光伏逆变器接地保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种光伏逆变器接地保护装置，包括直流电压变送器、电压绝对值运算电路、直流电压比较器、继电器、控制电源和过流保护保险丝，该光伏逆变器接地保护装置使得光伏逆变器无论是需要正极接地，还是需要负极接地，无论是何种光伏组件需要多大保护电流保护，都可以正常运用，并能够保证接地保护工作有效可靠，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能光伏发电
，特别是一种光伏逆变器接地保护装置。
技术介绍
太阳能光伏发电系统使用半导体光电原理，利用光伏组件把太阳光辐射能量转化为直流电，送入光伏逆变器，光伏逆变器把直流电转换为交流电，并入电网，完成能量转换和利用过程。根据光伏组件类型不同，需要对光伏逆变器设置的正极或负极接地保护电路，保护漏电流不过大。如图1为负极接地保护装置的结构示意图，正极接地保护结构的原理一样，只是把正极接地。以负极接地装置为例说明其工作原理，如图1所示，光伏组件1依次连接直流侧滤波电容2、逆变回路3、交流侧滤波电容4和隔离变压器5，逆变回路3连接逆变器控制系统，通过隔离变压器5隔离电网，屏蔽电网漏电流。光伏组件1正极对地正电压，负极对地电压为零，通常负极接地保护装置为：采用串联的两个负极接地保护保险丝：接地电阻R1和接地电阻R2，两接地电阻内分别设置撞针：撞针P1和撞针P2。其工作过程是：光伏组件1开始运行，如果各组件工作条件均匀一致，组件绝缘高，漏电流小于20mA，满足电池安全运行的要求。当组件工作在如下条件下，可能出现漏电流超标。包括：a，组件暴露于高温高湿条件下，绝缘会降低，性能出现劣化；b，由于光照辐射、温度、湿度或阴影遮挡等原因，组件工作条件出现不均匀，造成瞬时漏电流超标。c，可能有其它更复杂原因。结果就是漏电流超过20mA，烧毁保险丝触发撞针，通过撞针改变常开常闭状态并送出常闭信号给继电器控制系统，继电器控制系统发出停机信号。上述方式存在的主要问题是：1，不同光伏组件类型对漏电流要求不同。比如：A-Si组件耐受2A电流，可直接使用机械撞针式结构保险丝；而CIGS组件只可耐受20mA电流，而20mA保险丝从机械结构上，目前没办法做到触发撞针结构。实际上，也就不可能使用这种结构。目前，使用的办法只能是使用1A保险丝，但实际运行组件技术要求，1A不满足安全运行的要求。2，组件可能是正极接地，还有可能是负极接地。比如背接触模块sunpower A-300，要求正极接地。一般负极接地和正极接地的结构是不通用的，需要更换。
技术实现思路
本技术针对现有的光伏逆变器采用串联的接地保护保险丝存在的问题，提供一种新型的光伏逆变器接地保护装置，通过设置直流电压变送器、电压绝对值运算电路和直流电压比较器，实现对光伏逆变器接地装置的保护，可适用于不同组件要求，包括不同漏电流、不同极性接地的要求。本技术的技术方案如下：一种光伏逆变器接地保护装置，其特征在于，包括直流电压变送器、电压绝对值运算电路、直流电压比较器、继电器、控制电源和过流保护保险丝，所述控制电源均连接直流电压变送器、电压绝对值运算电路和直流电压比较器的各相应的电源正极和负极，所述过流保护保险丝的一端与光伏逆变器的光伏组件的正极或负极相连，所述过流保护保险丝的另一端接地，所述过流保护保险丝的两端还连接直流电压变送器的输入正极和输入负极，直流电压变送器的输出端连接电压绝对值运算电路的输入端，所述电压绝对值运算电路的输出端连接直流电压比较器的检测端，所述直流电压比较器的输出端与继电器的输入端相连，所述继电器的输出端连接光伏逆变器的逆变器控制系统。所述控制电源采用24V直流控制电源。在过流保护保险丝断开时，光伏逆变器直流正极或负极对地电压在±200V至±500V之间并输入至直流电压变送器，所述直流电压变送器的输出端电压在±1V至±15V之间。所述电压绝对值运算电路的输出端对地电压在0至+15V以内。所述直流电压比较器的基准电压设置在2V—4V之间。本技术的技术效果如下：本技术提供的光伏逆变器接地保护装置，通过设置直流电压变送器、电压绝对值运算电路、直流电压比较器、继电器、控制电源和过流保护保险丝，各组件协同工作，在过流保护保险丝断开后，直流电压变送器光伏逆变器的直流正极或负极对地电压隔离处理降至一定幅值范围，再由电压绝对值运算电路将电压转化为正的电压幅值范围，通过直流电压比较器接收后和自身的基准电压比较，在大于基准电压值时继电器接点由常开变为常闭并送出常闭信号给继电器控制系统，继电器控制系统发出停机信号控制光伏逆变器停机，保护动作。该光伏逆变器接地保护装置使得光伏逆变器无论是需要正极接地，还是需要负极接地，无论是何种光伏组件需要多大保护电流保护，都可以正常运用。能够实现在漏电流限制以内时光伏逆变器内的电路畅通，在漏电流超过熔断电流时接地断开，并发出信号给逆变器控制系统，逆变器控制系统控制逆变器自动停机。接地保护装置恢复后，继电器恢复常开信号。本技术的接地保护装置只采用了普通的过流保护保险丝如接地电阻即可，接地电阻内无需设置撞针，这就降低了过流保护保险丝的成本以及后期接地保护装置恢复的维护成本。并且该光伏逆变器接地保护装置适用范围广，能够保证接地保护工作有效可靠，提高了工作效率。附图说明图1为现有的光伏逆变器接地保护装置的结构示意图。图2为本技术光伏逆变器接地保护装置的结构示意图。图中各标号列示如下：1－光伏组件；2－直流侧滤波电容；3－逆变回路；4－交流侧滤波电容；5－隔离变压器；R－过流保护保险丝；R1－接地电阻；R2－接地电阻；P1－撞针；P2－撞针。具体实施方式下面结合附图对本技术进行说明。本技术涉及一种光伏逆变器接地保护装置，为设置于光伏逆变器(简称逆变器)的正极或负极的接地保护装置，如图2所示结构，逆变器的工作是利用光伏组件1把太阳光辐射能量转换为直流电，经直流侧滤波电容2、逆变回路3、交流侧滤波电容4和隔离变压器5，通过隔离变压器5隔离电网，屏蔽电网漏电流，最终该直流电转换为交流电输出，并入电网。逆变器控制系统与逆变回路3相连。光伏逆变器接地保护装置，包括直流电压变送器、电压绝对值运算电路、直流电压比较器、继电器、控制电源和过流保护保险丝R，其中，过流保护保险丝R采用接地电阻R，无需设置撞针。直流电压变送器、电压绝对值运算电路和直流电压比较器均具有各自的电源正极和负极两端，各相应的电源正极和负极均连接控制电源，过流保护保险丝R的一端与光伏逆变器的光伏组件1的正极或负极相连，过流保护保险丝R的另一端接地，过流保护保险丝R的两端还连接直流电压变送器的输入正极和输入负极，即直流电压变送器的输入正极连接过流保护保险丝的正极端，直流电压变送器的输入负极连接过流保护保险丝的负极端，直流电压变送器的输出端连接电压绝对值运算电路的输入端，电压绝对值运算电路的输出端连接直流电压比较器的检测端，直流电压比较器的输出端与继电器的输入端相连，继电器的输出端连接光伏逆变器的逆变器控制系统。该光伏逆变器接地保护装置中的控制电源采用24V直流控制电源，直流电压比较器实现电压比较功能，即判断接地装置是否正常工作的标准是逆变器正极或负极接地端子对地电压是否超过一定限值，这个限值大小要根据系统情况设定，这个限值可以称基准电压，该基准电压值可调，调节范围是0—30V，可用螺丝刀旋转可调电阻来调节，基准电压优选设置在2V—4V之间。超过基准电压，即判断保险断开，保护动作；不超过则判断保险丝正常工作。当接地保护电阻连通时，检测电压输入值为0，小于基准电压值，继电器接点是常开；当逆变器漏电流超过熔断电流，接地保护电阻熔断而断开时，保护电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏逆变器接地保护装置，其特征在于，包括直流电压变送器、电压绝对值运算电路、直流电压比较器、继电器、控制电源和过流保护保险丝，所述控制电源均连接直流电压变送器、电压绝对值运算电路和直流电压比较器的各相应的电源正极和负极，所述过流保护保险丝的一端与光伏逆变器的光伏组件的正极或负极相连，所述过流保护保险丝的另一端接地，所述过流保护保险丝的两端还连接直流电压变送器的输入正极和输入负极，直流电压变送器的输出端连接电压绝对值运算电路的输入端，所述电压绝对值运算电路的输出端连接直流电压比较器的检测端，所述直流电压比较器的输出端与继电器的输入端相连，所述继电器的输出端连接光伏逆变器的逆变器控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器接地保护装置，其特征在于，包括直流电压变送器、电压绝对值运算电路、直流电压比较器、继电器、控制电源和过流保护保险丝，所述控制电源均连接直流电压变送器、电压绝对值运算电路和直流电压比较器的各相应的电源正极和负极，所述过流保护保险丝的一端与光伏逆变器的光伏组件的正极或负极相连，所述过流保护保险丝的另一端接地，所述过流保护保险丝的两端还连接直流电压变送器的输入正极和输入负极，直流电压变送器的输出端连接电压绝对值运算电路的输入端，所述电压绝对值运算电路的输出端连接直流电压比较器的检测端，所述直流电压比较器的输出端与继电器的输入端相连，所述继电器的输出端连接光...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑永刚，金宝鑫，
申请(专利权)人：北京中电尚明机电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11