用于保护多个直流电压源的系统技术方案

该保护系统(30)保护多个DC电压源(20)，所述多个DC电压源(20)能够连接在电压逆变器(12)的第一(16)和第二(18)输入端之间，所述电压逆变器(12)能够将DC输入电压转变为AC输出电压，每个DC电压源(20)被第一导电体(22)连接到所述第一输入端(16)并被第二导电体(26)连接到所述第二输入端(18)。所述保护系统(30)对于每个DC电压源(20)包括用于所述第一导电体(22)相对于电学地(32)的隔离错误的第一截止部件(36)和第一检测器(48)，所述第一检测器(48)和所关联的第一截止部件(36)串联在对应的DC电压源(20)和所述逆变器的所述第一输入端(16)之间。所述保护系统(30)包括用于在检测到所述隔离错误的情况下触发所关联的第一截止部件(36)的装置(48)，以便断开对应于所述第一导电体(22)的电链路。

【技术实现步骤摘要】
用于保护多个直流电压源的系统本分案申请是申请日为2013年10月17日、申请号为201380054153.8、专利技术名称为“用于保护多个直流电压源的系统”的分案申请。
本专利技术涉及一种用于保护多个直流电压源的系统，该多个直流电压源能够并联在电压逆变器的第一和第二输入端之间，该电压逆变器能够将直流(DC)输入电压转变为交流(AC)输出电压，每个DC电压源由第一导电体连接到第一输入端并由第二导电体输入到第二输入端。本专利技术还涉及DC电压产生单元，包括电压逆变器、并联在逆变器的输入端之间的多个DC电压源、以及用于该多个DC电压源的保护系统。本专利技术还涉及一种用于保护多个DC电压源的方法。
技术介绍
文献EP1291997A2中已知前述类型的产生单元。该产生单元包括电压逆变器，该电压逆变器能够将太阳能电池场传送的DC电压转变为提供给电网的AC电压。太阳能电池场形成并联在逆变器的输入端之间的多个DC电压源。该产生单元还包括一种用于保护多个DC电压源的系统，该保护系统包括地错误检测器，即检测导电体相对于电学地的绝缘错误的检测器。如果检测到地错误，则检测器命令电压逆变器中断，以便隔离DC电压源。然而，这样的保护系统在检测到地错误的情况下导致很大的操作损耗，这是因为电压逆变器被停止，并且产生单元不再向电网提供DC电压。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种保护系统，其使得能够在地错误的情况下(即在导电体相对于电学地的绝缘错误的情况下)降低操作损耗。因此，本专利技术涉及一种前述类型的保护系统，其特征在于，对于每个DC电压源，其包括用于所述第一导电体相对于电学地的隔离错误的第一截止部件和第一检测器，所述第一检测器和所关联的第一截止部件串联在对应的DC电压源和所述逆变器的所述第一输入端之间，以及在于其所包括用于在检测到所述隔离错误的情况下触发所关联的第一截止部件的装置，以便断开对应于所述第一导电体的电链路。根据本专利技术的其它有利方面，所述保护系统包括一个或多个以下特征，这些特征单独考虑或根据技术上所有可能的组合考虑：-所述系统还包括用于生成第一预定参考信号的第一发生器，所述第一发生器能够连接在所述电学地和所述第一输入端之间，所述第一参考信号具有非零预定频率，并且每个第一检测器能够检测所述第一参考信号用于错误检测，所述第一参考信号能够在隔离错误的情况下经由所述电学地在对应的所述第一检测器与所述第一发生器之间流动；-所述系统对于每个DC电压源还包括用于检测所述第二导电体相对于所述电学地的隔离错误的第二检测器和第二截止部件，所述第二检测器和所关联的第二截止部件串联在对应的DC电压源和所述逆变器的所述第二输入端之间，以及所述系统包括用于在检测到所述隔离错误的情况下触发所关联的第二截止部件的装置，以便断开对应于所述第二导电体的电链路；-所述系统还包括用于生成第二预定参考信号的第二发生器，所述第二发生器能够连接在所述电学地和所述第二输入端之间，所述第二参考信号具有非零预定频率，以及每个第二检测器能够检测所述第二参考信号用于错误检测，所述第二参考信号能够在隔离错误的情况下经由所述电学地在对应的所述第二检测器与所述第二发生器之间流动；-所述系统针对每个DC电压源包括辅助装置，每个辅助装置包括保护壳、所述第一检测器和所述第二检测器，所述检测器位于所述保护壳中；-所述第一检测器包括能够测量在所述第一导电体中流动的DC电流的强度的第一DC电流传感器，所述第二检测器包括能够测量在所述第二导电体中流动的DC电流的强度的第二DC电流传感器，所述辅助装置还包括测量两个导电体中流动的电流的和的电变压器；-每个检测器包括诸如分路器的电流传感器，其能够测量在对应的导电体中流动的电流的强度；-每个检测器包括高通滤波器，以便从测量的电压消除DC分量；-每个检测器包括计算部件，其能够根据所述电流传感器所测量的强度计算DC电流的强度以及反向电流的强度；以及-所述系统还包括用于集中所检测的错误的装置，所述集中装置能够与每个检测器通信，并且如果检测到一个或多个隔离错误，向对应的截止部件发送触发信号。