CN110729714B - 一种光伏发电系统输入反接保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光伏发电系统输入反接保护电路，该电路中MPPT1负极每两串或者多串并联后串联接入反接保护模块的一端，然后并联到BUS‑母线，MPPT2、MPPT3…MPPTN的输入负极在每两串或者多串并联后连接到所述反接保护模块输入端；所述反接保护模块包括可断开器件、阻抗器件以及可控器件，所述可断开器件与阻抗器件串接后与所述可控器件并接。本发明不仅大幅减少了使用保险丝的数量，降低了整机的成本，而且提高了逆变器反接时的可靠性，降低了整机故障率，解决了光伏发电系统组串反接引起保险丝或断路器拉弧的问题。

Description

一种光伏发电系统输入反接保护电路
技术领域
本发明涉及光伏发电领域，尤其涉及一种光伏发电系统输入反接保护电路。
背景技术
在光伏发电系统中多路PV组串并联连接到该系统的输入端，当其中一路或多路组串发生极性反接时，会导致极性正确的组串向极性反接的组串灌入电流，当电流超过电池板能承受的极限电流时，将导致电池板损坏甚至燃烧发生火灾。
目前行业内普遍采取在各组串串入保险丝的方式来解决反接问题，该解决方案存在一定的问题:一、保险丝使用数量等于组串的数量，大幅提高了整机的成本；二、当出现组串反接时，该路组串上的保险丝会因为较大的反向电流而发生熔断，但由于在断开的瞬间保险丝两端的电压会达到2倍的组串电压，该保险丝一般选型电压为最大的组串电压，远远小于2倍的组串电压，此时保险丝两端的2倍组串电压会导致保险丝在熔断时无法正常断开而是产生拉弧，严重时可能导致发电系统起火。
发明内容
本发明的目的在于通过一种光伏发电系统输入反接保护电路，来解决以上背景技术部分提到的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种光伏发电系统输入反接保护电路，该电路包括MPPT1、MPPT2、MPPT3…MPPTN共N路PV组串，N为正整数；所述MPPT1负极每两串或者多串并联后串联接入反接保护模块的一端，然后并联到BUS-母线，所述MPPT2、MPPT3…MPPTN的输入负极在每两串或者多串并联后连接到所述反接保护模块输入端；其中，所述反接保护模块包括可断开器件、阻抗器件以及可控器件，所述可断开器件与阻抗器件串接后与所述可控器件并接。
特别地，所述可断开器件采用但不限于保险丝、绝缘栅双极型晶体管、MOS管、SiC-MOSFET功率晶体管的任一种。
特别地，所述阻抗器件采用但不限于电阻、电感的任一种。
特别地，所述可控器件采用但不限于磁保持继电器、断路器、接触器的任一种。
本发明提出的光伏发电系统输入反接保护电路中每路MPPT负极每两串或者多串并联后通过反接保护模块(例如可为继电器并联保险丝的特殊结构)隔开后再并联到BUS-母线上，并且多路MPPT共用该反接保护模块，避免了正接的组串向反接组串电流灌入电流引起反接电池板损坏或者烧毁的风险。与传统光伏发电系统输入反接保护电路相比，本发明不仅大幅减少了使用保险丝的数量，降低了整机的成本，而且提高了逆变器反接时的可靠性，降低了整机故障率，解决了光伏发电系统组串反接引起保险丝或断路器拉弧的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的光伏发电系统输入反接保护电路结构示意图；
图2A为本发明实施例提供的光伏发电系统输入反接保护电路中MPPT1与反接保护模块连接关系示意图；
图2B为本发明实施例提供的光伏发电系统输入反接保护电路中MPPT1与反接保护模块连接关系示意图；
图2C为本发明实施例提供的光伏发电系统输入反接保护电路中MPPT1与反接保护模块连接关系示意图；
图3为本发明实施例提供的反接保护模块结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的光伏发电系统输入反接保护电路结构示意图。
在本实施例中光伏发电系统输入反接保护电路包括MPPT1、MPPT2、MPPT3…MPPTN共N路PV组串，N为正整数。如图2A、2B、2C所示，所述MPPT1负极每两串或者多串并联后串联接入反接保护模块的一端，然后并联到BUS-母线，所述MPPT2、MPPT3…MPPTN的输入负极在每两串或者多串并联后连接到所述反接保护模块输入端；其中，所述反接保护模块包括可断开器件、阻抗器件以及可控器件，所述可断开器件与阻抗器件串接后与所述可控器件并接，在本实施例中所述可断开器件采用但不限于保险丝、绝缘栅双极型晶体管、MOS管、SiC-MOSFET功率晶体管的任一种，所述阻抗器件采用但不限于保险丝、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、MOS管、SiC-MOSFET功率晶体管的任一种，所述阻抗器件采用但不限于电阻、电感或其他阻抗电路设计等，所述可控器件采用但不限于磁保持继电器、断路器、接触器的任一种。如图3所示，在本实施例中反接保护模块中可断开器件优选保险丝，阻抗器件优选电阻，可控器件优选磁保持继电器。需要说明的是，图1、图2A、图2B、图2C中Hall 1、Hall 2、Hall3……均为电流传感器。
本发明工作原理如下：当上述光伏发电系统中出现一路PV或者多路PV反接时，连接正确的组串将向反接的组串灌入电流，反接的PV支路将检测到较大的反接电流，并判断反向电流是否超过预设阈值，若至少一路PV支路反向电流超过该预设阈值，则判定PV支路出现组串反接，并报错提醒运维人员去现场整改反接的组串。当发现系统检测到PV1、PV2、PV5、PV6……PVn、PVn+1出现反接时，则断开Relay2，Fuse2熔断断开反灌回路，检测到PV3、PV4、PV7、PV8……PVn+2、PVn+3出现反接时，则断开Relay1，Fuse1熔断断开反灌回路，避免出现多灌一的情况，从而避免了起火的风险。
举例说明：当光伏发电系统检测到PV4反接时，断开开关Relay1，大电流会在瞬间流过Fuse1使其熔断，从而阻止了PV1、PV2、PVn、PVn+1向反接的那路灌入大电流，此时仅PV3还继续向PV1灌入电流，该电流大小不足以损坏电池板，此时系统发出告警提醒运维人员去现场修复反接问题。
本实施例提供的技术方案中每路MPPT负极每两串或者多串并联后通过继电器并联保险丝的特殊结构隔开后再并联到BUS-母线上，并且多路MPPT共用该结构，避免了正接的组串向反接组串电流灌入电流引起反接电池板损坏或者烧毁的风险。与传统光伏发电系统输入反接保护电路相比，本发明不仅大幅减少了使用保险丝的数量，降低了整机的成本，而且提高了逆变器反接时的可靠性，降低了整机故障率，解决了光伏发电系统组串反接引起保险丝或断路器拉弧的问题。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (4)

1.一种光伏发电系统输入反接保护电路，其特征在于，该电路包括MPPT1、MPPT2、MPPT3…MPPTN共N路PV组串，N为正整数；所述MPPT1负极每两串或者多串并联后串联接入反接保护模块的一端，然后并联到BUS-母线，所述MPPT2、MPPT3…MPPTN的输入负极在每两串或者多串并联后连接到所述反接保护模块输入端；其中，所述反接保护模块包括可断开器件、阻抗器件以及可控器件，所述可断开器件与阻抗器件串接后与所述可控器件并接；
当所述光伏发电系统中出现一路PV或者多路PV反接时，连接正确的组串将向反接的组串灌入电流，反接的PV支路将检测到较大的反接电流，并判断反向电流是否超过预设阈值，若至少一路PV支路反向电流超过该预设阈值，则判定PV支路出现组串反接，并报错提醒运维人员去现场整改反接的组串；当发现系统检测到PV1、PV2、PV5、PV6……PVn、PVn+1出现反接时，则断开可控器件Relay2，可断开器件Fuse2熔断断开反灌回路，检测到PV3、PV4、PV7、PV8……PVn+2、PVn+3出现反接时，则断开可控器件Relay1，可断开器件Fuse1熔断断开反灌回路；其中，PV3组串和PV4组串并联后串联接入由可控器件Relay1、可断开器件Fuse1和阻抗器件组成的反接保护模块的输入端，PV7组串和PV8组串并联后串联接入由可控器件Relay1、可断开器件Fuse1和阻抗器件组成的反接保护模块的输入端，PVn+2组串和PVn+3组串并联后串联接入由可控器件Relay1、可断开器件Fuse1和阻抗器件组成的反接保护模块的输入端，PV1组串和PV2组串并联后串联接入由可控器件Relay2、可断开器件Fuse2和阻抗器件组成的反接保护模块的输入端，PV5组串和PV6组串并联后串联接入由可控器件Relay2、可断开器件Fuse2和阻抗器件组成的反接保护模块的输入端，PVn组串和PVn+1组串并联后串联接入由可控器件Relay2、可断开器件Fuse2和阻抗器件组成的反接保护模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的光伏发电系统输入反接保护电路，其特征在于，所述可断开器件采用但不限于保险丝、绝缘栅双极型晶体管、MOS管、SiC-MOSFET功率晶体管的任一种。
3.根据权利要求1所述的光伏发电系统输入反接保护电路，其特征在于，所述阻抗器件采用但不限于电阻、电感的任一种。
4.根据权利要求1所述的光伏发电系统输入反接保护电路，其特征在于，所述可控器件采用但不限于磁保持继电器、断路器、接触器的任一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111192794A (zh) * 2020-02-28 2020-05-22 徐州徐工挖掘机械有限公司 继电保护设备、工程机械、继电保护控制方法与装置
WO2021207880A1 (zh) 2020-04-13 2021-10-21 华为技术有限公司 一种短路保护装置、短路保护方法及光伏发电系统
WO2022174402A1 (zh) * 2021-02-20 2022-08-25 华为数字能源技术有限公司 一种光伏系统、直流汇流箱及故障隔离方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204119150U (zh) * 2014-07-30 2015-01-21 深圳科士达科技股份有限公司 一种高效率低成本的光伏发电系统
CN205961056U (zh) * 2016-07-14 2017-02-15 阳光电源股份有限公司 一种光伏汇流箱、光伏逆变器和光伏并网发电系统
CN206117592U (zh) * 2016-08-31 2017-04-19 上能电气股份有限公司 一种取消直流熔丝的汇流装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204119150U (zh) * 2014-07-30 2015-01-21 深圳科士达科技股份有限公司 一种高效率低成本的光伏发电系统
CN205961056U (zh) * 2016-07-14 2017-02-15 阳光电源股份有限公司 一种光伏汇流箱、光伏逆变器和光伏并网发电系统
CN206117592U (zh) * 2016-08-31 2017-04-19 上能电气股份有限公司 一种取消直流熔丝的汇流装置

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