防止光伏组件关断延误的关断系统技术方案

本实用新型专利技术主要涉及到一种防止光伏组件关断延误的关断系统。每一个光伏组件均配置有一个关断模块，关断模块用于将与之对应的光伏组件予以关断而从电池组串中移除或用于将与之对应的光伏组件从关断状态恢复到接入电池组串的串联接入状态。关断控制单元在向指定的关断模块发出指令时，指令还发送到多个关断模块中除了指定的关断模块之外的至少一个其他关断模块，指定的关断模块除了直接接收关断控制单元发出的指令之外还间接接收由其他关断模块转发的指令。最大限度的防止需要被关断的光伏组件在关断过程中发生关断不彻底的情形，为光伏发电系统的安全运营提供依据。

【技术实现步骤摘要】
防止光伏组件关断延误的关断系统
本技术主要涉及到太阳能
，确切的说是，在涉及到含有光伏电池的能源架构中提供能够关断光伏电池组件的关断系统，最大限度的防止需要被关断的光伏组件在关断过程中发生关断不彻底的情形，为光伏发电系统的安全运营提供依据。
技术介绍
太阳能发电系统在电力电子系统中属于高压领域。基于安全考虑，在欧洲意大利的安全规范告诫消防员在建筑物带电压的情况下是不运行进行灭火操作的，德国强行执行的防火安全标准还明文规定在光伏发电系统中光伏逆变器与组件之间需要增加额外的直流电切断装置。在光伏发电产业发展较为广泛的地区，尤其是欧洲的多国政府和北美地区出于安全的考虑，普遍认为即使是光伏组件发生了火灾，消防工作也只有在所有的光伏组件被烧毁的前提下也即无法产生危机人身安全的高压后，才允许进行施救工作。美国防火协会修改国家电气规范，直接要求住宅用的光伏发电系统中：在发生紧急情况时限制光伏发电系统交流并网端口断开后，直流支路的电压最大值不得超过八十伏。以北美的安全规范NEC2017为例，要求光伏发电系统具有快速关断功能，在关断后光伏阵列内部导体之间以及导体与大地之间的电压不能超过80伏。很多电站在应对安全规范的积极措施是：为了实现快速关断，每一个光伏组件的输出端处都安装起到关断作用的关断模块，在提供直流电的电池组串上或直流母线上安装命令发送装置，命令发送装置则主要是由交流电网来供电。当有必要关断光伏组件时，譬如光伏组件发生热斑或光伏接线盒连接不好时，接线盒内部升温，关断光伏组件的应对方案可以制止这种集热现象恶化从而使组件可靠性和安全性提高。自动执行光伏组件级别的关断功能，不需要消防专业人员手动关断交流电或关断汇流箱中断路器，显而易见，组件零电压的开路方案是保证光伏发电系统最安全的解决方案，光伏组件开路后，组件输出电压/功率为零。因此即使发生火灾时在光伏阵列中也没有任何危及人身安全的危险。
技术实现思路
在本技术的一个可选但非必须的实施例中，披露了一种防止光伏组件关断延误的关断系统，其中主要包括：至少一个关断控制单元；多个关断模块和多个光伏组件，每一个光伏组件均配置有一个关断模块；多个光伏组件串联连接成电池组串并将各自的输出电压叠加；每一个关断模块用于将与之对应的光伏组件予以关断而从电池组串中移除、或用于将与之对应的光伏组件从关断状态恢复到接入电池组串的串联接入状态；关断控制单元在向指定的关断模块发出指令时，指令还发送到多个关断模块中除了该指定的关断模块之外的至少一个其他关断模块，指定的关断模块除了直接接收关断控制单元发出的指令之外还间接接收由其他关断模块转发的指令。关断控制单元发出的指令在直接地传递给指定的关断模块的通信阶段，如果指令信号有所延时或者有所丢失，毫无疑虑该指定的关断模块要么因为指令信号的延时而延迟的执行关断进程，或者该指定的关断模块要么因为指令信号的丢失而不执行关断进程，这些延迟或耽搁关断模块执行关断的现象是亟待解决的问题。指定的关断模块通过直接接收关断控制单元发出的指令信号则能够快速做出关断响应，间接的接收由其他关断模块转发的指令则可以避免指令信号的丢失所引起的负面不响应现象。上述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其中：指定的关断模块包括需要被断开的关断模块，因此关断控制单元向需要被断开的关断模块发出的指令包括关断的指令：需要被断开的关断模块在收到关断的指令后将与它对应的光伏组件予以关断。上述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其中：指定的关断模块包括已经被断开的关断模块，关断控制单元向已经被断开的关断模块发出的指令包括重新启动的指令：已经被断开的关断模块在收到重新启动的指令后将与它对应的光伏组件从关断状态恢复到串联接入状态。上述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其中：每一个关断模块均包括分别连接到光伏组件正负极的一组输入端和包括与其他关断模块串联连接的一组输出端，每一个关断模块的一组输出端之间设有旁路二极管。上述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其中：在光伏组件因为关断模块的输入端和输出端之间的第一开关被关断时，藉由旁路二极管提供被断开的光伏组件所对应的关断模块的一组输出端之间的导通通路。上述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其中：每一个关断模块均包括分别连接到光伏组件正负极的一组输入端和包括与其他关断模块串联连接的一组输出端，每一个关断模块的一组输出端之间设有第二开关。上述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其中：在光伏组件因为关断模块的输入端和输出端之间的第一开关被关断时，藉由同步被接通的第二开关提供被断开的光伏组件所对应的关断模块的一组输出端之间的导通通路。上述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其中：关断控制单元在向任意一个指定的关断模块发出指令时，指令还发送到多个关断模块中和该指定的关断模块相邻的一个或多个其他关断模块，指定的关断模块除了直接接收关断控制单元发出的指令之外还间接接收由与其相邻的其他关断模块转发的指令。上述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其中：关断控制单元在向任意一个指定的关断模块发出指令时，指令还至少发送到串联连接的多个关断模块当中排在首位的第一个其他关断模块，指定的关断模块除了直接接收关断控制单元发出的指令之外还间接接收由其他关断模块转发的指令。上述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其中：关断控制单元在向任意一个指定的关断模块发出指令时，指令还至少发送到串联连接的多个关断模块当中排在末尾最后一位的其他关断模块，指定的关断模块除了直接接收关断控制单元发出的指令之外还间接接收由其他关断模块转发的指令。根据前文阐释所述防止光伏组件关断延误的关断系统的启用机理是：必须充分的考虑各级关断模块和关断控制单元RapidShut-Down之间的通信是否留有裕度，关断控制单元的指令如果采用载波通信则载波信号无疑会受到各种类型的干扰，也即会导致载波信号部分程度的衰减，所谓的干扰除了来源于线路上的寄生阻抗之外还取决于串联各级关断模块的电力线或串接线路上的各个接触触头是否安装良好。需要被关断的组件在接收指令信号的过程中如果通信不畅或许会因为信号丢失或延迟而延误原本期望的关断进程。假设关断控制单元利用无线通信来取代载波通信而发出指令信号，关断模块的布局位置或者说应用场合是和光伏组件结合使用，光伏组件阵列会引起组件之间相互屏蔽对方的无线信号，而且安装光伏组件的建筑物附属墙体也会造成对无线信号的屏蔽。关断模块和关断控制单元之间避免通信不畅的弹性补偿空间一方面是通过直接接收关断控制单元发出的指令、另外一方面还可以通过间接的接收由其他关断模块转发的指令来实现的。附图说明为使上述目的和特征及优点能够更加明显易懂，下面结合附图对具体实施方式做详细的阐释，阅读以下详细说明并参照以下附图之后，本申请的特征和优势将显而易见。图1是在关断控制单元直接向各级关断模块下达关断或启动的指令的范例。图2是在关断控制单元直接和间接的向关断模块下达指令的第一个实施例。图3是在关断控制单元直接和间接的向关断模块下达指令的第二个实施例。图4是在关断控制单元直接和间接的向关断模块下达指令的第三个实施例。具体实施方式下面将结合各实施例，对本技术的技术方案进行清楚完整的阐述，但所描述的实施例仅是本技术用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止光伏组件关断延误的关断系统，其特征在于，包括：至少一个关断控制单元；多个关断模块和多个光伏组件，每一个光伏组件均配置有一个关断模块；多个光伏组件串联连接成电池组串并将各自的输出电压叠加；每一个关断模块用于将与之对应的光伏组件予以关断而从电池组串中移除、或用于将与之对应的光伏组件从关断状态恢复到接入电池组串的串联接入状态；关断控制单元在向指定的关断模块发出指令时，指令还发送到多个关断模块中除了该指定的关断模块之外的至少一个其他关断模块，指定的关断模块除了直接接收关断控制单元发出的指令之外还间接接收由其他关断模块转发的指令。