本专利技术还涉及DC电压产生单元，包括：-电压逆变器，能够将输入DC电压转变为AC电压，所述AC电压具有至少一个相，所述逆变器包括用于该相或每个相的输出端以及第一和第二输入端，-多个DC电压源，跨所述逆变器的两个输入端并联，每个DC电压源通过第一导电体连接到所述第一输入端并通过第二导电体连接到所述第二输入端，以及-保护系统，用于保护所述多个DC电压源，其特征在于所述保护系统如以上所限定。根据本专利技术的另一优选方面，每个DC电压源包括至少一个光伏面板。本专利技术还涉及一种用于保护多个DC电压源的方法，所述多个DC电压源能够连接在电压逆变器的第一和第二输入端之间，所述电压逆变器能够将DC输入电压转变为AC输出电压，每个DC电压源被第一导电体连接到所述第一输入端并被第二导电体连接到所述第二输入端，所述保护方法包括以下步骤：-通过使用所述第一隔离错误检测器检测所述第一导电体相对于电学地的第一隔离错误，以及-在相对于所述电学地检测到第一隔离错误的情况下，触发关联的第一截止部件以便断开与所述第一导电体的对应电链路，所述第一检测器和所关联的第一截止部件串联在对应的DC电压源与所述逆变器的第一输入端之间。根据本专利技术的其它优选方面，所述保护方法包括一个或多个以下特征，这些特征单独考虑或根据技术上所有可能的组合考虑：-所述方法还包括以下步骤：+通过使用所述第二隔离错误检测器检测所述第二导电体相对于电学地的第二隔离错误，以及+在相对于所述电学地检测到第二隔离错误的情况下，触发(240、250；470、480)关联的第二截止部件(38)以便断开与所述第二导电体(26)的对应电链路，所述第二检测器(50)和所关联的第二截止部件(38)串联在对应的DC电压源(20)与所述逆变器的第二输入端(18)之间；以及-在相对于所述电学地检测到第二隔离错误的情况下的所述第二截止部件的触发步骤中，所述第二截止部件的触发被与所述第一截止部件的触发同时命令，优选在20ms内，以便具有所述第一和第二截止部件的同时打开，优选在20ms内。附图说明在阅读以下说明时，本专利技术的这些特征和优点将变得明显。以下说明仅作为非限制性示例提供，并参考附图完成，其中：图1是根据本专利技术的第一实施例的用于产生AC电压的产生单元的图示，该单元包括电压逆变器、并联在逆变器的输入端之间的多个DC电压源、以及用于截止部件以及第一检测器的保护系统，第一检测器用于检测第一导电体相对于电学地的绝缘错误，第一检测器及其关联的第一截止部件串联在对应的DC电压源与逆变器的第一输入端之间；图2是图1的保护装置的图示，该保护装置包括第一和第二绝缘错误检测器；图3是图2的每个绝缘错误检测器的图示，该检测器包括电流传感器，该电流传感器一方面连接到参考信号检测级、另一方面连接到用于计算DC电流和反向电流的部件；图4是图3的检测级的图示；图5是第一地错误出现时保护系统的操作流程图；图6是第二地错误出现时保护系统的操作流程图；图7是根据本专利技术的第二实施例的类似于图1的视图；图8是根据本专利技术的第二实施例的保护系统在逆变器的输入端处的DC电流的两个极之间出现反向电流和电流差时的操作流程图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于保护多个DC电压源(20)的系统(30)，所述多个DC电压源(20)能够并联在电压逆变器(12)的第一输入端(16)和第二输入端(18)之间，所述电压逆变器(12)能够将DC输入电压转变为AC输出电压，每个DC电压源(20)由第一导电体(22)连接到所述第一输入端(16)并由第二导电体(26)连接到所述第二输入端(18)，所述保护系统(30)的特征在于，对于每个DC电压源(20)，其包括用于所述第一导电体(22)相对于电学地(32)的隔离错误的第一截止部件(36)和第一检测器(48)，所述第一检测器(48)和所关联的第一截止部件(36)串联在对应的DC电压源(20)和所述逆变器的所述第一输入端(16)之间，以及所述保护系统(30)包括用于在检测到所述隔离错误的情况下触发所关联的第一截止部件(36)的装置(48；300)，以便断开对应于所述第一导电体(22)的电链路，所述保护系统(30)对于每个DC电压源(20)还包括用于所述第二导电体(26)相对于所述电学地(32)的隔离错误的第二截止部件(38)和第二检测器(50)，所述第二检测器(50)和所关联的第二截止部件(38)串联在对应的DC电压源(20)和所述逆变器的所述第一输入端(18)之间，其特征在于，所述系统(30)包括用于在检测到所述隔离错误的情况下触发所关联的第二截止部件(38)的装置(50；300)，以便断开对应于所述第二导电体(26)的电链路，以及其特征在于，所述第二检测器(50)和所关联的第二截止部件(38)不同于所述第一检测器(48)和所关联的第一截止部件(36)。...

