CN106533148A - 具有急停功能的光伏逆变器以及用于其的急停方法 - Google Patents
具有急停功能的光伏逆变器以及用于其的急停方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106533148A CN106533148A CN201611184753.8A CN201611184753A CN106533148A CN 106533148 A CN106533148 A CN 106533148A CN 201611184753 A CN201611184753 A CN 201611184753A CN 106533148 A CN106533148 A CN 106533148A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit breaker
- emergency stop
- photovoltaic
- stop switch
- converter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 claims description 34
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 17
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 206010014357 Electric shock Diseases 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/36—Means for starting or stopping converters
-
- H02J3/383—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
- H02M1/322—Means for rapidly discharging a capacitor of the converter for protecting electrical components or for preventing electrical shock
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种具有急停功能的光伏逆变器以及用于该光伏逆变器的急停方法。所述光伏逆变器包括：至少一个逆变单元和急停开关，各个逆变单元包括依次连接的直流输入模块、直流断路器、功率变换模块、接触器模块、交流断路器和交流输出模块，急停开关用于控制各个逆变单元的接触器模块中的主接触器的线圈的电源供应并且控制各个逆变单元的直流断路器和交流断路器的操作状态，响应于急停开关被触发，急停开关切断所述主接触器的线圈的电源供应，并且控制所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态。本发明可切断主接触器的线圈的电源，切断交直流断路器，加快支撑电容的放电，并且能够提供急停电压状态反馈信息。
Description
技术领域
以下描述涉及光伏发电领域，具体地说，涉及一种具有急停功能的光伏逆变器，以及用于该光伏逆变器的急停方法。
背景技术
光伏发电是将太阳能直接转换为电能的技术，具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料、建设周期短的优点。并网光伏发电是将太阳能组件产生的直流电能经过光伏并网逆变器(光伏逆变器)转换成工频交流电能之后直接接入公共电网。
光伏逆变器在工作过程中存在对人体致命的高压，因此在光伏逆变器发生异常或紧急情况下，光伏逆变器具有急停(emergency stop)功能以避免或减小对操作者可能产生的各种危险。
目前应用于光伏并网逆变器装置中的急停功能，主要是通过控制断开交流回路中的接触器来实现电气分断，从而降低装置运行时出现紧急故障或工况风险。但是，这样的急停功能，仅断开交流回路中的接触器，这对于现场操作人员和检修人员的安全仍然存在隐患，同时现场操作人员和检修人员无法准确判断急停功能是否已经有效，此时如果光伏逆变器的主控板发出操作命令或发出驱动信号而使光伏逆变器的功率转换模块(例如，绝缘栅双极型晶体管模块(IGBT))工作，则会造成光伏逆变器的二次故障。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供具有急停功能的光伏逆变器以及用于该光伏逆变器的急停方法，可分别切断光伏逆变器的直流侧和交流侧的电气分断，加快功率变换模块中的支撑电容的放电，并且能够提供执行急停操作后的电压状态反馈信息。
根据本发明构思的一方面，提供一种具有急停功能的光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器包括：一个或多个逆变单元和急停开关，其中，各个逆变单元包括依次连接的电路保护模块、直流断路器、功率变换模块、接触器模块和交流断路器，其中，所述急停开关用于控制各个逆变单元的接触器模块中的主接触器的线圈的电源供应，并且用于控制各个逆变单元的直流断路器和交流断路器的操作状态，响应于所述急停开关被触发，所述急停开关切断所述主接触器的线圈的电源供应，并且控制所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态。
