本發(fā)明專利技術(shù)提出了一種光伏組串保護(hù)裝置，包括檢測單元、光伏發(fā)電單元，所述檢測單元與所述光伏發(fā)電單元相連接，用于檢測光伏發(fā)電單元的電路參數(shù)；還包括處理單元，用于根據(jù)所述檢測單元的檢測結(jié)果判斷光伏發(fā)電單元的工作狀態(tài)，并根據(jù)工作狀態(tài)進(jìn)行控制。本發(fā)明專利技術(shù)解決了現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)電單元輸出這一部分電路不存在任何保護(hù)及措施，造成短路燒毀的問題。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是指一種光伏組串保護(hù)裝置。
技術(shù)介紹
光伏(PVor photovoltaic)是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)(photovoltaic powersystem)的簡稱，是一種利用太陽電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)；有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。由于其優(yōu)良的特性，光伏產(chǎn)業(yè)越來越普及。 光伏電站的發(fā)電部分一般由若干光伏板組件串聯(lián)構(gòu)成光伏發(fā)電單元，獲得滿足逆變器的輸入電壓，再將多個(gè)光伏發(fā)電單元并聯(lián)，達(dá)到與逆變器相匹配的輸入功率。目前大型光伏電站通常按照I麗一個(gè)單元設(shè)置，再將若干麗單元并聯(lián)構(gòu)成10麗級甚至100麗級光伏電站；其一般選用單塊功率為240WP，每個(gè)光伏發(fā)電單元通常由20塊左右光伏板組件串聯(lián)，10-16個(gè)光伏發(fā)電單元通過匯流箱并聯(lián)后送往直流柜，6-12個(gè)匯流箱輸出在直流柜內(nèi)并聯(lián)，構(gòu)成500KW的光伏發(fā)電單元。目前光伏電站中光伏發(fā)電單元的保護(hù)一般采取在電源的出口端設(shè)置直流斷路器、直流熔絲作為保護(hù)裝置。由于光伏電站的特殊性，為便于安裝及施工，每個(gè)光伏發(fā)電單元的直流斷路器或直流熔絲均安裝在匯流箱中，每個(gè)光伏發(fā)電單元構(gòu)成最基本的發(fā)電單元，該發(fā)電單元的保護(hù)直流斷路器或直流熔絲距離其輸出點(diǎn)的距離少則2-3米，遠(yuǎn)則可達(dá)到60-90米，平均一般在50米，即在發(fā)電單元輸出這一部分電路不存在任何保護(hù)及措施。因此目前光伏電站一旦出現(xiàn)短路故障通常將導(dǎo)致故障光伏發(fā)電單元全部燒毀，其損失極其嚴(yán)重。組件的接線盒中匯流銅帶、旁路二極管、及出線一般都采用靠彈簧片壓力連接的形式連接。各組件的串聯(lián)接口一般選用防水插頭連接，每個(gè)光伏發(fā)電單元的連接點(diǎn)一般在140個(gè)以上。光伏發(fā)電單兀開路電壓一般在650-880V,由于光伏組件的電特性,光伏發(fā)電單元輸出近似恒流源，單個(gè)光伏發(fā)電單元本身是可以承受短路電流通過，但是由于不穩(wěn)定的連接，在眾多的壓力連接點(diǎn)中，一旦出線接觸不良，就會導(dǎo)致發(fā)熱、拉弧，由于直流電弧在空氣中燃燒穩(wěn)定，將導(dǎo)致整個(gè)光伏發(fā)電單元的燃燒，影響面極大。由于光伏發(fā)電單元工作過程中短路電流僅比工作電流稍大，出現(xiàn)短路時(shí)熔絲及空氣開關(guān)也無法動作或熔斷。另外北美標(biāo)準(zhǔn)NASI/NFPA70已明確規(guī)定，直流側(cè)的保護(hù)電器均要求直流規(guī)格的，對于保護(hù)光伏電池串的熔斷器，要求額定電流In彡I. 56Isc(Isc為PV串的短路電流)，額定電壓不小于光伏電池串當(dāng)?shù)刈畹蜏囟葧r(shí)的開路電壓Voc，并提供了修正系數(shù)供計(jì)算實(shí)際使用溫度下Voc ;而保護(hù)PV陣列的熔斷器、其要求限制電流I. 25Isc彡In < I. 56Isc，該位置導(dǎo)線規(guī)格要不小于1.56ISC。但在日照光強(qiáng)小于標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)時(shí)，光伏組串短路電流將小于In，因此若此時(shí)發(fā)生短路或者燃弧，由于電流太小熔斷器完全不可能被熔斷開，因此也會造成設(shè)備的損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提出一種光伏組串保護(hù)裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)電單元輸出這一部分電路不存在任何保護(hù)及措施，造成短路燒毀的問題。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種光伏組串保護(hù)裝置，包括檢測單元、光伏發(fā)電單元，所述檢測單元與所述光伏發(fā)電單元相連接，用于檢測光伏發(fā)電單元的電路參數(shù)；還包括處理單元，用于根據(jù)所述檢測單元的檢測結(jié)果判斷光伏發(fā)電單元的工作狀態(tài)，并根據(jù)工作狀態(tài)進(jìn)行控制。所述處理單元包括保護(hù)單元和監(jiān)控通訊單元；當(dāng)檢測單元的檢測結(jié)果為故障狀態(tài)時(shí)，所述保護(hù)單元切斷主回路電流，所述監(jiān)控通訊單元發(fā)出報(bào)警信息。 所述保護(hù)單元包括熔絲。所述保護(hù)單元包括保護(hù)功率管。