光伏逆变器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光伏逆变器系统，包括光伏逆变器、汇流箱、电压采集模块、电流采集模块、过电流继电器、方向继电器、时间继电器、通讯设备以及保护装置，电压采集模块与连接直流断路器的电缆电连接，电流采集模块与连接汇流箱与直流断路器之间的电缆电连接，过电流继电器的输入端与电流采集模块电连接，方向继电器的输入端与电压采集模块和电流采集模块电连接，时间继电器的输入端与过电流继电器和方向继电器电连接，时间继电器的输出端与通讯设备连接，通讯设备与保护装置连接，保护装置与汇流箱断路器连接。本实用新型专利技术的光伏逆变器系统在直流电缆发生接地故障时能够有效地防止故障进一步扩大。

Photovoltaic inverter system

The utility model discloses a photovoltaic inverter system, including a photovoltaic inverter, a confluence box, a voltage acquisition module, a current acquisition module, an overcurrent relay, a directional relay, a time relay, a communication device and a protective device. The voltage acquisition module is connected to the cable connected to a DC circuit breaker, and the current acquisition is collected. The module is connected with the cable between the junction box and the DC circuit breaker. The input end of the overcurrent relay is electrically connected with the current acquisition module. The input end of the directional relay is electrically connected with the voltage acquisition module and the current acquisition module. The input end of the time relay is electrically connected with the overcurrent relay and the directional relay. The output terminal of the relay is connected with the communication device, and the communication device is connected with the protective device, and the protection device is connected with the circuit breaker of the junction box. The photovoltaic inverter system of the utility model can effectively prevent the fault from further enlarging when the DC cable is grounded.

【技术实现步骤摘要】
光伏逆变器系统
本技术涉及太阳能发电领域，具体涉及一种光伏逆变器系统。
技术介绍
光伏逆变器是一种应用在光伏发电系统的电气设备，其负责将光伏组件产生的直流电，经过逆变单元转化为交流电传送到电网，并完成功率最大点的跟踪(MPPT)。为了保证发电的可靠性、安全性，光伏逆变器直流侧配有防雷、过电流和过负荷等保护。与光伏逆变器连接直流电缆出现故障率最高的是单极接地故障(正极接地或负极接地)，此类故障导致直流侧断路器跳闸。当直流电缆发生短路故障时，为了更有效地切除故障从而保证系统安全稳定地运行，本技术提出了一种光伏逆变器的方向性电流保护系统。该套保护系统利用电流的方向性作为识别故障的特征量，并且利用现有的通讯装置传递合、分闸信号进而完成直流电缆的纵联保护。光伏阵列中的保护元件包括熔丝和直流断路器。汇流箱设备中有熔丝和直流断路器。光伏逆变器直流柜中有直流断路器。光伏电站中，汇流箱中的直流断路器配有过流、过载保护。当直流电缆发生接地故障时，正常电缆上流经的电流会经过光伏逆变器直流柜上母线出汇流后“反灌”到故障电缆。故障电缆上连接光伏逆变器的断路器由于电流过大而跳闸。但是，汇流箱中断路器的电流并没有增大，此时，直流电缆出现接地极电压低，非接地极电压抬高。这是光伏发电系统本身存在的一种隐患，应予以考虑可以采取措施加以控制。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种光伏逆变器系统，以解决上述现有技术中存在的问题。为了解决上述问题，本技术提供了一种光伏逆变器系统，所述光伏逆变器系统包括光伏逆变器、汇流箱、电压采集模块、电流采集模块、过电流继电器、方向继电器、时间继电器、通讯设备以及保护装置，所述汇流箱包括汇流箱断路器，所述光伏逆变器包括直流断路器，所述电压采集模块与连接所述直流断路器的电缆电连接，所述电流采集模块与连接所述汇流箱与所述直流断路器之间的电缆电连接，所述过电流继电器的输入端与所述电流采集模块电连接，所述方向继电器的输入端与所述电压采集模块和所述电流采集模块电连接，所述时间继电器的输入端与所述过电流继电器和所述方向继电器电连接，所述时间继电器的输出端与所述通讯设备连接，所述通讯设备与所述保护装置连接，所述保护装置与所述汇流箱断路器连接。较佳地，所述光伏逆变器系统还包括两个二极管，所述过电流继电器的输出端与其中一个二极管的输入端电连接，所述方向继电器的输出端与另一个二极管的输入端电连接，以及所述两个二极管的输出端与时间继电器的输入端电连接。较佳地，所述光伏逆变器系统还包括电源，所述电源与所述两个二极管连接从而为所述两个二极管供电。较佳地，所述通讯设备包括第一通讯设备和第二通讯设备，所述第一通讯设备与所述第二通讯设备信号连接，以及所述第一通讯设备与所述时间继电器连接，所述第二通讯设备与所述保护装置连接。较佳地，所述保护装置是D/A转换器。较佳地，所述光伏逆变器还包括DC/DC变换器、三相逆变桥、滤波器以及交流断路器，所述DC/DC变换器的输入端与所述直流断路器电连接，所述DC/DC变换器的输出端与所述三相逆变桥的输入端电连接，所述三相逆变桥的输出端与所述滤波器的输入端电连接，以及所述滤波器的输出端与所述交流断路器电连接。较佳地，所述光伏逆变器系统还包括保险装置，所述保险装置设置于所述电压采集模块与直流断路器之间的电缆上。较佳地，所述第一通讯设备是信号采集器，和/或所述第二通讯设备是信号采集器。较佳地，所述第一通讯设备与所述第二通讯设备通过RS485导引线连接。较佳地，所述光伏逆变器为三相光伏逆变器。较佳地，所述光伏逆变器系统包括多个汇流箱，每一个汇流箱通过正负电缆与光伏逆变器的一个直流断路器电连接，以及在每一个汇流箱的连接光伏逆变器的直流断路器的正负电缆上设置所述电流采集模块。较佳地，所述电流采集模块和所述电压采集模块设置有接地端口，所述接地端口通过接地线接地。本技术的光伏逆变器系统能够有效地防止故障进一步扩大。附图说明图1是本技术的光伏逆变器系统的连接示意图。具体实施方式以下将结合附图对本技术的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本技术范围的限制，而只是为了说明本技术技术方案的实质精神。图1是本技术的光伏逆变器系统的连接示意图。如图1所示，光伏逆变器系统包括光伏逆变器、汇流箱50、电压采集模块61、电流采集模块62、方向继电器63、过电流继电器64、二极管81、82、给二极管81和82供电的电源65、时间继电器66、第一通讯设备67、第二通讯设备68以及保护装置69，其中，光伏逆变器包括直流断路器40，电压采集模块61与连接直流断路器的电缆41电连接，电流采集模块62与连接汇流箱50与直流断路器40之间的电缆43电连接，方向继电器63与电流采集模块62和电压采集模块61电连接，过电流继电器64的输出端与二极管81的输入端电连接，方向继电器63的输出端与二极管82的输入端电连接，二极管81和82的输出端连接到时间继电器66的输入端，时间继电器66的输出端与第一通讯设备67连接，第一通讯设备67和第二通讯设备68之间信号连接，例如通过RS485导引线连接，第二通讯设备68与保护装置69连接，保护装置69与汇流箱断路器52连接。其中，第一通讯设备67设置于光伏逆变器的壳体内，而第二通讯设备68设置于汇流箱内。保护装置69接收到跳闸信号后，能够及时发出警告信号以及控制断路器跳闸，其可以利用D/A转换器。而第一通讯设备67是位于光伏逆变器室内以Modbus协议为基础的信号转换模块，第二通讯设备68是位于汇流箱内以Modbus协议为基础的信号转换模块，第一通讯设备67、第二通讯设备68都可以利用信号采集器来实现。如图1所示，光伏逆变器还包括DC/DC变换器30、三相逆变桥20、滤波器70以及交流断路器10，DC/DC变换器30的输入端与直流断路器10电连接，DC/DC变换器30的输出端与三相逆变桥20的输入端电连接，三相逆变桥20的输出端与滤波器70的输入端电连接，以及滤波器70的输出端与交流断路器10电连接。光伏逆变器系统还包括保险装置42，该保险装置42设置于电压采集模块61与直流断路器40之间的电缆上，当光伏逆变器系统发生故障时起到保护作用。在图1中，为了使得图形简洁，仅仅详细示出了其中一个汇流箱与其中一个直流断路器之间的保护的情况。然而，应该理解，在本技术的光伏逆变器保护系统中，在每一个汇流箱与每一个直流断路器之间都设置有本技术的保护装置，即都设置有电压采集模块61、电流采集模块62、方向继电器63、过电流继电器64、二极管81、82、给二极管81和82供电的电源65、时间继电器66、第一通讯设备67、第二通讯设备68以及保护装置69等，它们之间的连接关系以及运行方式与上文描述的相同，在此不再一一详述。当直流电缆发生故障时，电压采集模块61采集电压信号传递给方向继电器63，电流采集模块62采集电流信号传递给过电流继电器64和方向继电器63。方向继电器63以电压信号为参考，当检测到电流信号方向异常时输出高电平信号；电流继电器64在接受的电流信号大于设定值时输出高电平信号；二极管81、82、二极管8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏逆变器系统，其特征在于，所述光伏逆变器系统包括光伏逆变器、汇流箱、电压采集模块、电流采集模块、过电流继电器、方向继电器、时间继电器、通讯设备以及保护装置，所述汇流箱包括汇流箱断路器，所述光伏逆变器包括直流断路器，所述电压采集模块与连接所述直流断路器的电缆电连接，所述电流采集模块与连接所述汇流箱与所述直流断路器之间的电缆电连接，所述过电流继电器的输入端与所述电流采集模块电连接，所述方向继电器的输入端与所述电压采集模块和所述电流采集模块电连接，所述时间继电器的输入端与所述过电流继电器和所述方向继电器电连接，所述时间继电器的输出端与所述通讯设备连接，所述通讯设备与所述保护装置连接，所述保护装置与所述汇流箱断路器连接。

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器系统，其特征在于，所述光伏逆变器系统包括光伏逆变器、汇流箱、电压采集模块、电流采集模块、过电流继电器、方向继电器、时间继电器、通讯设备以及保护装置，所述汇流箱包括汇流箱断路器，所述光伏逆变器包括直流断路器，所述电压采集模块与连接所述直流断路器的电缆电连接，所述电流采集模块与连接所述汇流箱与所述直流断路器之间的电缆电连接，所述过电流继电器的输入端与所述电流采集模块电连接，所述方向继电器的输入端与所述电压采集模块和所述电流采集模块电连接，所述时间继电器的输入端与所述过电流继电器和所述方向继电器电连接，所述时间继电器的输出端与所述通讯设备连接，所述通讯设备与所述保护装置连接，所述保护装置与所述汇流箱断路器连接。2.根据权利要求1所述的光伏逆变器系统，其特征在于，所述光伏逆变器系统还包括两个二极管，所述过电流继电器的输出端与其中一个二极管的输入端电连接，所述方向继电器的输出端与另一个二极管的输入端电连接，以及所述两个二极管的输出端与时间继电器的输入端电连接。3.根据权利要求1所述的光伏逆变器系统，其特征在于，所述通讯设备包括第一通讯设备和第二通讯设备，所述第一通讯设备设置于所述光伏逆变器的壳体内，所述第二通讯设备设置于所述汇流箱内，所述第一通讯设备与所述第二通讯设备信号连接，以及所述第一通讯设备与所述时间继电器连接，所述第二通讯设备与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志刚，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31