优选地，在各个逆变单元的功率变换模块中包括的第一开关响应于所述急停开关被触发，使得所述功率变换模块放电。
优选地，所述功率变换模块还包括：晶体管组、支撑电容器、第一电阻器、第二电阻器，其中，晶体管组、支撑电容器、第一电阻器和电阻支路并联连接，所述电阻支路包括串联的第二电阻器和第一开关，其中，第一开关根据所述急停开关的控制而闭合或断开，响应于所述急停开关被触发，第一开关闭合以使所述支撑电容器放电。
优选地，所述光伏逆变器还包括：第二开关，根据所述急停开关的控制，对所述直流断路器和交流断路器的分励线圈进行控制，使得所述直流断路器和交流断路器处于导通状态或分断状态。
优选地，响应于所述急停开关被触发，第二开关闭合，从而控制所述直流断路器和交流断路器的分励线圈来使所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态。
优选地，所述急停开关包括第一对触点，响应于所述急停开关被触发，第一对触点从常闭状态变为断开状态，以切断所述主接触器的线圈的电源供应。
优选地，所述急停开关包括第二对触点，响应于所述急停开关被触发，第二对触点从常开状态变为闭合状态，以使得第一开关和第二开关闭合。
优选地，所述光伏逆变器还包括用户接口状态反馈板，其中，所述急停开关包括第三对触点，响应于所述急停开关被触发，第三对触点从常开状态变为闭合状态，从而将直流电源提供的急停电压状态信息提供给用户接口状态反馈板。
优选地，第一开关为得电延时继电器。
根据本发明构思的另一方面，提供一种用于上述的光伏逆变器的急停方法，其特征在于，所述急停方法包括：所述急停开关接收触发操作；响应于所述触发操作，所述急停开关切断所述光伏逆变器中的所述主接触器的线圈的电源供应，并且将所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态。
优选地，将所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态的步骤包括：响应于所述触发操作，所述急停开关控制所述直流断路器和交流断路器的分励线圈来使所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态。
根据本发明构思的另一方面，提供一种用于上述的光伏逆变器的急停方法，其特征在于，所述急停方法包括：所述急停开关接收触发操作；响应于所述触发操作，所述急停开关切断所述光伏逆变器中的所述主接触器的线圈的电源供应，并且将所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态；在所述触发操作后，延迟预定时间段之后，将所述光伏逆变器中的功率变换模块进行放电。
优选地，将所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态的步骤包括：响应于所述触发操作，所述急停开关控制所述直流断路器和交流断路器的分励线圈来使所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态。
有益效果：
根据本发明的示例实施例的具有急停功能的光伏逆变器以及用于该光伏逆变器的急停方法，能够直接切断主接触器的线圈的电源供应，还能够对直流断路器和交流断路器中的分励线圈进行分励控制，增加了急停功能的可靠性。此外，通过对功率变换模块中的泄放电阻器进行改进以快速对支撑电容进行放电，并且在急停操作中，采用分阶段延时操作，保证泄放电阻的可靠安全工作，有效地避免操作者在操作时发生触电危险。
附图说明
以下将参照附图对本发明的示例实施例进行详细描述，其中，
图1是根据本发明的示例实施例的光伏逆变器的电路图；
图2是根据本发明的示例实施例的急停开关的第一对触点的示图；
图3是根据本发明的示例实施例的急停开关的第二对触点的示图；
图4是根据本发明的示例实施例的分励线圈的控制的示图；
图5是根据本发明的示例实施例的急停开关的第三对触点的示图；
图6示出根据本发明示例实施例的用于具有急停功能的光伏逆变器的急停方法的流程图。
贯穿附图和具体实施方式，相同的参考标号表示相同的元件。附图可以是不按比例的，并且为了清楚、示出和方便，可夸大附图中的元件的相对大小、比例和描述。
具体实施方式
本发明可具有各种变形和各种实施例，应理解，本发明不限于这些实施例，而是包括本发明的精神和范围内的所有变形、等同物和替换。
在本发明中，包括诸如“第一”和“第二”等序数的表述可修饰各种元件。然而，这些元件不被这样的表述所限制。在不脱离本发明的示例实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，并且相似地，第二元件可被称为第一元件。
在本发明的示例实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例，而不是为了限制示例实施例。除非上下文另有清楚的指示，否则在此使用的单数形式也意图包括复数形式。还将理解，当元件被称为被“连接”到另一元件时，该元件可被直接地连接到该另一元件或者可存在中间元件。相反，当元件被称为被“直接地连接”到另一元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间的关系的其他词语应以类似方式被解释(例如，“在…之间”与“直接在…之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。