所述處理單元為中央處理器。還包括電源；所述電源為所述檢測單元及所述處理單元供電。本專利技術(shù)光伏組串保護(hù)裝置其通過處理單元控制電路的斷開，且控制的電路可以設(shè)置在發(fā)電單元輸出端或者其他任意需要之處，檢測電路及時(shí)檢測光伏發(fā)電單元的狀態(tài)，并用以提供給處理單元進(jìn)行判斷，從而第一時(shí)間保護(hù)了光伏發(fā)電單元；從而可以在第一時(shí)間切斷電源，起到及時(shí)有效的安全保護(hù)，并且能夠盡可能低的降低損失。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本專利技術(shù)光伏組串保護(hù)裝置的框圖。具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本專利技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。本專利技術(shù)光伏組串保護(hù)裝置，包括檢測單元I、光伏發(fā)電單元2，檢測單元I與光伏發(fā)電單元2相連接，用于檢測光伏發(fā)電單元2的電路參數(shù)；還包括處理單元3，用于根據(jù)檢測單元I的檢測結(jié)果判斷光伏發(fā)電單元2的工作狀態(tài)，并根據(jù)工作狀態(tài)進(jìn)行控制。優(yōu)選的，處理單元3包括保護(hù)單元和監(jiān)控通訊單元；當(dāng)檢測單元I的檢測結(jié)果為故障狀態(tài)時(shí)，保護(hù)單元切斷主回路電流，監(jiān)控通訊單元發(fā)出報(bào)警信息。優(yōu)選的，保護(hù)單元包括熔絲；或者保護(hù)單元包括保護(hù)功率管。熔絲或功率管作為設(shè)備的保護(hù)器件，通過熔斷熔絲或關(guān)斷功率管切斷光伏電站發(fā)電單元電流；所述處理單元3為中央處理器。優(yōu)選的，還包括電源4 ;所述電源4為所述檢測單元I及所述處理單元3供電。具體的，設(shè)備設(shè)有電源4插頭，從要保護(hù)的光伏電站發(fā)電單元中抽取，通過電源4整定成穩(wěn)定電源給設(shè)備提供用電。本專利技術(shù)工作時(shí)，檢測單元I,可檢測光伏電站發(fā)電單元電壓及電流的變化，比如短路或者燃弧代表電壓瞬間下降或者電流突然增加因此產(chǎn)生了斜波電流，一般而言，電流從肉眼看來近似為一條直線，而所檢測的電流值其變化也將是一個(gè)平穩(wěn)的變化，若其曲線發(fā)生了突然的跳變，則設(shè)定其是出現(xiàn)了短路或者燃弧；此時(shí)，需要瞬時(shí)停止設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。處理單元3，根據(jù)所述檢測單元I的檢測結(jié)果判斷光伏發(fā)電單元2的工作狀態(tài)；當(dāng)檢測單元I的檢測結(jié)果為故障狀態(tài)時(shí)，故障保護(hù)單元，通過熔斷熔絲或關(guān)斷功率管，切斷主回路電流；監(jiān)控通訊單元，將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)上傳至光伏電站中控室，發(fā)出報(bào)警信息。 本專利技術(shù)除了在電源的出口端設(shè)置直流斷路器、直流熔絲作為保護(hù)裝置，另外將光伏組串保護(hù)裝置安裝在光伏電站每個(gè)發(fā)電單元的出口端，有效保護(hù)光伏電站發(fā)電單元及其附屬電纜、電纜插頭等出線的短路燃弧、接觸不良拉弧等，從而防止事故擴(kuò)大。以上所述僅為本專利技術(shù)的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本專利技術(shù)，凡在本專利技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本專利技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種光伏組串保護(hù)裝置，包括檢測單元、光伏發(fā)電單元，其特征在于，所述檢測單元與所述光伏發(fā)電單元相連接，用于檢測光伏發(fā)電單元的電路參數(shù)； 還包括處理單元，用于根據(jù)所述檢測單元的檢測結(jié)果判斷光伏發(fā)電單元的工作狀態(tài)，并根據(jù)工作狀態(tài)進(jìn)行控制。2.如權(quán)利要求I所述的一種光伏組串保護(hù)裝置，其特征在于，所述處理單元包括保護(hù)單元和監(jiān)控通訊單元；當(dāng)檢測單元的檢測結(jié)果為故障狀態(tài)時(shí)，所述保護(hù)單元切斷主回路電流，所述監(jiān)控通訊單元發(fā)出報(bào)警信息。3.如權(quán)利要求2所述的一種光伏組串保護(hù)裝置，其特征在于，所述保護(hù)單元包括熔絲。4.如權(quán)利要求2所述的一種光伏組串本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光伏組串保護(hù)裝置，包括檢測單元、光伏發(fā)電單元，其特征在于，所述檢測單元與所述光伏發(fā)電單元相連接，用于檢測光伏發(fā)電單元的電路參數(shù)；還包括處理單元，用于根據(jù)所述檢測單元的檢測結(jié)果判斷光伏發(fā)電單元的工作狀態(tài)，并根據(jù)工作狀態(tài)進(jìn)行控制。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：舒江東，李陳，王德志，
申請(專利權(quán))人：廣州中晶新能源工程有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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