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升压电路失效检测方法及装置与流程

发布时间:2020/04/19 电力百科 标签:升压电路浏览次数:2048

本发明属于电力电子技术领域,尤其涉及一种升压电路失效检测方法及装置。

背景技术:

在光伏发电装置中,光伏组件产生的电能经过升压电路升压后输送至下一级的逆变器,由逆变器将升压后的直流电转换为交流电,最后得到的交流电输送至电网或提供给负载。如果升压电路失效无法正常升压,将导致整个光伏发电装置工作异常,因此,需要检测升压电路是否失效。

目前,常规检测升压电路失效的方式是在光伏发电装置在非并网时通过升压实现,即通过控制升压电路中的开关管按一定占空比导通,使升压电路的输出电压升压,如果升压电路的输出电压无法升高则说明升压电路失效。但是当升压电路的输入电压较高时,升压电路的输出电压也会比较高,如果升压电路的输出电压过高将导致升压电路内的电力器件损坏,因此,当升压电路的输入电压较高时,无法通过升压电路升压与否来判断升压电路是否失效。

技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种升压电路失效检测方法及装置,以解决当升压电路的输入电压较高时,无法检测升压电路是否失效的技术问题,具体的技术方案如下:

第一方面,本申请提供了一种升压电路失效检测方法,应用于光伏发电装置中,所述光伏发电装置包括升压电路和逆变器,且所述升压电路的输出端连接所述逆变器的输入端,所述方法包括:

在控制所述逆变器工作且检测到所述逆变器的输入电压低于第一电压阈值后,控制所述升压电路工作且使所述升压电路的输入端或输出端的电压固定,以及控制所述升压电路中电压未被固定的一端的电压给定值变化第二电压阈值,且变化方向保证输出电压高于输入电压,其中所述第一电压阈值小于所述升压电路的电压应力;

根据所述升压电路的输出电压实际值和输入电压实际值判断所述升压电路是否失效,其中,所述第二电压阈值满足所述升压电路的实际输出电压仍低于所述第一电压阈值;

若所述输出电压实际值与输入电压实际值的电压差在第一电压范围内,则确定所述升压电路正常,所述第一电压范围根据所述第二电压阈值得到;

若所述电压差在接近零的第二电压范围,则确定所述升压电路失效。

可选地,控制所述升压电路工作且使所述升压电路的输入端或输出端的电压固定,以及控制所述升压电路中电压未被固定的一端的电压给定值变化第二电压阈值,且变化方向保证输出电压高于输入电压,包括:

控制所述升压电路工作且使所述升压电路的输出电压保持固定不变;

以及,控制所述升压电路的输入电压给定值降低第二电压阈值。

可选地,所述根据所述升压电路的输出电压实际值和输入电压实际值判断所述升压电路是否失效,包括:

根据所述升压电路的输出电压实际值与所述升压电路的输入电压实际值判断所述升压电路是否失效;

若所述输出电压实际值与所述输入电压实际值之间的电压差接近零的第二电压范围,则确定所述升压电路失效;

若所述电压差在第一电压范围内,则确定所述升压电路正常;

其中,所述第一电压范围根据所述第二电压阈值确定。

可选地,控制所述升压电路工作且使所述升压电路的输入端或输出端的电压固定,以及控制所述升压电路中电压未被固定的一端的电压给定值变化第二电压阈值,且变化方向保证输出电压高于输入电压,包括:

控制所述升压电路的输入电压保持固定不变;

以及,控制所述升压电路的输出电压给定值升高第二电压阈值,且所述输出电压给定值升高所述第二电压阈值后仍低于所述第一电压阈值。

可选地,所述根据所述升压电路的输出电压实际值和输入电压实际值判断所述升压电路是否失效,包括:

根据所述升压电路的输出电压实际值与所述升压电路的输入电压实际值判断所述升压电路是否失效;

若所述输出电压实际值与所述输入电压实际值之间的电压差在所述第一电压范围内,则确定所述升压电路正常;

若所述电压差在接近零的第二电压范围内,则确定所述升压电路失效;

其中,所述第一电压范围根据所述第二电压阈值确定。

可选地,所述升压电路包括boost升压电路。

可选地,在控制所述逆变器工作且检测到所述逆变器的输入电压低于第一电压阈值后,控制所述升压电路工作,包括:

控制所述逆变器工作以使所述逆变器的输入电压降低;

当检测到所述逆变器的输入电压低于所述第一电压阈值后,输出使所述升压电路内的开关管以预设占空比导通的控制信号,以使所述升压电路处于工作状态。

第二方面,本申请还提供了一种升压电路检测装置,应用于光伏发电装置中,所述光伏发电装置包括升压电路和逆变器,且所述升压电路的输出端连接所述逆变器的输入端,所述装置包括:

升压电路控制模块,用于在控制所述逆变器工作且检测到所述逆变器的输入电压低于第一电压阈值后,控制所述升压电路工作且使所述升压电路的输入端或输出端的电压固定,以及控制所述升压电路中未被固定的一端的电压给定值变化第二电压阈值,且变化方向保证输出电压高于输入电压,其中,所述第一电压阈值小于所述升压电路的电压应力;

失效检测模块,用于根据所述升压电路的输出电压实际值和输入电压实际值判断所述升压电路是否失效,其中,所述第二电压阈值满足所述升压电路的实际输出电压仍低于所述第一电压阈值;

第一确定模块,用于当所述输出电压实际值与输入电压实际值的电压差在第一电压范围内时,确定所述升压电路正常,所述第一电压范围根据所述第二电压阈值得到;

第二确定模块,用于当所述电压差不在所述第一电压范围内且接近于零时,确定所述升压电路失效。

可选地,所述升压电路控制模块包括:

输入给定值降低子模块,用于在控制所述逆变器工作且检测到所述逆变器的输入电压低于第一电压阈值后,控制所述升压电路的输出电压保持固定不变,以及,控制所述升压电路的输入电压给定值降低第二电压阈值。

可选地,所述失效检测模块包括:

第一判断子模块,用于根据所述升压电路的输出电压实际值与所述升压电路的输入电压实际值判断所述升压电路是否失效;若所述输出电压实际值与所述输入电压实际值之间的电压差接近零的第二电压范围,则确定所述升压电路失效;若所述电压差在第一电压范围内,则确定所述升压电路正常;

其中,所述第一电压范围根据所述第二电压阈值确定。

可选地,所述升压电路控制模块,包括:

输出给定值升高子模块,用于在控制所述逆变器工作且检测到所述逆变器的输入电压低于第一电压阈值后,控制所述升压电路的输入电压保持固定不变,以及,控制所述升压电路的输出电压给定值升高所述第二电压阈值,且所述输出电压给定值升高所述第二电压阈值后仍低于所述第一电压阈值。

可选地,所述失效检测模块,包括:

第二判断子模块,用于根据所述升压电路的输出电压实际值与所述升压电路的输入电压实际值判断所述升压电路是否失效;若所述输出电压实际值与所述输入电压实际值之间的电压差在所述第一电压范围内,则确定所述升压电路正常;若所述电压差在接近零的第二电压范围内,则确定所述升压电路失效;

其中,所述第一电压范围根据所述第二电压阈值确定。

可选地,所述升压电路控制模块包括:

逆变器控制子模块,用于控制所述逆变器工作以使所述逆变器的输入电压降低;

升压电路控制信号输出子模块,用于当检测到所述逆变器的输入电压低于所述第一电压阈值后,输出使所述升压电路内的开关管以预设占空比导通的控制信号,以使所述升压电路处于工作状态。

第三方面,本申请还提供一种控制器,应用于光伏发电装置中,所述光伏发电装置包括升压电路和逆变器,且所述升压电路的输出端连接所述逆变器的输入端,所述控制器包括:存储器和处理器,所述存储器内存储有程序指令,所述处理器调用所述存储器内的程序指令以执行权利要求1-5任一项所述的升压电路失效检测方法。

本实施例提供的升压电路失效检测方法,先控制逆变器并网工作,逆变器并网后工作电压会降低,升级电路的输出端连接至逆变器的输入端,因此,当逆变器的工作电压降低后,升压电路的输出电压也会降低,当检测到逆变器的工作电压低于第一电压阈值(第一电压阈值小于升压电路的电压应力)后,控制升压电路的输出电压(或输入电压)保持固定,调整输入电压给定值(或输出电压给定值),利用升压电路具有升压功能这一原理,如果升压电路能够正常工作,则在其输入/输出电压给定值发生变化后,其输入电压实际值或输出电压实际值会跟随相应的给定值变化,使得输出电压实际值与输入电压实际值之间的电压差接近于给定值的变化值;如果升压电路存在异常无法实现升压,则其输入电压实际值或输出电压实际值仍为升压电压工作前的状态即基本相等。因此,通过计算输出电压实际值与输入电压实际值之间的电压差即可判断升压电路是否失效。该方案不受升压电路输入电压高低的限制,可以应用于输入电压较高的应用场景,即,在升压电路的输入电压较高时能够检测升压电路是否失效。