图1是根据本发明的示例实施例的急停方案所应用于的光伏逆变器的电路图。
参照图1，根据本发明的示例实施例的光伏逆变器包括三个逆变单元101至103以及交流输出模块1091，并且第一逆变单元101、第二逆变单元102和第三逆变单元103互相独立且拓扑结构相同，每个逆变单元的直流侧采用单路最大功率点跟踪策略(MPPT)。然而这仅是示例，本领域的技术人员可根据实际需要而设计任意数量的逆变单元，并且每个逆变单元可采用其他合适的策略。光伏逆变器的三个逆变单元101至103将直流电能转换成交流电能，交流输出模块1091将交流电能输出到公共电网。
每个逆变单元可包括依次连接的电路保护模块1011、直流断路器1021(例如，直流塑壳断路器)、功率变换模块1031、LC滤波电抗器1041、接触器模块、交流断路器1081(例如，交流塑壳断路器)以及其他相应的检测控制电路。其中，电路保护模块1011用于避免因输入到光伏逆变器中的电流的异常而导致光伏逆变器损坏，在本示例实施例中使用快速熔断器(简称，快熔)元件来实现电路保护模块1011，然而这仅是示例性的，本发明构思不限于此。此外，接触器模块包括并联连接的主接触器1051和辅接触器1071。参照图1，在本发明的示例实施例中，功率变换模块1031可以是IGBT模块，然而本发明的示例实施例不限于此，其他与IGBT模块功能相同的可用的功率变换模块也包含在本发明构思的范围内。
当光伏逆变器达到正常的启动条件时，首先闭合辅接触器1071的开关U1，对辅接触器1071中的滤波电容1061进行预充电，当滤波电容电压1061达到一定等级时，主接触器1051再进行吸合(将辅助接触器1071及其内部的预充电电阻(未示出)短路)，辅接触器1071脱开，从而光伏逆变器启动完毕，开始工作。
如背景技术中所述，目前在光伏逆变器发生异常或紧急情况时所采用的急停方案，主要是通过控制断开交流回路中的接触器来实现电气分断，这样的急停方案仅切断了交流网侧的主接触器1051，这对于现场操作人员和检修人员的安全仍然存在很大的隐患。
有鉴于此，将根据本发明的示例实施例的急停方案应用于如图1所示的光伏逆变器，以下将结合图1至图5进行详细描述。此外，为了更加清楚和简明，可省略本领域普通技术人员公知的功能和结构的详细描述。
根据本发明的示例实施例的急停方案通过具有多触点的急停开关S1来实现。
根据本发明的示例实施例，参照图1至图5，急停开关S1可控制主接触器1051的线圈(图1中未示出，在图2中示出为M1至M3)的电源供应，在光伏逆变器发生异常或紧急情况下，急停开关S1被触发，从而切断主接触器的线圈的电源供应，稍后将参照图2进行详细描述。
急停开关S1还可控制直流断路器1021和交流断路器1081的操作状态。在光伏逆变器正常工作下，直流断路器1021和交流断路器1081处于导通状态，即，从直流输入模块1011输入的直流电能可经由直流断路器1021输入到IGBT模块1031，从IGBT模块1031输出的电能可经由交流断路器1081输出到交流输出模块1091。当光伏逆变器发生异常或紧急情况下，急停开关S1被触发，以将直流断路器1021和交流断路器1081从导通状态变为分断状态，从而切断直流输入模块1011与IGBT模块1031之间的电能传输，并且切断IGBT模块1031与交流输出模块1091之间的电能传输。
具体地说，在直流断路器1021和交流断路器1081中均安装有控制电压为AC220V的分励线圈(图1中的F1至F3为各个逆变单元中的直流断路器1021的分励线圈，F4至F6为各个逆变单元中的交流断路器1081的分励线圈)，急停开关S1通过对各个分励线圈进行控制来使得直流断路器1021和交流断路器1081处于导通状态或分断状态。当光伏逆变器发生异常或紧急情况下，急停开关S1被触发，使得直流断路器1021和交流断路器1081中的分励线圈得电，从而使得直流断路器1021和交流断路器1081从导通状态变为分断状态。稍后，将参照图3和图4来详细描述急停开关S1对各个分励线圈的控制。
当急停开关S1被触发时，还可使得IGBT模块1031快速放电。具体来说，以第一逆变单元101为例，IGBT模块1031可包括晶体管组、支撑电容器C1、第一电阻器R1、第二电阻器R2。第二电阻器R2和第一开关串联构成电阻支路，晶体管组、支撑电容器C1、第一电阻器R1和上述电阻支路并联连接。第一开关根据急停开关S1的控制而闭合或断开，响应于急停开关S1被触发，第一开关闭合，从而将第二电阻器R2并联到IGBT模块1031中的支撑电容器，使得IGBT模块1031中的安装在支撑电容器C1两端的泄放电阻的电阻变小(即，R1和R2并联后的电阻小于R1的电阻)，从而可以使支撑电容器C1快速放电。也就是说，在光伏逆变器发生异常或紧急情况下，通过急停开关S1控制第一开关闭合，可以使得存储在IGBT模块中的电荷快速放电。
在本示例实施例中，可通过继电器(例如，图1中示出的继电器K1)来实现第一开关。然而，这仅是示例，第一开关可具有其他任意可替换的形式。
