一种并网逆变器故障监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种并网逆变器故障监控系统，包括用于采集太阳能的光伏组件、用于所述光伏组件的汇流接线且保证其有序连接的汇流箱、与所述汇流箱连接的直流柜以及并入电网的计量装置；还包括并网逆变器，用于接收电力后并入电网；检测模块，能够检测来自所述并网逆变器的输出电流；控制器接收由所述检测模块检测的电流信息控制所述中断开关中断。本发明专利技术的有益效果：能够检测并网逆变器系统的电路运行状态，并在出现异常时中断并网逆变器，以保护电路中的电气元件、电网以及工人的安全；同时还能及时发出报警信号，通知操作人员及时进行修复，有效减小故障时间。

A Fault Monitoring System for Grid-connected Inverter

The invention discloses a fault monitoring system for grid-connected inverters, which includes a photovoltaic module for collecting solar energy, a bus connection for the photovoltaic module and a bus box for ensuring its orderly connection, a DC cabinet connected with the bus box and a metering device incorporated into the grid, a grid-connected inverter for incorporating into the grid after receiving power, and a detection module for detecting. The output current from the grid-connected inverter is received by the controller and the interrupt switch is controlled by the current information detected by the detection module. The invention has the beneficial effect of detecting the circuit operation state of the grid-connected inverter system and interrupting the grid-connected inverter in case of abnormality to protect the safety of electrical components, power grid and workers in the circuit; at the same time, it can send an alarm signal in time, notify the operator to repair in time, and effectively reduce the failure time.

【技术实现步骤摘要】
一种并网逆变器故障监控系统
本专利技术涉及电力电子功率变换装置控制的
，尤其涉及一种并网逆变器故障监控系统。
技术介绍
并网逆变器是一种特殊的逆变器，除了可以将直流电转换给交流电外，其输出的交流电可以和和市电的频率及相位同步，因此输出的交流电可以回到市电。并网逆变器常用在一些直流电压源(如太阳能板或是小型风力发电机)和电网连接的应用中，且逆变器中有微处理器可以感测电网的交流波形，并且依此波形来产生电压送回电网，但在光伏并网电力系统中会存在电流异常或者电力电网断电等异常的状态，若电网的电力断电时，并网逆变器需要快速的和电网离，同时还需要确保在电网断电时，并网逆变器也不会提供电力给电网，此时维修电网的工人才不会因此而触电，因此在并网发电系统中针对电路中的电气元件、并入的电力电网、使用电力的用户以及对电网进行维修时工人的保护措施是非常有必要的。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术目的是提供一种并网逆变器故障监控系统，能够检测并网逆变器系统的电路运行状态，并在出现异常时中断并网逆变器，以保护电路中的电气元件、电网以及工人的安全。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种并网逆变器故障监控系统，包括用于采集太阳能的光伏组件、用于所述光伏组件的汇流接线且保证其有序连接的汇流箱、与所述汇流箱连接的直流柜以及并入电网的计量装置；还包括监测模块，其包括数据收集器、温度仪、光照传感器、终端；所述温度仪采集环境温度和组件温度，所述光照传感器采集光照强度，所述数据收集器收集采集的信息发送至所述终端处理生成监测报告；并网逆变器，其两端通过中断开关分别与所述直流柜和计量装置连接，用于接收电力后并入电网；检测模块，能够检测来自所述并网逆变器的输出电流；控制器，所述控制器接收由所述检测模块检测的电流信息，根据检测信息与预设信息对比分析后控制所述中断开关中断。作为本专利技术所述的并网逆变器故障监控系统的一种优选方案，其中：还包括与所述控制器连接的指示模块，所述检测模块将检测到的异常信息发送至所述控制器中，由所述指示模块发出指示或报警电路的异常状态。作为本专利技术所述的并网逆变器故障监控系统的一种优选方案，其中：所述并网逆变器还包括壳体，设置于所述壳体内且通过导体对应连接的输入端、控制开关、主板、正接线柱以及负接线柱；电流由所述直流柜的输出端进入所述输入端中，通过所述控制开关控制电流进入所述主板内经过逆变电路实现转化，并最终由所述正接线柱和所述负接线柱将电流输出。作为本专利技术所述的并网逆变器故障监控系统的一种优选方案，其中：所述壳体的前、后端面对称向凹陷后形成安装空间，且所述输入端、控制开关、正接线柱以及负接线柱贯穿所述壳体的底面与所述主板连接，且所述主板的上方还连接有控制显示器，所述输入端还包括若干根接线柱。作为本专利技术所述的并网逆变器故障监控系统的一种优选方案，其中：所述壳体侧壁上还设置散热孔以及手提孔，所述散热孔还设置于壳体的底面，用于所述并网逆变器的散热；操作人员能够通过所述手提孔将所述并网逆变器移动。作为本专利技术所述的并网逆变器故障监控系统的一种优选方案，其中：所述并网逆变器还包括安装板，所述安装板为“c”型板，其两端延伸的部分设置固定螺孔且中间部分设置安装螺孔，所述固定螺孔通过螺栓与所述壳体后端面固定连接，所述安装螺孔出设置安装件，所述安装件与所述并网逆变器需要安装的位置对应配合。作为本专利技术所述的并网逆变器故障监控系统的一种优选方案，其中：所述正接线柱和所述负接线柱设置于限位台上，所述限位台两端设置延伸脚，所述正接线柱和所述负接线柱贯穿所述限位台中限位，且所述延伸脚通过螺栓与所述壳体底面连接。作为本专利技术所述的并网逆变器故障监控系统的一种优选方案，其中：所述计量装置包括电能计量箱、电能计量柜或若干电能表；通过联合接线方式安装于电路中，能够采用三点计量法，包括计量用户与公共电网交换的电能量、计量光伏电源发电能量以及计量用户自用电能量。作为本专利技术所述的并网逆变器故障监控系统的一种优选方案，其中：所述检测模块包括在逆变器电路中安装的至少一个电流传感器以及用于将检测到的电流转换为数字值的模拟数字转换器。作为本专利技术所述的并网逆变器故障监控系统的一种优选方案，其中：所述指示模块能够被安装在所述并网逆变器、所述中断开关和所述控制器的周围，包括至少一个灯、发光二极管和/或扬声器。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种并网逆变器故障监控系统，能够检测并网逆变器系统的电路运行状态，并在出现异常时中断并网逆变器，以保护电路中的电气元件、电网以及工人的安全；同时还能及时发出报警信号，通知操作人员及时进行修复，有效减小故障时间。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本专利技术第一种实施例所述并网逆变器故障监控系统的原理结构示意图；图2为本专利技术第二种实施例所述并网逆变器故障监控系统中逆变器的整体结构示意图；图3为本专利技术第二种实施例所述并网逆变器故障监控系统中逆变器背面的整体结构示意图；图4为本专利技术第二种实施例所述并网逆变器故障监控系统中逆变器底面的整体结构示意图；图5为本专利技术第三种实施例所述三相LCL型并网逆变器拓扑及控制结构图；图6为本专利技术第三种实施例所述锁相环控制框图；图7为本专利技术第三种实施例所述包括锁相环在内的并网逆变器控制框图，；图8为本专利技术第三种实施例所述包括锁相环在内的并网逆变器诺顿等效电路图；图9为本专利技术第三种实施例所述考虑锁相环前后，并网逆变器输出阻抗bode图；图10为本专利技术第三种实施例所述电网阻抗与逆变器等效输出阻抗比的奈奎斯特图；图11为本专利技术第三种实施例所述经过相位补偿后的并网逆变器控制框图；图12为本专利技术第三种实施例所述相位补偿后，并网逆变器的等效诺顿电路图；图13为本专利技术第三种实施例所述相位补偿前后电网阻抗与逆变器等效输出阻抗比的bode图；图14为本专利技术第三种实施例所述理想电网(电网阻抗为零)下，并网系统PCC电压与电流波形图；图15为本专利技术第三种实施例所述电网阻抗为2mH时，并网系统PCC电压与电流波形图；图16为本专利技术第三种实施例所述电网阻抗为2mH时，相位补偿后的并网系统PCC电压与电流波形图；图17为本专利技术第三种实施例所述电网阻抗为2mH时，相位补偿后A相并网电流动态波形图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术的保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并网逆变器故障监控系统，其特征在于：包括用于采集太阳能的光伏组件(100)、用于所述光伏组件(100)的汇流接线且保证其有序连接的汇流箱(200)、与所述汇流箱(200)连接的直流柜(300)以及并入电网的计量装置(400)；还包括，监测模块(1000)，其包括数据收集器(1001)、温度仪(1002)、光照传感器(1003)、终端(1004)；所述温度仪(1002)采集环境温度和组件温度，所述光照传感器(1003)采集光照强度，所述数据收集器(1001)收集采集的信息发送至所述终端(1004)处理生成监测报告；并网逆变器(500)，其两端通过中断开关(600)分别与所述直流柜(300)和计量装置(400)连接，用于接收电力后并入电网；检测模块(700)，能够检测来自所述并网逆变器(500)的输出电流；控制器(800)，所述控制器(800)接收由所述检测模块(700)检测的电流信息，根据检测信息与预设信息对比分析后控制所述中断开关(600)中断。

