CN221042782U - 一种光伏组串保护控制器及光伏组串监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏组串保护控制器及光伏组串监测系统，其中，光伏组串保护控制器用于连接在光伏电站的组串式逆变器和光伏组串之间，光伏组串保护控制器包括第一可关断晶闸管、第二可关断晶闸管、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器以及第三霍尔传感器，分别用于获取光伏组串的正极电流值、负极电流值以及差值电流值，能够向远端的控制器发送正极电流值、负极电流值以及差值电流值以使控制器确定光伏组串是否发生电流倒灌等故障；第一可关断晶闸管、第二可关断晶闸管连接在组串式逆变器与光伏组串之间，用于受控使光伏组串解列。本实用新型的技术方案能够提高将光伏组串从发电系统中解列的速度。

Description

一种光伏组串保护控制器及光伏组串监测系统

技术领域

本实用新型涉及电力系统监测技术领域，尤其是涉及一种光伏组串保护控制器及光伏组串监测系统。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，新能源发电技术项目成为能源动力新增项目的主流，而太阳能发电在全社会发电量中的占比逐年大幅提高。集中式、分布式光伏发电项目也每年呈指数级新增。

光伏发电项目中的大功率组串式逆变器因其高转换效率和灵活应用方式等优点，近年来在已建、新建大型集中式及分布式光伏电站大规模应用。大功率组串式逆变器之中经常连接数量众多的光伏组串，当一个光伏组串发生“组串绝缘过低”和“MPPT组串电流倒灌”故障时，需要及时的将该光伏组串解列出组串式逆变器，以防止电力系统出现事故。然而，当前光伏组串与组串式逆变器连接的主回路设计常见方式为机械触点式直流开关，用于控制将光伏组串解列出组串式逆变器，然而机械式结构的结构尺寸过大、直流断弧困难、可靠性低、不能防止电流倒灌，且反应时间长，不能快速地将光伏组串从组串式逆变器中解列，影响光伏发电项目的运行稳定性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种光伏组串保护控制器及光伏组串监测系统，主要目的在于解决将光伏组串从发电系统中解列的速度过慢的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种光伏组串保护控制器用于连接在光伏电站的组串式逆变器和光伏组串之间，所述光伏组串保护控制器包括：

第一可关断晶闸管，所述第一可关断晶闸管的正极端与所述组串式逆变器的正极端连接，所述第一可关断晶闸管的负极端与所述光伏组串的正极端连接，所述第一可关断晶闸管的门级端用于与远端的控制器连接；

第二可关断晶闸管，所述第二可关断晶闸管的负极端与所述组串式逆变器的负极端连接，所述第二可关断晶闸管的正极端与所述光伏组串的负极端连接，所述第二可关断晶闸管的门级端用于与远端的控制器连接；

第一霍尔传感器，所述第一霍尔传感器用于将所述第一可关断晶闸管的负极端与所述光伏组串的正极端之间的第一导线环绕在所述第一霍尔传感器的输入穿孔中，用于确定所述光伏组串的正极电流值，所述第一霍尔传感器的信号发送端用于与远端的控制器连接；

第二霍尔传感器，所述第二霍尔传感器用于将所述第二可关断晶闸管的正极端与所述光伏组串的负极端之间的第二导线环绕在所述第二霍尔传感器的输入穿孔中，用于确定所述光伏组串的负极电流值，所述第二霍尔传感器的信号发送端用于与远端的控制器连接；

第三霍尔传感器，所述第三霍尔传感器用于将所述第一导线以及所述第二导线环绕在所述第三霍尔传感器的输入穿孔中，用于确定所述光伏组串的差值电流值，所述第三霍尔传感器的信号发送端用于与远端的控制器连接。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种光伏组串监测系统，包括上述的光伏组串保护控制器，所述光伏组串监测系统，包括：

