的母线电容电压故障的保护方法，其特征在于，所述母线电容电压故障包括：

12.一种逆变器，其特征在于，所述逆变器包括控制电路，所述控制电路用于执行如权利要求1至11中任意一项所述的母线电容电压故障的保护方法。

技术总结
本申请提供一种母线电容电压故障的保护方法，保护方法包括：响应于n个母线电容中至少一个母线电容电压故障且输出开关断开，断开光伏输入开关，并启动母线放电模块。本申请还提供一种逆变器。由此，本申请提供的母线电容电压故障的保护方法及逆变器，可以防止母线电容因承压过高而发生故障，从而降低逆变器的故障率，提高逆变器的工作稳定性。

技术研发人员：牛鸿飞,李荣华,安天宏,王克柔,顾涛,吴忠强
受保护的技术使用者：浙江艾罗网络能源技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27