【技术特征摘要】
1.一种并网逆变器故障监控系统，其特征在于：包括用于采集太阳能的光伏组件(100)、用于所述光伏组件(100)的汇流接线且保证其有序连接的汇流箱(200)、与所述汇流箱(200)连接的直流柜(300)以及并入电网的计量装置(400)；还包括，监测模块(1000)，其包括数据收集器(1001)、温度仪(1002)、光照传感器(1003)、终端(1004)；所述温度仪(1002)采集环境温度和组件温度，所述光照传感器(1003)采集光照强度，所述数据收集器(1001)收集采集的信息发送至所述终端(1004)处理生成监测报告；并网逆变器(500)，其两端通过中断开关(600)分别与所述直流柜(300)和计量装置(400)连接，用于接收电力后并入电网；检测模块(700)，能够检测来自所述并网逆变器(500)的输出电流；控制器(800)，所述控制器(800)接收由所述检测模块(700)检测的电流信息，根据检测信息与预设信息对比分析后控制所述中断开关(600)中断。2.如权利要求1所述的并网逆变器故障监控系统，其特征在于：还包括与所述控制器(800)连接的指示模块(900)，所述检测模块(700)将检测到的异常信息发送至所述控制器(800)中，由所述指示模块(900)发出指示或报警电路的异常状态。3.如权利要求1或2所述的并网逆变器故障监控系统，其特征在于：所述并网逆变器(500)还包括壳体(501)，设置于所述壳体(501)内且通过导体对应连接的输入端(502)、控制开关(503)、主板(504)、正接线柱(505)以及负接线柱(506)；电流由所述直流柜(300)的输出端进入所述输入端(502)中，通过所述控制开关(503)控制电流进入所述主板(504)内经过逆变电路实现转化，并最终由所述正接线柱(505)和所述负接线柱(505)将电流输出。4.如权利要求3所述的并网逆变器故障监控系统，其特征在于：所述壳体(501)的前、后端面对称向凹陷后形成安装空间，且所述输入端(502)、控制开关(503)、正接线柱(505)以及负接线柱(505)贯穿所述壳体(501)的底面...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兴武，黄玉辉，符杨，李芬，李豪，向大为，于艾清，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：上海,31