至少一个电压传感器，每个所述电压传感器与一个所述光伏组串连接，用于采集所述光伏组串的组串电压；

控制器，所述控制器的每个第一信号接收端分别与一个所述光伏组串保护控制器的所述第一霍尔传感器的信号发送端、所述第二霍尔传感器的信号发送端以及所述第三霍尔传感器的信号发送端连接，用于获取所述光伏组串保护控制器对应的所述正极电流值、所述负极电流值以及所述差值电流值，所述控制器的每个控制输出端分别与一个所述光伏组串保护控制器的所述第一可关断晶闸管的门级端以及所述第二可关断晶闸管的门级端连接，用于向所述光伏组串保护控制器的第一可关断晶闸管以及第二可关断晶闸管发送触发脉冲电流，其中，所述触发脉冲电流包括正向触发脉冲电流以及反向触发脉冲电流；

电压获取模块，所述电压获取模块的每个电压输入端与一个所述电压传感器的电压输出端连接，用于获取所述电压传感器采集的组串电压；

人机交互界面，所述人机交互界面的第一信号发送端与所述控制器的第二信号接收端连接，所述人机交互界面的第二信号发送端与所述电压获取模块的信号接收端连接，用于向所述电压获取模块发送电力基准值；

所述电压获取模块的输出端与所述控制器第三信号接收端连接。

本实用新型提供的一种光伏组串保护控制器及光伏组串监测系统，通过GTO可关断晶闸管替代机械式直流开关作为连接光伏组串与组串式逆变器的接入装置，GTO可关断晶闸管带有门级端，用于接收远端发送的触发电流，当触发电流为正向触发电流时，第一可关断晶闸管和第二可关断晶闸管导通，可以将光伏组串连接到组串式逆变器，当触发电流为反向触发电流时，相较于机械式直流开关可以更快地将光伏组串从发电系统中解列，解决将光伏组串从发电系统中解列的速度过慢的技术问题。同时，光伏组串保护控制器带有霍尔传感器，能够获取光伏组串的正极电流值、负极电流值以及差值电流值，用于将其发送到远端的上位机，以使上位机能够基于正极电流值、负极电流值以及差值电流值确定光伏组串是否存在故障，提高了光伏发电系统对光伏组串的故障检测能力，提高了光伏发电系统的运行稳定性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型实施例提供的一种光伏组串保护控制器的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的一种光伏组串监测系统的结构示意图之一；

图3示出了本实用新型实施例提供的一种光伏组串监测系统的结构示意图之二；

图4示出了本实用新型实施例提供的一种光伏组串监测系统的结构示意图之三。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

下面结合图1至图4描述根据本实用新型一些实施例所述的光伏组串保护控制器及光伏组串监测系统。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种光伏组串保护控制器200，用于连接在光伏电站的组串式逆变器100和光伏组串300之间。

在上述实施例中，光伏组串保护控制器200包括第一可关断晶闸管210、第二可关断晶闸管220、第一霍尔传感器230、第二霍尔传感器240以及第三霍尔传感器250。其中，第一可关断晶闸管210和第二可关断晶闸管220可以为GTO可关断可控硅，是一种具有自关断能力和晶闸管特性的晶闸管。如果在GTO可关断可控硅的阳极加正向电压时，门极加上正向触发电流，GTO就导通。在导通的情况下，门极加上足够大的反向触发电流，GTO就由导通转为阻断。进一步的，第一可关断晶闸管210的正极端与所述组串式逆变器100的正极端连接，所述第一可关断晶闸管210的负极端与所述光伏组串300的正极端连接，所述第一可关断晶闸管210的门级端用于与远端的控制器(图中未示出)连接。其中，控制器可以为远端的上位机或运算处理器，能够向第一可关断晶闸管210的门级端发送正向触发电流或反向触发电流，以控制第一可关断晶闸管210的导通与关断。

进一步的，第二可关断晶闸管220的负极端与所述组串式逆变器100的负极端连接，所述第二可关断晶闸管220的正极端与所述光伏组串300的负极端连接，所述第二可关断晶闸管220的门级端用于与远端的控制器连接。其中，控制器能够向第二可关断晶闸管220的门级端发送正向触发电流或反向触发电流，以控制第二可关断晶闸管220的导通与关断。此处，若组串式逆变器100上设置了多个光伏组串300，则每个光伏组串保护控制器200对应一个光伏组串300，并与组串式逆变器100上用于连接到该光伏组串300的一组正极端、负极端连接。

