一种光伏发电系统、光伏逆变器及直流汇流箱技术方案

技术编号:30349199 阅读:26 留言:0更新日期:2021-10-16 16:45
本申请公开了一种光伏发电系统、光伏逆变器及直流汇流箱,涉及光伏发电技术领域。其中,光伏发电系统包括保护开关和多路DC

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种光伏发电系统、光伏逆变器及直流汇流箱


[0001]本申请涉及光伏发电
,尤其涉及一种光伏发电系统、光伏逆变器及直流汇流箱。

技术介绍

[0002]光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,将光能转变为电能的一种技术。光伏发电系统通常可以包括光伏单元、逆变器、交流配电设备等。其中,为了获得较高的输出电压或输出电流,光伏单元通常由多个光伏组件通过一定的串并联方式形成。为了提高光伏发电系统的发电效率,光伏单元会连接具有独立最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)功能的器件以提高光伏发电系统的发电效率。
[0003]目前,为了提升光伏发电系统的直流配比(光伏单元的功率与光伏逆变器的输入功率的比值),通常每路MPPT器件连接至少两路光伏单元。以一路光伏单元出现短路或者光伏单元所在线路出现短路为例,此时短路电流为连接的其它路的光伏单元的输出电流之和,当连接的其它路的光伏单元数量仅为1时,由于短路电流较小,光伏单元和线路可以耐受此短路电流。但是当连接的其它路的光伏单元的数量为2或者更多时,短路电流较大,为了保护光伏单元和线路,可以在光伏单元的正输出端或负输出端串联熔断器,通过使熔断器熔断以保护光伏单元和线路。
[0004]但是,由于熔断器的熔断电流一般较高,而每路光伏单元的输出电流较低,因此多路光伏单元的短路电流之和可能难以达到熔断器熔断电流,使得熔断器熔断耗时长,导致熔断器并不能有效的保护光伏单元和线路。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种光伏发电系统、光伏逆变器及直流汇流箱,能够在光伏单元出现短路或者线路出现短路时有效保护光伏单元和线路。
[0006]第一方面,本申请提供了一种光伏发电系统,该光伏发电系统包括保护开关和多路直流(Direct Current,DC)

直流变换器。每路DC

DC变换器包括直流母线、DC

DC电路和至少一个输入接口;输入接口用于连接光伏单元,光伏单元包括至少一个光伏组件;输入接口通过保护开关连接直流母线,直流母线连接DC

DC电路的输入端,DC

DC电路的输出端为DC

DC变换器的输出端。保护开关包括串联连接的脱扣器和开关机构。脱扣器用于当所在线路存在短路故障时控制开关机构断开。
[0007]该光伏发电系统当存在光伏单元出现短路故障时,脱扣器控制开关机构断开,使接口与直流母线断开连接,该接口连接的光伏单元与直流母线断开连接,因此其它接口连接的光伏单元不会向出现短路故障的光伏单元所在线路输出电流,进而保护光伏单元和线路不会损坏。基于脱扣器控制开关机构触发保护动作,不需要额外的控制电路,降低了方案的实现难度。此外,由于不再使用熔断器,原先用于内置熔断器的Y线束不需再设置于光伏发电系统的光伏逆变器或者直流汇流箱的下部,而可以配置在光伏单元侧,从而还降低了
电缆成本。
[0008]在一种可能的实现方式中,脱扣器为电磁脱扣器,脱扣器为电磁脱扣器,脱扣器当所在线路的反向电流大于第一电流值时,控制开关机构断开。第一电流值与电磁脱扣器的电参数相关。
[0009]在一种可能的实现方式中,脱扣器为电磁脱扣器,脱扣器为电磁脱扣器,脱扣器为电磁脱扣器,所述脱扣器当所在线路的存在过流时,控制开关机构断开。
[0010]在一种可能的实现方式中,脱扣器为热脱扣器,脱扣器为热脱扣器,脱扣器当所在线路存在过流时,控制开关机构断开。例如对于双金属片热脱扣器,当所在线路存在过流时,双金属片发热,从而驱动开关机构动作。
[0011]在一种可能的实现方式中,每个输入接口与一个光伏单元连接。
[0012]在一种可能的实现方式中,至多两路光伏单元先并联,然后连接输入接口。此时,每路光伏单元可以承受一路或两路其他路光伏单元输入的电流。
[0013]在一种可能的实现方式中,至多三路所述光伏单元先并联,然后连接输入接口。此时,每路光伏单元最多可以承受两路其他路光伏单元输入的电流。
[0014]在一种可能的实现方式中,光伏发电系统还包括直流

交流(Alternating Current,AC)电路,DC

AC变换器与多路DC

DC变换器形成逆变器。多路DC

DC变换器的正输出端口并联连接DC

AC变换器的正输入端口,多路DC

DC变换器的负输出端口并联连接DC

AC变换器的负输入端口,DC

AC变换器的输出端口为逆变器的输出端口。
[0015]在一种可能的实现方式中,所述多路DC

DC变换器形成直流汇流箱,多路DC

DC变换器的正输出端口并联以形成直流汇流箱的正输出端口,多路DC

DC变换器的负输出端口并联以形成直流汇流箱的负输出端口。
[0016]在一种可能的实现方式中,光伏发电系统还包括保护器。保护器与光伏单元串联或并联。脱扣器还用于在控制开关机构断开时使保护器不触发保护动作。
[0017]即对于目前采用保护器的光伏发电系统进行改造时,可以无需对保护器进行拆除处理,以便于改造。
[0018]在一种可能的实现方式中,保护器至少包括熔断器、优化器和关断盒中的一项。
[0019]第二方面,本申请还提供了一种光伏逆变器,用于连接光伏单元,光伏单元包括至少一个光伏组件,光伏逆变器包括保护开关、DC

AC变换器和多路DC

DC变换器。每路DC

DC变换器包括直流母线、DC

DC电路和至少一个输入接口。输入接口用于连接光伏单元,光伏单元包括至少一个光伏组件。输入接口通过保护开关连接直流母线,直流母线连接DC

DC电路的输入端,DC

DC电路的输出端为DC

DC变换器的输出端。多路DC

DC变换器的输出端的正端口并联连接DC

AC变换器的正输入端口,多路DC

DC变换器的输出端的负端口并联连接DC

AC变换器的负输入端口。保护开关包括串联连接的脱扣器和开关机构。脱扣器用于当所在线路存在短路故障时控制开关机构断开。
[0020]该光伏逆变器当连接的光伏单元出现短路故障时,脱扣器控制开关机构断开,使接口与直流母线断开连接,该接口连接的光伏单元与直流母线断开连接,因此其它接口连接的光伏单元不会向出现短路故障的光伏单元所在线路输出电流,进而保护光伏单元和线路不会损坏。基于脱扣器控制开关机构触发保护动作,不需要额外的控制电路,降低了方案的实现难度。此外,由于不再使用熔断器,原先用于内置熔断器的Y线束不需再设置于光伏
发电系统的光伏逆本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光伏发电系统,其特征在于,所述光伏发电系统包括保护开关和多路DC

DC变换器;每路所述DC

DC变换器包括直流母线、DC

DC电路和至少一个输入接口;所述输入接口用于连接光伏单元,所述光伏单元包括至少一个光伏组件;所述输入接口通过至少一个所述保护开关连接所述直流母线,所述直流母线连接所述DC

DC电路的输入端,所述DC

DC电路的输出端为所述DC

DC变换器的输出端;所述保护开关包括串联连接的脱扣器和开关机构;所述脱扣器,用于当所在线路存在短路故障时控制所述开关机构断开。2.根据权利要求1所述的光伏发电系统,其特征在于,所述脱扣器为电磁脱扣器,所述脱扣器当所在线路的反向电流大于第一电流值时,控制所述开关机构断开。3.根据权利要求1所述的光伏发电系统,其特征在于,所述脱扣器为电磁脱扣器,所述脱扣器当所在线路的存在过流时,控制所述开关机构断开。4.根据权利要求1所述的光伏发电系统,其特征在于,所述脱扣器为热脱扣器,所述脱扣器当所在线路存在过流时,控制所述开关机构断开。5.根据权利要求1

4中任一项所述的光伏发电系统,其特征在于,每个所述输入接口与一个所述光伏单元连接。6.根据权利要求1

4中任一项所述的光伏发电系统,其特征在于,至多两路所述光伏单元先并联,然后连接所述输入接口。7.根据权利要求1

4中任一项所述的光伏发电系统,其特征在于,至多三路所述光伏单元先并联,然后连接所述输入接口。8.根据权利要求1

7中任一项所述的光伏发电系统,其特征在于,所述光伏发电系统还包括DC

AC变换器,所述DC

AC变换器与所述多路DC

DC变换器形成逆变器;所述多路DC

DC变换器的正输出端口并联连接所述DC

AC变换器的正输入端口,所述多路DC

DC变换器的负输出端口并联连接所述DC

AC变换器的负输入端口。9.根据权利要求1

7中任意一项所述的光伏发电系统,其特征在于,所述多路DC

DC变换器形成直流汇流箱;所述多路DC

DC变换器的正输出端口并联以形成所述直流汇流箱的正输出端口;所述多路DC

DC变换器的负输出端口并联以形成所述直流汇流箱的负输出端口。10.根据权利要求1

9中任意一项所述的光伏发电系统,其特征在于,所述光伏发电系统还包括保护器;所述保护器与所述光伏单元串联或并联;所述脱扣器,还用于在控制所述开关机构断开时使所述保护器不触发保护动作。11.根据权利要求10所述的光伏发电系统,其特征在于,所述保护器至少包括以下中的一项:熔断器、优化器和关断盒。12.一种光伏逆变器,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:张秀锋张彦忠
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1