【技术特征摘要】
1.一种防止光伏组件关断延误的关断系统，其特征在于，包括：至少一个关断控制单元；多个关断模块和多个光伏组件，每一个光伏组件均配置有一个关断模块；多个光伏组件串联连接成电池组串并将各自的输出电压叠加；每一个关断模块用于将与之对应的光伏组件予以关断而从电池组串中移除、或用于将与之对应的光伏组件从关断状态恢复到接入电池组串的串联接入状态；关断控制单元在向指定的关断模块发出指令时，指令还发送到多个关断模块中除了该指定的关断模块之外的至少一个其他关断模块，指定的关断模块除了直接接收关断控制单元发出的指令之外还间接接收由其他关断模块转发的指令。2.根据权利要求1所述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其特征在于：指定的关断模块包括需要被断开的关断模块，则关断控制单元向需要被断开的关断模块发出的指令包括关断的指令：需要被断开的关断模块在收到关断的指令后将与它对应的光伏组件予以关断。3.根据权利要求1所述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其特征在于：指定的关断模块包括已经被断开的关断模块，则关断控制单元向已经被断开的关断模块发出的指令包括重新启动的指令：已经被断开的关断模块在收到重新启动的指令后将与它对应的光伏组件从关断状态恢复到串联接入状态。4.根据权利要求1所述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其特征在于：每一个关断模块均包括分别连接到光伏组件正负极的一组输入端和包括与其他关断模块串联连接的一组输出端，每一个关断模块的一组输出端之间设有旁路二极管。5.根据权利要求4所述的防止光伏组件关断延误的关断系统，其特征在于：在光伏组件因为关断模块的输入端和输出端之间的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永，
申请(专利权)人：丰郅上海新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31