进一步的，第一霍尔传感器230用于将所述第一可关断晶闸管210的负极端与所述光伏组串300的正极端之间的第一导线环绕在所述第一霍尔传感器的输入穿孔中，用于确定所述光伏组串300的正极电流值，所述第一霍尔传感器230的信号发送端用于与远端的控制器连接，以向控制器发送光伏组串300的正极电流值。具体的，第一霍尔传感器230可以设置在第一可关断晶闸管210的负极端与所述光伏组串300的正极端之间，将用于连接第一可关断晶闸管210的负极端与所述光伏组串300的正极端的第一导线环绕在第一霍尔传感器230的输入穿孔中。进一步的，第二霍尔传感器240用于将所述第二可关断晶闸管230的正极端与所述光伏组串300的负极端之间的第二导线环绕在所述第二霍尔传感器240的输入穿孔中，用于确定所述光伏组串300的负极电流值，所述第二霍尔传感器240的信号发送端用于与远端的控制器连接，以向控制器发送光伏组串300的负极电流值。具体的，第二霍尔传感器240可以设置在第二可关断晶闸管230的正极端与所述光伏组串300的负极端之间，将用于连接第二可关断晶闸管230的正极端与所述光伏组串300的负极端的第二导线环绕在第二霍尔传感器240的输入穿孔中。

进一步的，第三霍尔传感器250用于将所述第一导线以及所述第二导线环绕在所述第三霍尔传感器250的输入穿孔中，用于确定所述光伏组串300的差值电流值，所述第三霍尔传感器250的信号发送端用于与远端的控制器连接以向控制器发送光伏组串300的差值电流值。具体的，第三霍尔传感器250可以设置在第一可关断晶闸管210的负极端、第二可关断晶闸管230的正极端至光伏组串300的正极端、光伏组串300的负极端之间，将用于连接第一可关断晶闸管210的负极端与所述光伏组串300的正极端的第一导线以及用于连接第二可关断晶闸管230的正极端与所述光伏组串300的负极端的第二导线环绕在第三霍尔传感器250的输入穿孔中。

本实用新型实施例提出的光伏组串保护控制器，通过GTO可关断晶闸管替代机械式直流开关作为连接光伏组串与组串式逆变器的接入装置，GTO可关断晶闸管带有门级端，用于接收远端发送的触发电流，当触发电流为正向触发电流时，第一可关断晶闸管和第二可关断晶闸管导通，可以将光伏组串连接到组串式逆变器，当触发电流为反向触发电流时，相较于机械式直流开关可以更快地将光伏组串从发电系统中解列，解决将光伏组串从发电系统中解列的速度过慢的技术问题。同时，光伏组串保护控制器带有霍尔传感器，能够获取光伏组串的正极电流值、负极电流值以及差值电流值，用于将其发送到远端的上位机，以使上位机能够基于正极电流值、负极电流值以及差值电流值确定光伏组串是否存在故障，提高了光伏发电系统对光伏组串的故障检测能力，提高了光伏发电系统的运行稳定性。

另一方面，本实用新型的实施例提供一种光伏组串监测系统，包含上述的光伏组串保护控制器，所述光伏组串监测系统包括至少一个电压传感器500、控制器400、电压获取模块600以及人机交互界面700。其中，每个所述电压传感器500与一个所述光伏组串300连接，用于采集所述光伏组串(图中未示出)的组串电压。进一步的，电压获取模块600的每个电压输入端与一个所述电压传感器500的电压输出端连接，用于获取所述电压传感器500采集的组串电压，包括组串直流电压、正极对地电压、负极对地电压。