在图1中，为了控制三个逆变单元，实现第一开关的继电器包括功能相同的继电器K1和继电器K2，继电器K1和K2的闭合和断开均由急停开关来控制。其中，继电器K1用于控制第一逆变单元101和第二逆变单元102，继电器K2用于控制第三逆变单元103。具体地说，在示例实施例中，继电器K1具有两对触点，其中一对触点用于控制第一逆变单元101中的IGBT模块，另一对触点用于控制第二逆变单元102中的IGBT模块，而继电器K2可作为第三逆变单元103的第一开关，来控制其中的IGBT模块。但是，这仅是示例性意义，本发明构思不限于此，可根据实际使用的继电器所包含的触点数量来选择不同数量的继电器以控制不同数量的逆变单元。
优选地，用于实现第一开关的继电器K1和K2可以为得电延时继电器。具体来说，急停开关可控制得电延时继电器K1和K2与直流电源(例如，24V)的连接与断开，从而控制得电延时继电器K1和K2的得电与失电，即，实现控制第一开关的闭合与断开。
以第一逆变单元中的得电延时继电器K1为例，在正常工作下，得电延时继电器K1的触点处于常开状态，电阻器R2不与IGBT模块1031中的支撑电容器C1并联。参照图3，当急停开关S1被触发时，急停开关S1控制得电延时继电器K1连接到24V的直流电源，从而得电延时继电器K1得电而使其触点从常开状态变为闭合(即，第一开关闭合)，使得电阻器R2与IGBT模块1031中的支撑电容器C1并联，以减小与支撑电容器C1并联的泄放电阻的阻值。
此外，由于延时特性，得电延时继电器K1在急停开关S1的控制下得电(即，得电延时继电器K1连接到24V的直流电源)后，延迟预定时间(例如，2s)，得电延时继电器K1的触点才从常开状态变为闭合，即延迟预定时间后，支撑电容器C1再进行快速放电。
得电延时继电器K2的操作与得电延时继电器K1的操作相同，因此为了简明在此不进行详细地描述。这样的分阶段延时动作，可以避免继电器K1和K2的动作与上述分励线圈的动作竞争冒险带来泄放电阻损毁的风险。
下面参照图2至图5来描述急停开关S1的结构以及对主接触器的线圈的电源供应、直流断路器和交流断路器以及IGBT模块的放电的控制。
急停开关S1可包括三对触点：第一对触点21和22、第二对触点23和24、第三对触点25和26。然而这仅是示例性的，急停开关S1可根据需要控制的逆变单元的数量而具有更多对触点。
参照图2，急停开关S1的第一对触点21和22为常闭触点，位于为逆变单元101至逆变单元103的主接触器的线圈(图2中的M1至M3)直接供电的电源回路中。第一对触点21和22用于控制与逆变单元101至逆变单元103分别对应的主接触器的线圈M1至M3的得电和失电，从而控制各个主接触器的导通与断开。在光伏逆变器正常工作下，第一对触点21和22为闭合状态，主接触器的线圈可被正常供电(例如，直流电源220V)，主接触器处于吸合状态。当在光伏逆变器发生异常或紧急情况下急停开关S1被触发时，第一对触点21和22从常闭状态变为断开状态，从而直接切断各个主接触器的线圈的电源供应。根据本发明的示例实施例，在急停开关S1被触发时，主接触器的断开是通过急停开关S1的控制而直接切断主接触器的线圈供电回路，这与现有技术中仅分断主接触器相比更合理，更可靠，更安全。
参照图3，急停开关S1的第二对触点23和24为常开触点，连接在直流电源(例如，24V)与继电器K3、K2和K1之间，其中，A1和A2为线圈符号。
继电器K1和K2为如上所述的实现第一开关的得电延时继电器，用于控制IGBT模块中的支撑电容器的放电。在光伏逆变器正常工作下，第二对触点23和24处于常开状态，延时继电器K1和K2不得电，因此延时继电器K1和K2的触点处于断开状态(即，第一开关处于断开状态)。在急停开关S1被触发时，急停开关S1的第二对触点23和24从常开状态变为闭合状态，将直流电源供应到得电延时继电器K1和K2，从而得电延时继电器K1和K2得电，在延时预定时间后，得电延时继电器K1和K2的触点变为闭合状态(即，第一开关变为闭合)，使得支撑电容器的泄放电阻变小，从而能够快速放电。
继电器K3用于控制直流断路器1021和交流断路器1081的分励线圈的电源供应。下面，参照图3和图4来描述急停开关S1通过控制继电器K3实现对直流断路器1021和交流断路器1081的分励线圈的电源供应的控制。
参照图4，继电器K3连接在为直流断路器1021和交流断路器1081的各个分励线圈供电的电源(例如，交流220V)与各个分励线圈之间，其中，继电器K3为普通的得电动合型继电器。也就是说，在光伏逆变器正常工作下，继电器K3不得电，继电器K3的触点为常开状态，电源无法供应到各个分励线圈(即，各个分励线圈不得电)，从而直流断路器1021和交流断路器1081处于导通状态。在继电器K3得电的情况下，继电器K3的触点从常开状态变为闭合状态，将交流电220供应到各个分励线圈(即，各个分励线圈得电)，从而直流断路器1021和交流断路器1081变为分断状态。
参照图3，继电器K3是否得电通过急停开关S1的第二对触点23和24来控制，其具体控制方法与得电延时继电器K1和K2的控制相同，在此将不进行详细地描述。此外，继电器K3仅是实现控制各个分励线圈是否得到电源供应的一个示例实施例，但是本发明构思不限于此，可实现该控制的任何类型的开关(在此，可称为第二开关)均可以作为继电器K3的替换。
参照图5，急停开关S1的第三对触点25和26为常开触点，连接在直流电源(例如，24V)与光伏逆变器的用户接口(IO)状态反馈板之间，用于向操作者提供急停开关S1的电压状态信息。光伏逆变器的IO状态反馈板可监测光伏逆变器各种状态信息(例如，由急停开关S1、其他控制开关-S2、-S3、-S4提供的电压状态信息)，以将其显示在光伏逆变器的显示器上供操作者对光伏逆变器的工作进行实时监测。在光伏逆变器正常工作下，急停开关S1的第三对触点25和26处于常开状态，IO状态反馈板未接收到来自直流电源的高电压，即，由急停开关S1提供的电压状态信息为低电平，也就是说，此时急停开关S1并未被触发进行急停操作。当光伏逆变器异常或紧急情况下，急停开关S1被触发，第三对触点25和26从常开状态变为闭合状态，从而直流电源的高电压被提供给IO状态反馈板，即，由急停开关S1提供的电压状态信息变为高电平，从而操作者可根据高电平的电压状态信息确定急停开关S1进行了有效地工作。换言之，急停开关S1可以有效地提供光伏逆变器进行急停操作时的IO量反馈和故障信息。
在本发明的示例实施例中，急停开关S1可安装在图1中所示的任意一个逆变单元中，并且急停开关S1可包括三对触点，以通过控制多个继电器来控制图1中所示的三个逆变单元的操作。然而，这仅是示例，可根据需要而设计急停开关具有更多对的触点，以如上所述的相似方式控制更多个继电器，从而来控制更多个逆变单元。
图6示出根据本发明示例实施例的用于具有急停功能的光伏逆变器的急停方法的流程图。
参照图6，当确认光伏逆变器发生异常或出现紧急情况时，急停开关S1接收触发操作，例如，急停开关S1可以是按钮形式，当拍下按钮时急停开关S1被触发。响应于该触发操作，急停开关切断主接触器的线圈的电源供应(即，主接触器的线圈失电)以断开主接触器，并使得直流断路器和交流断路器的分励线圈得电以断开直流断路器和交流断路器，并且使得延时继电器得电，在延时预定时间(例如，2s)后支撑电容器进行放电。
当光伏逆变器的异常或紧急情况解除时，急停开关S1可响应于恢复操作而将各个触点恢复到光伏逆变器正常工作下的状态，也就是说，第一对触点恢复常闭状态，使得主接触器的线圈可得到电源供应；第二对触点恢复常开状态，使得继电器K1和K2触点(即，对应的第一开关)断开，从而直流断路器和交流断路器的分励线圈不得电，使得继电器K3的触点(即，对应的第二开关)断开，第二电阻器R2未并联到支撑电容器C1上；第三对触点恢复常开状态，从而提供给IO状态反馈板的急停电压状态信息恢复为低电平。例如，如果急停开关S1是按钮形式，则可通过旋开按钮来向急停开关S1提供恢复操作。然而，急停开关S1的形式不限于此，其他可实现相同功能的开关形式也包括在本发明构思的范围内。
根据本发明的示例实施例的具有急停功能的光伏逆变器，能够直接切断主接触器的线圈的电源供应，还能够对直流断路器和交流断路器中的分励线圈进行分励控制，增加了急停功能的可靠性。此外，通过对功率变换模块中的泄放电阻器进行改进以快速对支撑电容进行放电，并且在急停操作中，采用分阶段延时操作，保证泄放电阻的可靠安全工作，有效地避免操作者在操作时发生触电危险。
虽然上面参照图1至图6已经详细描述了本发明的特定示例实施例，但是在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，可以以各种形式对本发明进行修改。因此，不应仅基于描述的示例实施例来确定本发明的范围，而是基于权利要求及其等同物来确定本发明的范围。
Claims (13)
1.一种具有急停功能的光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器包括：一个或多个逆变单元和急停开关，其中，各个逆变单元包括依次连接的电路保护模块、直流断路器、功率变换模块、接触器模块和交流断路器，
其中，所述急停开关用于控制各个逆变单元的接触器模块中的主接触器的线圈的电源供应，并且用于控制各个逆变单元的直流断路器和交流断路器的操作状态，
响应于所述急停开关被触发，所述急停开关切断所述主接触器的线圈的电源供应，并且控制所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态。
2.如权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，在各个逆变单元的功率变换模块中包括的第一开关响应于所述急停开关被触发，使得所述功率变换模块放电。
3.如权利要求2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述功率变换模块还包括：晶体管组、支撑电容器、第一电阻器、第二电阻器，
其中，晶体管组、支撑电容器、第一电阻器和电阻支路并联连接，所述电阻支路包括串联的第二电阻器和第一开关，
其中，第一开关根据所述急停开关的控制而闭合或断开，
响应于所述急停开关被触发，第一开关闭合以使所述支撑电容器放电。
4.如权利要求3所述的光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器还包括：第二开关，根据所述急停开关的控制，对所述直流断路器和交流断路器的分励线圈进行控制，使得所述直流断路器和交流断路器处于导通状态或分断状态。
5.如权利要求4所述的光伏逆变器，其特征在于，响应于所述急停开关被触发，第二开关闭合，从而控制所述直流断路器和交流断路器的分励线圈来使所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态。
6.如权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述急停开关包括第一对触点，响应于所述急停开关被触发，第一对触点从常闭状态变为断开状态，以切断所述主接触器的线圈的电源供应。