【技术特征摘要】
2012.10.18 FR 12599501.一种用于保护多个DC电压源(20)的系统(30)，所述多个DC电压源(20)能够并联在电压逆变器(12)的第一输入端(16)和第二输入端(18)之间，所述电压逆变器(12)能够将DC输入电压转变为AC输出电压，每个DC电压源(20)由第一导电体(22)连接到所述第一输入端(16)并由第二导电体(26)连接到所述第二输入端(18)，所述保护系统(30)的特征在于，对于每个DC电压源(20)，其包括用于所述第一导电体(22)相对于电学地(32)的隔离错误的第一截止部件(36)和第一检测器(48)，所述第一检测器(48)和所关联的第一截止部件(36)串联在对应的DC电压源(20)和所述逆变器的所述第一输入端(16)之间，以及所述保护系统(30)包括用于在检测到所述隔离错误的情况下触发所关联的第一截止部件(36)的装置(48；300)，以便断开对应于所述第一导电体(22)的电链路，所述保护系统(30)对于每个DC电压源(20)还包括用于所述第二导电体(26)相对于所述电学地(32)的隔离错误的第二截止部件(38)和第二检测器(50)，所述第二检测器(50)和所关联的第二截止部件(38)串联在对应的DC电压源(20)和所述逆变器的所述第一输入端(18)之间，其特征在于，所述系统(30)包括用于在检测到所述隔离错误的情况下触发所关联的第二截止部件(38)的装置(50；300)，以便断开对应于所述第二导电体(26)的电链路，以及其特征在于，所述第二检测器(50)和所关联的第二截止部件(38)不同于所述第一检测器(48)和所关联的第一截止部件(36)。2.如权利要求1所述的系统(30)，其中所述系统(30)还包括用于生成第一预定参考信号的第一发生器(44)，所述第一发生器(44)能够连接在所述电学地(32)和所述第一输入端(16)之间，所述第一参考信号具有非零预定频率，以及其中每个第一检测器(48)能够检测所述第一参考信号用于错误检测，所述第一参考信号能够在隔离错误的情况下经由所述电学地(32)在对应的所述第一检测器(48)与所述第一发生器(44)之间流动。3.如权利要求1或2所述的系统(30)，其中所述系统(30)还包括用于生成第二预定参考信号的第二发生器(46)，所述第二发生器(46)能够连接在所述电学地(32)和所述第二输入端(18)之间，所述第二参考信号具有非零预定频率，以及其中每个第二检测器(50)能够检测所述第二参考信号用于错误检测，所述第二参考信号能够在隔离错误的情况下经由所述电学地(32)在对应的所述第二检测器(50)与所述第二发生器(46)之间流动。4.如权利要求1-3中的任一项所述的系统(30)，其中所述系统(30)针对每个DC电压源(20)包括辅助装置(40)，每个辅助装置(40)包括保护壳(47)、所述第一检测器(48)和所述第二检测器(50)，所述检测器(48、50)位于所述保护壳(47)中。5.如权利要求4所述的系统(30)，其中所述第一检测器(48)包括能够测量在所述第一导电体(22)中流动的DC电流的强度的第一DC电流传感器(500)，所述第二检测器(50)包括能够测量在所述第二导电体(26)中流动的DC电流的强度的第二DC电流传感器(502)，所述辅助装置(40)还包括测量两个导电体(22、26)中流动的电流的和的电变压器(504)。6.如权利要求1-5中的任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：J斯特帕尼克，S蒂安，E多梅琼，Y卡杜克斯，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR