一种光伏关断监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光伏关断监控系统，包括多个光伏组件和无线数据采集器，每个光伏组件带有一个关断器模块；所述光伏组件及关断器模块先串联连接形成多个光伏组件串，所述多个光伏组件串并联接入到光伏汇流箱或者PLC信号发生器，所述光伏汇流箱或者PLC信号发生器和逆变器相连，所述无线数据采集器通过无线通信采集光伏组件及关断器模块数据，并将采集到的数据通过RS485通信上传到汇总器，所述汇总器和监控平台相连；所述关断器模块包括PLC信号处理模块和无线通信模块，所述PLC信号处理模块和控制单元相连。本实用新型专利技术不但能够满足快速关断安全要求，而且可靠性高，响应速度快，成本低，效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏关断监控系统
本技术涉及一种光伏驱动装置，尤其涉及一种光伏关断监控系统。
技术介绍
快速关断，是从美国引入的光伏电站安全保护概念。快速关断概念的提出，出于对消防人员、光伏电站安装及维修人员的保护，因为光伏电站直流侧有直流高压，只要有太阳照射，电池板侧的直流高压就一直存在，一旦光伏电站发生火灾，在整个电站烧毁完之前，消防人员都无法进行灭火抢险工作。因此，美国国家电气规范NEC2014及NEC2017中对光伏电站直流侧快速关断都提出了明确要求。将于2019年1月1日开始正式执行。NEC2017规定：“在组串之外，控制器安装在距离阵列0.3米之内以及距离接入点超过1米的范围内，使用快速关断后，系统需要30秒内降至30V；在组串之内，在30秒内降至80V，方便采取安全救援措施。”
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种光伏关断监控系统，能够满足快速关断安全要求，可以保证系统的安全性和可靠性。本技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种光伏关断监控系统，包括多个光伏组件和无线数据采集器，每个光伏组件带有一个关断器模块；所述光伏组件及关断器模块先串联连接形成多个光伏组件串，所述多个光伏组件串并联接入到光伏汇流箱或者PLC信号发生器，所述光伏汇流箱或者PLC信号发生器和逆变器相连，所述无线数据采集器通过无线通信采集光伏组件及关断器模块数据，并将采集到的数据通过RS485通信上传到汇总器，所述汇总器和监控平台相连；所述关断器模块包括输入电容C21、开关管Q21、续流二极管D21、第一输出电阻R21、输出电容C22、第二输出电阻R22、采集电感L21，信号采集电阻R22、信号采集电容C23、PLC信号处理模块、无线通信模块、第一输出端子和第二输出端子；所述信号采集电阻R22和信号采集电容C23串连之后与信号采集电感L21并联，所述PLC信号处理模块和控制单元相连；所述PLC信号处理模块接收信号采集电感L21两端的电压信号经放大处理后送至控制单元，由控制单元输出驱动信号和开关管Q21的栅极相连；所述输入电容C21与光伏组件并联连接，所述光伏组件的正极与第一输出端子连接，所述光伏组件的负极与开关管Q21的源极相连，开关管Q21漏极和信号采集电感L21一端相连，信号采集电感L21另一端与第二输出端子连接；所述续流二极管D21阴极与第一输出端子相连，续流二极管D21的阳极与开关管Q21漏极相连，输出电容C22与第一输出电阻R21串联之后与续流二极管D21并联。进一步地，所述PLC信号发生器为电压型PLC且在光伏汇流箱前端，所述多个光伏组件串分别串联电容后并联接入互感器T1的原边一端，所述互感器T1的原边另外一端接逆变器负极；所述互感器T1的副边一端与电容C12，电阻R1串联后接入PLC信号发生器的一端，互感器T1的副边另外一端与电感L1串联后接入PLC信号发生器的另外一端。进一步地，所述PLC信号发生器为电压型PLC且在光伏汇流箱后端，所述逆变器正极串联电容C11后接入互感器T2的原边一端，互感器T2的原边另外一端接逆变器负极；互感器T2的副边一端与电容C13，电阻R2串联后接入PLC信号发生器的一端，互感器T2的副边另外一端与电感L2串联后接入PLC信号发生器的另外一端。进一步地，所述PLC信号发生器为电流型PLC且在光伏汇流箱前端，所述多个光伏组件串的线缆穿过互感器T3并形成为互感器T3的原边，互感器T3的副边一端与电容C15，电阻R3串联后接入PLC信号发生器的一端，互感器T3的副边另外一端与电感L3串联后接入PLC信号发生器的另外一端，互感器T3的副边两端并联有电容C14。进一步地，所述PLC信号发生器为电流型PLC且在光伏汇流箱后端，所述逆变器负极线缆或正极线缆穿过互感器T4并形成为互感器T4的原边，互感器T4的副边一端与电容C16，电阻R4串联后接入PLC信号发生器的一端，互感器T4的副边另外一端与电感L4串联后接入PLC信号发生器的另外一端，互感器T4的副边两端并联有电容C17。进一步地，所述逆变器负极和正极之间设置有弱负载单元形成直流电流回路，所述弱负载单元包括电容C18、稳压二极管DZ1和达林顿三极管；所述电容C18与逆变器负极和正极并联连接，所述达林顿三极管的集电极接逆变器正极，所述达林顿三极管的发射极与电阻R6串联之后与逆变器负极相连，所述逆变器正极与电阻R5串联后与达林顿三极管基极相连，所述稳压二极管DZ1一端接达林顿三极管基极，另外一端接逆变器负极，所述稳压二极管DZ1两端并联电容C19。进一步地，所述续流二极管D21无正向电流时，所述第一输出端子和第二输出端子之间的阻抗范围为0.75-1.5欧姆。本技术对比现有技术有如下的有益效果：本技术提供的光伏关断监控系统，不但能够满足快速关断安全要求，而且可靠性高，响应速度快，成本低，效率高。附图说明图1是本技术实施例中的光伏组件及关断器模块电路；图2是本技术实施例中的无线通信与PLC通信的一种系统架构图；图3是本技术实施例中的无线通信与PLC通信的另一种系统架构图；图4是本技术实施例中的光伏汇流箱前端电压型PLC信号发生器电路图；图5是本技术实施例中的光伏汇流箱后端电压型PLC信号发生器电路图；图6是本技术实施例中的光伏汇流箱前端电流型PLC信号发生器电路图；图7是本技术实施例中的光伏汇流箱后端电流型PLC信号发生器电路图；图8是本技术实施例中PLC信号发生器内部弱负载电路图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的描述。请参考图1，本技术实施例提供的光伏关断监控系统，包括：多个光伏组件和无线数据采集器，每个光伏组件带有一个关断器模块；所述光伏组件及关断器模块先串联连接形成多个光伏组件串，所述多个光伏组件串并联接入到光伏汇流箱或者PLC信号发生器，所述光伏汇流箱或者PLC信号发生器和逆变器相连，所述无线数据采集器通过无线通信采集光伏组件及关断器模块数据，并将采集到的数据通过RS485通信上传到汇总器，所述汇总器和监控平台相连；所述关断器模块包括输入电容C21、开关管Q21、续流二极管D21、第一输出电阻R21、输出电容C22、第二输出电阻R22、信号采集电感L21，信号采集电阻R22、信号采集电容C23、PLC信号处理模块、无线通信模块、第一输出端子1-1和第二输出端子1-2；所述信号采集电阻R22和信号采集电容C23串连之后与信号采集电感L21并联，所述PLC信号处理模块和控制单元相连；所述PLC信号处理模块接收信号采集电感L21两端的电压信号经放大处理后送至控制单元，由控制单元输出驱动信号和开关管Q21的栅极相连；所述输入电容C21与光伏组件并联连接，所述光伏组件的正极与第一输出端子1-1连接，所述光伏组件的负极与开关管Q21的源极相连，开关管Q21漏极和信号采集电感L21一端相连，信号采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏关断监控系统，其特征在于，包括多个光伏组件和无线数据采集器，每个光伏组件带有一个关断器模块；所述光伏组件及关断器模块先串联连接形成多个光伏组件串，所述多个光伏组件串并联接入到光伏汇流箱或者PLC信号发生器，所述光伏汇流箱或者PLC信号发生器和逆变器相连，所述无线数据采集器通过无线通信采集光伏组件及关断器模块数据，并将采集到的数据通过RS485通信上传到汇总器，所述汇总器和监控平台相连；/n所述关断器模块包括输入电容C21、开关管Q21、续流二极管D21、第一输出电阻R21、输出电容C22、第二输出电阻R22、采集电感L21，信号采集电阻R22、信号采集电容C23、PLC信号处理模块、无线通信模块、第一输出端子和第二输出端子；/n所述信号采集电阻R22和信号采集电容C23串连之后与信号采集电感L21并联，所述PLC信号处理模块和控制单元相连；所述PLC信号处理模块接收信号采集电感L21两端的电压信号经放大处理后送至控制单元，由控制单元输出驱动信号和开关管Q21的栅极相连；/n所述输入电容C21与光伏组件并联连接，所述光伏组件的正极与第一输出端子连接，所述光伏组件的负极与开关管Q21的源极相连，开关管Q21漏极和信号采集电感L21一端相连，信号采集电感L21另一端与第二输出端子连接；所述续流二极管D21阴极与第一输出端子相连，续流二极管D21的阳极与开关管Q21漏极相连，输出电容C22与第一输出电阻R21串联之后与续流二极管D21并联。/n...

【技术特征摘要】
1.一种光伏关断监控系统，其特征在于，包括多个光伏组件和无线数据采集器，每个光伏组件带有一个关断器模块；所述光伏组件及关断器模块先串联连接形成多个光伏组件串，所述多个光伏组件串并联接入到光伏汇流箱或者PLC信号发生器，所述光伏汇流箱或者PLC信号发生器和逆变器相连，所述无线数据采集器通过无线通信采集光伏组件及关断器模块数据，并将采集到的数据通过RS485通信上传到汇总器，所述汇总器和监控平台相连；
所述关断器模块包括输入电容C21、开关管Q21、续流二极管D21、第一输出电阻R21、输出电容C22、第二输出电阻R22、采集电感L21，信号采集电阻R22、信号采集电容C23、PLC信号处理模块、无线通信模块、第一输出端子和第二输出端子；
所述信号采集电阻R22和信号采集电容C23串连之后与信号采集电感L21并联，所述PLC信号处理模块和控制单元相连；所述PLC信号处理模块接收信号采集电感L21两端的电压信号经放大处理后送至控制单元，由控制单元输出驱动信号和开关管Q21的栅极相连；
所述输入电容C21与光伏组件并联连接，所述光伏组件的正极与第一输出端子连接，所述光伏组件的负极与开关管Q21的源极相连，开关管Q21漏极和信号采集电感L21一端相连，信号采集电感L21另一端与第二输出端子连接；所述续流二极管D21阴极与第一输出端子相连，续流二极管D21的阳极与开关管Q21漏极相连，输出电容C22与第一输出电阻R21串联之后与续流二极管D21并联。


2.如权利要求1所述的光伏关断监控系统，其特征在于，所述PLC信号发生器为电压型PLC且在光伏汇流箱前端，所述多个光伏组件串分别串联电容后并联接入互感器T1的原边一端，所述互感器T1的原边另外一端接逆变器负极；所述互感器T1的副边一端与电容C12，电阻R1串联后接入PLC信号发生器的一端，互感器T1的副边另外一端与电感L1串联后接入PLC信号发生器的另外一端。


3.如权利要求1所述的光伏关断监控系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张有清，姚华文，
申请(专利权)人：江苏集能易新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32