7.如权利要求5所述的光伏逆变器，其特征在于，所述急停开关包括第二对触点，响应于所述急停开关被触发，第二对触点从常开状态变为闭合状态，以使得第一开关和第二开关闭合。
8.如权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器还包括用户接口状态反馈板，
其中，所述急停开关包括第三对触点，响应于所述急停开关被触发，第三对触点从常开状态变为闭合状态，从而将直流电源提供的急停电压状态信息提供给用户接口状态反馈板。
9.如权利要求2或3所述的光伏逆变器，其特征在于，第一开关为得电延时继电器。
10.一种用于权利要求1-8中的任意一项所述的光伏逆变器的急停方法，其特征在于，所述急停方法包括：
所述急停开关接收触发操作，
响应于所述触发操作，所述急停开关切断所述光伏逆变器中的所述主接触器的线圈的电源供应，并且将所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态。
11.如权利要求10所述的光伏逆变器的急停方法，其特征在于，将所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态的步骤包括：响应于所述触发操作，所述急停开关控制所述直流断路器和交流断路器的分励线圈来使所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态。
12.一种用于权利要求9所述的光伏逆变器的急停方法，其特征在于，所述急停方法包括：
所述急停开关接收触发操作，
响应于所述触发操作，所述急停开关切断所述光伏逆变器中的所述主接触器的线圈的电源供应，并且将所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态，
在所述触发操作后，延迟预定时间段之后，将所述光伏逆变器中的功率变换模块进行放电。
13.如权利要求12所述的光伏逆变器的急停方法，其特征在于，将所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态的步骤包括：响应于所述触发操作，所述急停开关控制所述直流断路器和交流断路器的分励线圈来使所述直流断路器和交流断路器从导通状态变为分断状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611184753.8A CN106533148B (zh) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | 具有急停功能的光伏逆变器以及用于其的急停方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611184753.8A CN106533148B (zh) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | 具有急停功能的光伏逆变器以及用于其的急停方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106533148A true CN106533148A (zh) | 2017-03-22 |
| CN106533148B CN106533148B (zh) | 2019-07-09 |
Family
ID=58340477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611184753.8A Active CN106533148B (zh) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | 具有急停功能的光伏逆变器以及用于其的急停方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106533148B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108667331A (zh) * | 2017-03-30 | 2018-10-16 | 比亚迪股份有限公司 | 轨道交通车辆及其牵引系统中高速断路器的控制装置 |
| CN109638795A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-04-16 | 厦门科华恒盛股份有限公司 | 组串式光伏逆变系统急停控制方法及装置 |
| CN110265976A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-20 | 阳光电源股份有限公司 | 一种电池储能系统的联动保护电路及电池储能系统 |
| CN110581642A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 维谛技术有限公司 | 一种变流器软启动电路及方法 |
| CN110829482A (zh) * | 2018-08-07 | 2020-02-21 | 阳光电源股份有限公司 | 一种集成中压光伏并网系统及其互锁控制装置 |
| CN111082708A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种急停控制装置、磁悬浮系统及其急停控制方法 |