进一步的，控制器400的每个第一信号接收端分别与一个所述光伏组串保护控制器200的所述第一霍尔传感器230的信号发送端、所述第二霍尔传感器240的信号发送端以及所述第三霍尔传感器250的信号发送端连接，用于获取所述光伏组串保护控制器200对应的所述正极电流值、所述负极电流值以及所述差值电流值，所述控制器400的每个控制输出端分别与一个所述光伏组串保护控制器200的所述第一可关断晶闸管210的门级端以及所述第二可关断晶闸管220的门级端连接，用于向所述光伏组串保护控制器200的第一可关断晶闸管210以及第二可关断晶闸管220发送触发脉冲电流，其中，所述触发脉冲电流包括正向触发脉冲电流以及反向触发脉冲电流。进一步的，控制器400从一个光伏组串保护控制器200获取的正极电流值、负极电流值以及差值电流值，也通过一个控制输出端连接到该光伏组串保护控制器200的第一可关断晶闸管210的门级端以及所述第二可关断晶闸管220的门级端，同时，也能够经过电压获取模块600，从一个电压传感器500处获取该光伏组串保护控制器200对应光伏组串的组串电压，其中，电压获取模块600可以设置在GTO可关断晶闸管前级。

进一步的，人机交互界面700可以为带有显示屏及输入装置的计算机设备，人机交互界面700处可以设置保护阈值、报警阈值和电压槛值，并设置有复位装置。人机交互界面700的第一信号发送端与所述控制器400的第二信号接收端连接，所述人机交互界面700的第二信号发送端与所述电压获取模块600的信号接收端连接，用于向所述电压获取模块600发送电力基准值。其中，电力基准值可以包括电压槛值等。电压槛值的主要作用是决定光伏组串保护控制器的投入时间，组串式逆变器一般的启动电压值在250v～500v之间，400v并网的启动电压值为250v，800v并网的启动电压值为500v，光伏组串保护控制器200应在逆变器启动电压值达到前就启动导通GTO可关断晶闸管，如果电压槛值设置得太低不利于节能，设置得太高影响逆变器发电效率；进一步的，可以在人机交互界面设置报警阈值以及保护阈值，报警阈值的作用就是设定当光伏组串的差值电流值大于何值时，发出报警，保护阈值的作用是设定当差值电流值大于何值时，将该光伏组串解列。

进一步的，电压获取模块600的输出端与所述控制器400第三信号接收端连接，用于向所述控制器400发送所述组串电压与所述电力基准值的电压比较结果。其中，电力基准值用于标定光伏组串在正常工作时的电压值，当电压传感器500获取到的一个光伏组串的组串电压小于基准电压时，可以确定光伏组串可能存在潜在故障。具体的，比较基准电压与组串电压的操作可以由电压获取模块600内部的积分比较电路实现。

下面对光伏组串监测系统的工作流程进行说明：当前，组串电流倒灌以及组串绝缘过低为光伏逆变器组串常见故障；首先，当一个光伏组串发生组串电流倒灌故障时，该光伏组串的组串电压会降低，差值电流值为0，正极电流值及负极电流值会反向；此时，连接该光伏组串的电压传感器获取该组串电压，并经电压获取模块将组串电压发送到控制器，同时，与该光伏组串对应的光伏组串保护控制器的第一霍尔传感器、第二霍尔传感器以及第三霍尔传感器会将该光伏组串的差值电流值、正极电流值及负极电流值发送到控制器。此时，控制器确认该光伏组串的组串电压降低，差值电流值为0，正极电流值及负极电流值反向，确认该光伏组串发生组串电流倒灌故障，并向该光伏组串对应的光伏组串保护控制器的第一可关断晶闸管以及第二可关断晶闸管发送反向触发脉冲电流，以迅速将该故障光伏组串解列。进一步的，当一个光伏组串的正极侧发生组串绝缘过低故障时，光伏组串负极电流会过大，当一个光伏组串的负极侧发生组串绝缘过低故障时，光伏组串正极电流会过大。若某个光伏组串的正极侧发生组串绝缘过低故障，则该光伏组串对应的光伏组串保护控制器的第二霍尔传感器将识别到过大电流，并将光伏组串负极侧出现过大电流的信息发送到控制器，确认该光伏组串发生组串绝缘过低故障，并向该光伏组串对应的光伏组串保护控制器的第一可关断晶闸管以及第二可关断晶闸管发送反向触发脉冲电流，以迅速将该故障光伏组串解列。需要说明的是，本实施例提供的光伏组串监测系统的功能主要通过各个模块之间的电路连接关系实现，而并不仅依赖于某个电路模块中的程序模块实现。此外，光伏组串监测系统中的各个模块可以通过模拟电路实现，也可以通过数字电路实现，且对于可以植入程序模块的控制器来说，其模块功能的实现可以通过现有技术提供的程序模块来实现。

本实用新型实施例提出的光伏组串监测系统，能快速地确认各光伏组串是否出现故障，当发现有光伏组串出现故障时，可以快速地将其解列，以保护电力系统的正常运行。

在一个实施例中，可选地，如图3所示，电压获取模块600包括第一光电隔离电路610、模数转换电路620以及积分比较电路630。其中，第一光电隔离电路610的每个电压输入端与一个所述电压传感器500的电压输出端连接，用于获取所述电压传感器500采集的组串电压，并对所述组串电压进行光电隔离处理，得到光电隔离处理后的组串电压。模数转换电路620的接收端与所述第一光电隔离电路610的输出端连接，用于获取光电隔离处理后的组串电压，并对光电隔离处理后的组串电压进行模数转换，得到数字的组串电压；积分比较电路630的第一接入端与所述模数转换电路620的输出端连接，用于获取数字的组串电压，所述积分比较电路630的第二接入端与所述人机交互界700面第二信号发送端连接，用于获取电力基准值，所述积分比较电路630的输出端与所述控制器400第三信号接收端连接，用于向所述控制器400发送所述组串电压与所述电力基准值的电压比较结果。在上述实施例中，可以基于第一光电隔离电路对电压传感器采集的组串电压进行光电隔离，并由模数转换电路进行模数转换，并由积分比较电路比较组串电压与电压槛值之间的大小关系，并将大小比较结果发送到控制器，以供控制器确定是否将保护器的投入运行。

在一个实施例中，可选地，如图3所示，光伏组串监测系统还包括至少一个模数转换模块800，每个所述模数转换模块800的第一接入端、第二接入端以及第三接入端分别与一个所述光伏组串保护控制器200的所述第一霍尔传感器的信号发送端、所述第二霍尔传感器的信号发送端以及所述第三霍尔传感器的信号发送端连接，用于接收所述光伏组串保护控制器的所述正极电流值、所述负极电流值以及所述差值电流值，并对接收到的正极电流值、负极电流值以及差值电流值的信号进行模数转换，得到模数转换后的正极电流值、负极电流值以及差值电流值的信号。进一步的，所述模数转换模块800的输出端与所述控制器400的第一信号接收端连接，用于向所述控制器发送模数转换后的所述正极电流值、所述负极电流值以及所述差值电流值。在上述实施例中，能够将模拟信号形式的正极电流值、负极电流值以及差值电流值进行模数转换，得到数字信号形式的正极电流值、负极电流值以及差值电流值，以供控制器处理。

在一个实施例中，可选地，如图3所示，所述控制器400的每个控制输出端包括第一控制输出子端以及第二控制输出子端。具体的，用于连接到同一个光伏组串保护控制器200的控制输出端包括第一控制输出子端以及第二控制输出子端。进一步的，所述第一控制输出子端与一个所述光伏组串保护控制器200的第一可关断晶闸管210的门级端以及第二可关断晶闸管220的门级端连接，用于向所述第一可关断晶闸管210的门级端以及第二可关断晶闸管220的门级端输出触发脉冲电流；此处，第一控制输出子端可以发送正向的触发脉冲电流，当使光伏组串保护控制器200对应的光伏组串300连接到电网时，第一控制输出子端可以持续的输出正向触发脉冲电流。

进一步的，所述第二控制输出子端与所述光伏组串保护控制器200的第一可关断晶闸管210的门级端以及第二可关断晶闸管220的门级端连接，用于向所述第一可关断晶闸管210以及第二可关断晶闸管220的门级端输出触发脉冲电流。此处，第二控制输出子端可以发送反向的触发脉冲电流，当使光伏组串保护控制器200对应的光伏组串300解列时，第二控制输出子端可以输出反向触发脉冲电流。在上述实施例中，可以使控制器的一个控制输出端的其中一个输出端用于发送正向触发脉冲电流，另一个输出端用于发送反向触发脉冲电流，当使光伏组串解列时，可以停止一个输出端的信号输出，使用另一个输出端发出反向触发脉冲电流。

进一步的，每个控制输出端的第二控制输出子端可以连接有反向电路，第一控制输出子端以及第二控制输出子端都可用于发送正向触发脉冲电流，此处的反向电路用于将第二控制输出子端输出的正向的触发脉冲电流进行反向处理，得到反向的触发脉冲电流，使控制输出端的第一控制输出子端与第二控制输出子端只需对位发送正向触发脉冲电流，而不用分别发出正向触发脉冲电流与反向触发脉冲电流，降低了对控制器的输出参数要求，降低了硬件成本。

在一个实施例中，连接到同一个所述光伏组串保护控制器的所述控制输出端的第一控制输出子端与第二控制输出子端构成输出端组；进一步的，如图4所示，光伏组串监测系统还包括至少一个第二光电隔离电路900，每个所述第二光电隔离电路900的输入端与一个所述输出端组内的第一控制输出子端连接，用于接收触发脉冲电流。进一步的，所述第二光电隔离电路900的输出端与所述输出端组对应的光伏组串保护控制器200的第一可关断晶闸管210的门级端以及第二可关断晶闸管220的门级端连接，用于向所述光伏组串保护控制器200的第一可关断晶闸管210的门级端以及第二可关断晶闸管220的门级端发送所述触发脉冲电流。在上述实施例中，使用第二光电隔离电路能够实现电压隔离，提高了系统的工作的稳定性和使用寿命。

在一个实施例中，可选地，如图4所示，光伏组串监测系统还包括至少一个数模转换电路1000，每个所述数模转换电路1000的接收端与一个所述第二光电隔离电路900的输出端连接，用于接收所述触发脉冲电流，并对所述触发脉冲电流进行数模转换处理，得到数模转换处理后的触发脉冲电流。进一步的，所述数模转换电路1000的输出端与一个光伏组串保护控制器200的第一可关断晶闸管210的门级端以及第二可关断晶闸管220的门级端连接，用于向所述第一可关断晶闸管210的门级端以及第二可关断晶闸管220的门级端发送数模转换处理后的触发脉冲电流。在上述实施例中，能够对触发脉冲电流的信号进行数模转换处理，为GTO可关断晶闸管提供控制信号。

在一个实施例中，可选地，如图4所示，光伏组串监测系统还包括至少一个末端放大电路1100，每个所述末端放大电路1100的输入端与一个所述数模转换电路1000的输出端连接，用于接收数模转换处理后的触发脉冲电流，并对数模转换处理后的触发脉冲电流进行放大处理，得到放大处理后的触发脉冲电流。进一步的，所述末端放大电路1100的输出端与一个光伏组串保护控制器200的第一可关断晶闸管210的门级端以及第二可关断晶闸管220的门级端连接，用于向所述第一可关断晶闸管210的门级端以及第二可关断晶闸管220的门级端发送放大处理后的触发脉冲电流。在上述实施例中，能提高用于控制GTO可关断晶闸管导通与断开的脉冲能量，确保触发脉冲电流的能量可以对GTO可关断晶闸管进行控制。

在一个实施例中，可选地，人机交互界面具有声光报警装置，声光报警装置为蜂鸣器和/或提醒灯，用于在光伏组串出现故障时，及时地发出告警信息，提醒相关工作人员进行检查。需要说明的是，本实施例提供的光伏组串监测系统的功能主要通过各个模块之间的电路连接关系实现，而并不仅依赖于某个电路模块中的程序模块实现。此外，光伏组串监测系统中的各个模块可以通过模拟电路实现，也可以通过数字电路实现，且对于可以植入程序模块的人机交互界面来说，其模块功能的实现可以通过现有技术提供的程序模块来实现。在上述实施例中，能够在光伏电力系统出现异常情况时，发出声光告警信息，以提醒相关工作人员对异常情况进行检查。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光伏组串保护控制器，用于连接在光伏电站的组串式逆变器和光伏组串之间，其特征在于，所述光伏组串保护控制器包括：

第一可关断晶闸管，所述第一可关断晶闸管的正极端与所述组串式逆变器的正极端连接，所述第一可关断晶闸管的负极端与所述光伏组串的正极端连接，所述第一可关断晶闸管的门级端用于与远端的控制器连接；

第二可关断晶闸管，所述第二可关断晶闸管的负极端与所述组串式逆变器的负极端连接，所述第二可关断晶闸管的正极端与所述光伏组串的负极端连接，所述第二可关断晶闸管的门级端用于与远端的控制器连接；

第一霍尔传感器，所述第一霍尔传感器用于将所述第一可关断晶闸管的负极端与所述光伏组串的正极端之间的第一导线环绕在所述第一霍尔传感器的输入穿孔中，用于确定所述光伏组串的正极电流值，所述第一霍尔传感器的信号发送端用于与远端的控制器连接；

第二霍尔传感器，所述第二霍尔传感器用于将所述第二可关断晶闸管的正极端与所述光伏组串的负极端之间的第二导线环绕在所述第二霍尔传感器的输入穿孔中，用于确定所述光伏组串的负极电流值，所述第二霍尔传感器的信号发送端用于与远端的控制器连接；

第三霍尔传感器，所述第三霍尔传感器用于将所述第一导线以及所述第二导线环绕在所述第三霍尔传感器的输入穿孔中，用于确定所述光伏组串的差值电流值，所述第三霍尔传感器的信号发送端用于与远端的控制器连接。

2.一种光伏组串监测系统，包括如权利要求1所述的光伏组串保护控制器，其特征在于，所述光伏组串监测系统，包括：

至少一个电压传感器，每个所述电压传感器与一个所述光伏组串连接，用于采集所述光伏组串的组串电压；

控制器，所述控制器的每个第一信号接收端分别与一个所述光伏组串保护控制器的所述第一霍尔传感器的信号发送端、所述第二霍尔传感器的信号发送端以及所述第三霍尔传感器的信号发送端连接，用于获取所述光伏组串保护控制器对应的所述正极电流值、所述负极电流值以及所述差值电流值，所述控制器的每个控制输出端分别与一个所述光伏组串保护控制器的所述第一可关断晶闸管的门级端以及所述第二可关断晶闸管的门级端连接，用于向所述光伏组串保护控制器的第一可关断晶闸管以及第二可关断晶闸管发送触发脉冲电流，其中，所述触发脉冲电流包括正向触发脉冲电流以及反向触发脉冲电流；

电压获取模块，所述电压获取模块的每个电压输入端与一个所述电压传感器的电压输出端连接，用于获取所述电压传感器采集的组串电压；

人机交互界面，所述人机交互界面的第一信号发送端与所述控制器的第二信号接收端连接，所述人机交互界面的第二信号发送端与所述电压获取模块的信号接收端连接，用于向所述电压获取模块发送电力基准值；

所述电压获取模块的输出端与所述控制器第三信号接收端连接。

3.根据权利要求2所述的光伏组串监测系统，其特征在于，所述电压获取模块包括：

第一光电隔离电路，所述第一光电隔离电路的每个电压输入端与一个所述电压传感器的电压输出端连接，用于获取所述电压传感器采集的组串电压，并对所述组串电压进行光电隔离处理，得到光电隔离处理后的组串电压；

模数转换电路，所述模数转换电路的接收端与所述第一光电隔离电路的输出端连接，用于获取光电隔离处理后的组串电压，并对光电隔离处理后的组串电压进行模数转换，得到数字的组串电压；

积分比较电路，所述积分比较电路的第一接入端与所述模数转换电路的输出端连接，用于获取数字的组串电压，所述积分比较电路的第二接入端与所述人机交互界面第二信号发送端连接，用于获取电力基准值，所述积分比较电路的输出端与所述控制器第三信号接收端连接。

4.根据权利要求2所述的光伏组串监测系统，其特征在于，所述光伏组串监测系统还包括：

至少一个模数转换模块，每个所述模数转换模块的第一接入端、第二接入端以及第三接入端分别与一个所述光伏组串保护控制器的所述第一霍尔传感器的信号发送端、所述第二霍尔传感器的信号发送端以及所述第三霍尔传感器的信号发送端连接，用于接收所述光伏组串保护控制器的所述正极电流值、所述负极电流值以及所述差值电流值；

所述模数转换模块的输出端与所述控制器的第一信号接收端连接，用于向所述控制器发送模数转换后的所述正极电流值、所述负极电流值以及所述差值电流值。

5.根据权利要求2所述的光伏组串监测系统，其特征在于，所述控制器的每个控制输出端包括第一控制输出子端以及第二控制输出子端；

所述第一控制输出子端与一个所述光伏组串保护控制器的第一可关断晶闸管的门级端以及第二可关断晶闸管的门级端连接，用于向所述第一可关断晶闸管的门级端以及第二可关断晶闸管的门级端输出触发脉冲电流；

所述第二控制输出子端与所述光伏组串保护控制器的第一可关断晶闸管的门级端以及第二可关断晶闸管的门级端连接，用于向所述第一可关断晶闸管的门级端以及第二可关断晶闸管的门级端输出触发脉冲电流。

6.根据权利要求5所述的光伏组串监测系统，其特征在于，连接到同一个所述光伏组串保护控制器的所述控制输出端的第一控制输出子端与第二控制输出子端构成输出端组；所述光伏组串监测系统还包括：

至少一个第二光电隔离电路，每个所述第二光电隔离电路的输入端与一个所述输出端组内的第一控制输出子端连接；

所述第二光电隔离电路的输出端与所述输出端组对应的光伏组串保护控制器的第一可关断晶闸管的门级端以及第二可关断晶闸管的门级端连接，用于向所述光伏组串保护控制器的第一可关断晶闸管的门级端以及第二可关断晶闸管的门级端发送所述触发脉冲电流。

7.根据权利要求6所述的光伏组串监测系统，其特征在于，所述光伏组串监测系统还包括：

至少一个数模转换电路，每个所述数模转换电路的接收端与一个所述第二光电隔离电路的输出端连接，用于接收所述触发脉冲电流，并对所述触发脉冲电流进行数模转换处理，得到数模转换处理后的触发脉冲电流；

所述数模转换电路的输出端与一个光伏组串保护控制器的第一可关断晶闸管的门级端以及第二可关断晶闸管的门级端连接，用于向所述第一可关断晶闸管的门级端以及第二可关断晶闸管的门级端发送数模转换处理后的触发脉冲电流。

8.根据权利要求7所述的光伏组串监测系统，其特征在于，所述光伏组串监测系统还包括：

至少一个末端放大电路，每个所述末端放大电路的输入端与一个所述数模转换电路的输出端连接，用于接收数模转换处理后的触发脉冲电流，并对数模转换处理后的触发脉冲电流进行放大处理，得到放大处理后的触发脉冲电流；

所述末端放大电路的输出端与一个光伏组串保护控制器的第一可关断晶闸管的门级端以及第二可关断晶闸管的门级端连接，用于向所述第一可关断晶闸管的门级端以及第二可关断晶闸管的门级端发送放大处理后的触发脉冲电流。

9.根据权利要求2至8任意一项所述的光伏组串监测系统，其特征在于，所述人机交互界面具有声光报警装置。

10.根据权利要求9所述的光伏组串监测系统，其特征在于，所述声光报警装置为蜂鸣器和/或提醒灯。