| CN113224742A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-06 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种充电桩急停自恢复电路、方法以及一种充电桩 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120026631A1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-02 | Greenvolts, Inc | Photovoltaic array ground fault detection in an ungrounded solar electric power generating system and techniques to transition onto and off the utility grid |
| CN202333765U (zh) * | 2011-11-25 | 2012-07-11 | 中国有色（沈阳）冶金机械有限公司 | 一种安全的电机驱动回路 |
| CN202535258U (zh) * | 2012-03-14 | 2012-11-14 | 昆兰新能源技术常州有限公司 | 一种光伏逆变器的母线电容放电电路 |
| CN202841003U (zh) * | 2012-08-31 | 2013-03-27 | 广东明阳龙源电力电子有限公司 | 一种新型三相光伏并网逆变器系统结构 |
| CN203645346U (zh) * | 2013-12-26 | 2014-06-11 | 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂） | 一种光伏发电逆变器 |
| CN203813452U (zh) * | 2014-02-13 | 2014-09-03 | 宁夏银星能源光伏发电设备制造有限公司 | 户用分布式并网光伏发电顺序启停控制电路 |
| CN104137268A (zh) * | 2012-02-20 | 2014-11-05 | 艾思玛太阳能技术股份公司 | 光伏发电机的光伏模块的对地过电压保护 |
| CN104852681A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-19 | 祥天控股（集团）有限公司 | 太阳能逆变系统 |
-
2016
- 2016-12-20 CN CN201611184753.8A patent/CN106533148B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120026631A1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-02 | Greenvolts, Inc | Photovoltaic array ground fault detection in an ungrounded solar electric power generating system and techniques to transition onto and off the utility grid |
| CN202333765U (zh) * | 2011-11-25 | 2012-07-11 | 中国有色（沈阳）冶金机械有限公司 | 一种安全的电机驱动回路 |
| CN104137268A (zh) * | 2012-02-20 | 2014-11-05 | 艾思玛太阳能技术股份公司 | 光伏发电机的光伏模块的对地过电压保护 |
| CN202535258U (zh) * | 2012-03-14 | 2012-11-14 | 昆兰新能源技术常州有限公司 | 一种光伏逆变器的母线电容放电电路 |
| CN202841003U (zh) * | 2012-08-31 | 2013-03-27 | 广东明阳龙源电力电子有限公司 | 一种新型三相光伏并网逆变器系统结构 |
| CN203645346U (zh) * | 2013-12-26 | 2014-06-11 | 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂） | 一种光伏发电逆变器 |
| CN203813452U (zh) * | 2014-02-13 | 2014-09-03 | 宁夏银星能源光伏发电设备制造有限公司 | 户用分布式并网光伏发电顺序启停控制电路 |
| CN104852681A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-19 | 祥天控股（集团）有限公司 | 太阳能逆变系统 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108667331A (zh) * | 2017-03-30 | 2018-10-16 | 比亚迪股份有限公司 | 轨道交通车辆及其牵引系统中高速断路器的控制装置 |
| CN108667331B (zh) * | 2017-03-30 | 2020-02-07 | 比亚迪股份有限公司 | 轨道交通车辆及其牵引系统中高速断路器的控制装置 |
| CN110581642A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 维谛技术有限公司 | 一种变流器软启动电路及方法 |
| CN110581642B (zh) * | 2018-06-08 | 2020-09-29 | 维谛技术有限公司 | 一种变流器软启动电路及方法 |
| CN110829482A (zh) * | 2018-08-07 | 2020-02-21 | 阳光电源股份有限公司 | 一种集成中压光伏并网系统及其互锁控制装置 |
| CN110829482B (zh) * | 2018-08-07 | 2022-04-08 | 阳光电源股份有限公司 | 一种集成中压光伏并网系统及其互锁控制装置 |
| CN109638795A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-04-16 | 厦门科华恒盛股份有限公司 | 组串式光伏逆变系统急停控制方法及装置 |
| CN110265976A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-20 | 阳光电源股份有限公司 | 一种电池储能系统的联动保护电路及电池储能系统 |
| CN110265976B (zh) * | 2019-06-20 | 2021-12-10 | 阳光电源股份有限公司 | 一种电池储能系统的联动保护电路及电池储能系统 |
| CN111082708A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种急停控制装置、磁悬浮系统及其急停控制方法 |
| CN111082708B (zh) * | 2019-12-19 | 2021-07-30 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种急停控制装置、磁悬浮系统及其急停控制方法 |
| CN113224742A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-06 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种充电桩急停自恢复电路、方法以及一种充电桩 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106533148B (zh) | 2019-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106533148A (zh) | 具有急停功能的光伏逆变器以及用于其的急停方法 | |
| CN106655478B (zh) | 生活垃圾发电厂低压应急保安电源系统及其控制方法 | |
| CN107425808A (zh) | 一种应用于光伏发电的快速关断系统 | |
| CN207542843U (zh) | 智能远程充放电监控设备 | |
| CN101395782A (zh) | 供电装置 | |
| CN104285355A (zh) | 电梯备份电源 | |
| CN104597750A (zh) | 一种核心继电器失效检测及冗余控制系统及控制方法 | |
| CN102545375A (zh) | 一种发电厂保安电源的自动投切方法 | |
| CN205846863U (zh) | 一种电厂黑启动专用柴油发电机组远程监控系统 | |
| CN205029421U (zh) | 一种供电电源切换装置 | |
| CN101256705A (zh) | 具有语音和远程提醒控制的设备控制系统报警装置 | |
| CN207410016U (zh) | 一种变流装置保护装置 | |
| CN201234147Y (zh) | 用于集散控制系统的电源保障装置 | |
| CN116169650A (zh) | 无延时的光伏组件关断方法、mlpe设备与光伏逆变器 | |
| CN102282736A (zh) | 一种电源的开关控制电路及一种供电电路 | |
| CN102832798B (zh) | 一种上电缓冲控制电路及其控制方法 | |
| CN206759389U (zh) | 应用于光伏发电的快速关断系统 | |
| CN211498753U (zh) | 一种交直流电动机应急闸门监控系统 | |
| CN210111686U (zh) | 备用供电装置及系统 | |
| CN202872456U (zh) | 铸锭生产过程中ups失效后自动切换至市电的控制装置 | |
| CN104362578B (zh) | 可重合闸的漏电断路器 | |
| CN115954991B (zh) | 一种蓄电池组在线式逆变充放电装置 | |
| CN205805978U (zh) | 用于煤矿风机系统的电磁启动器 | |
| CN205141693U (zh) | 煤矿智能化电源储能系统 | |
| CN102545727A (zh) | 电机自动控制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |