本发明专利技术属于光伏组件故障检测领域，公开了一种光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置，应用在单个光伏组件中，包括电流传感器、微处理器和开关组件，所述电流传感器感测光伏组件的输出电流信号到微处理器，当微处理器通过电流信号判断所述光伏组件发生直流电弧时，所述微处理器驱动开关组件开合，将所述光伏组件从光伏发电系统中脱离。本发明专利技术还公开了一种光伏组件级直流电弧检测和快速关断方法和光伏发电系统。本发明专利技术通过对每个光伏组件进行实时电弧检测，在检测到直流电弧发生后，断开该光伏组件的输出，最大程度上快速消除光伏发电系统的直流电弧故障危害，同时，还可以旁路去除有故障隐患的光伏组件，不影响光伏发电系统发电。电。电。
【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件级直流电弧故障检测和快速关断装置及方法
[0001]本专利技术属于光伏组件故障检测领域，具体是一种光伏组件级直流电弧故障检测和快速关断装置及方法、光伏发电系统。
技术介绍
[0002]光伏组件在有光照条件下会产生直流电，在实际应用中，通常需要将多个光伏组件串联在一起形成更高直流电压后再接入到后级的电力变换设备形成光伏发电系统。串联的光伏组件会有很多个串联连接点，这些串联连接点若因机械碰撞、安装不到位、连接器品质问题或长期使用老化等原因造成松脱或接触不良时，就可能在不良连接点处产生直流电弧。直流电弧分串联电弧和并联电弧两种，其中串联电弧的危害更大。直流电弧会产生高温明火，轻则烧毁连接端子，造成光伏发电系统故障，影响发电收益，重则可能造成严重火灾和人员伤亡，特别是装在屋顶的户用光伏发电系统，如果发生直流电弧，危害非常严重。
[0003]传统的直流电弧检测都是安装在串联光伏组件与电力变换设备之间或直接集成在电力变换装置内部，这种直流电弧检测装置在检测到直流电弧发生时，只能切断串联光伏组件与电力变换设备之间的连接或让电力变换设备停止运行来防止电弧故障带来危害，这种直流电弧检测装置虽然能有效提高光伏发电系统的安全可靠性，但仍存在安全隐患，例如，在直流电弧检测装置之前的位置如果光伏组件发生短路而产生直流电弧，即使电力变换设备停止运行，也无法有效切断直流电弧源头，此外，光伏串联组串发生直流电弧时即使在没有输出电流的情况下，也会形成对人身安全有危险的直流高压，给维护人员和消防人员抢险救灾带来很大的安全隐患。/>
技术实现思路
[0004]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置，应用在单个光伏组件中，包括电流传感器、微处理器和开关组件，所述电流传感器感测光伏组件的输出电流信号到微处理器，当微处理器通过电流信号判断所述光伏组件发生直流电弧时，所述微处理器驱动开关组件开合，将所述光伏组件从光伏发电系统中脱离；所述开关组件包括第一开关和第二开关，所述第一开关（设于光伏组件的正输出端或负输出端连接电缆线上，所述第二开关设于光伏组件的正输出端和负输出端连接电缆线之间；所述光伏组件在正常工作时，第一开关处于连接状态，第二开关处于断开状态；光伏组件产生直流电弧故障时，第一开关断开，第二开关闭合。
[0005]进一步的，该装置和单个光伏组件的正、负输出端串联连接或集成在光伏组件的接线盒中。
[0006]进一步的，还包括电流信号处理组件，所述电流信号处理组件包括采样电路、高通滤波电路和高速A/D转换电路，所述电流传感器和采样电路连接，采样电路、高通滤波电路和高速A/D转换电路依次串接后连接到微处理器。
[0007]进一步的，还包括驱动组件，所述驱动组件包括第一驱动电路和第二驱动电路，所
述微处理器通过第一驱动电路驱动第一开关的开合，所述微处理器通过第二驱动电路驱动第二开关的开合。
[0008]进一步的，还包括电源供电电路，用于给电路供电。
[0009]一种利用所述的光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置进行光伏组件级直流电弧检测和快速关断方法，包括如下步骤：步骤一、检测光伏组件连接的电缆线上的电流信号；步骤二、对获取的光伏组件电流信号进行电弧特征提取来判断直流电弧是否发生；步骤三、当判断直流电弧发生后，通过对开关组件的控制切断该光伏组件与电力变换设备的连接；步骤四、当直流电弧故障排除后，通过对开关组件的控制该光伏组件恢复正常工作状态。
[0010]一种光伏发电系统，包括多个光伏组件和电力变换设备，：每个光伏组件都配置所述的光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置，所述光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置和每个光伏组件的正、负输出端串联连接后接入电力变换设备的正、负端。
[0011]有益效果本专利技术以最近距离直接检测单个组件电流来进行电弧故障特征提取，大大降低了直流电弧故障点和电弧检测点因电缆距离过远、信号衰减而造成的误检，因此直流电弧检测准确率更高。在检测到直流电弧后，能快速断开故障组件，消除直流电弧故障带来的火灾危害。同时，可以旁路去掉有直流电弧故障隐患的组件，光伏发电系统仍正常供电。本专利技术能够在直流电弧故障排除前，将光伏组件的电压降低到不危害人身安全的安全电压以下，大大提高了光伏系统的安全可靠性。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置和光伏组件的连接示意图；图2是本专利技术的光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置结构示意图；图3是装设有本专利技术的光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置的光伏发电系统的示意图。
具体实施方式
[0013]以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术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，都属于本公开保护的范围。
[0014]需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显
而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0015]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0016]如图1所示，本专利技术的光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置，应用在单个光伏组件1中，该光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置2和单个光伏组件1的正、负输出端串联连接或集成在光伏组件1的接线盒中。
[0017]如图2所示，该光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置包括电流传感器3、采样电路4、高通滤波电路5、高速A/D转换电路6和微处理7，电流传感器3设置在光伏组件的正输出端或负输出端连接电缆线上，电流传感器3和采样电路4连接，采样电路4、高通滤波电路5和高速A/D转换电路6依次串接后连接到微处理器7。
[0018]光伏组件的正输出端或负输出端连接电缆线上设有第一开关8，正输出端和负输出端连接电缆线之间设有第二开关9。微处理器7通过第一驱动电路10驱动第一开关8的开合，微处理器7通过第二驱动电路11驱动第二开关9的开合。光伏组件在正常工作时，第一开关8处于连接状态，第二开关9处于断开状本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置，应用在单个光伏组件（1）中，包括电流传感器（3）、微处理器（7）和开关组件，所述电流传感器（3）感测光伏组件（1）的输出电流信号到微处理器（7），当微处理器（7）通过电流信号判断所述光伏组件（1）发生直流电弧时，所述微处理器（7）驱动开关组件开合，将所述光伏组件（1）从光伏发电系统中脱离；其特征在于：所述开关组件包括第一开关（8）和第二开关（9），所述第一开关（8）设于光伏组件的正输出端或负输出端连接电缆线上，所述第二开关（9）设于光伏组件的正输出端和负输出端连接电缆线之间；所述光伏组件在正常工作时，第一开关（8）处于连接状态，第二开关（9）处于断开状态；光伏组件产生直流电弧故障时，第一开关（8）断开，第二开关（9）闭合。2.根据权利要求1所述的光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置，其特征在于：该装置和单个光伏组件（1）的正、负输出端串联连接或集成在光伏组件（1）的接线盒中。3.根据权利要求1所述的光伏组件级直流电弧检测和快速关断装置，其特征在于：还包括电流信号处理组件，所述电流信号处理组件包括采样电路（4）、高通滤波电路（5）和高速A/D转换电路（6），所述电流传感器（3）和采样电路（4）连接，采样电路（4）、高通滤波电路（5）和高速A/D转换电路（6）依次串接后连接到微处理器（7）。4.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡纯星，陈波，梁永利，严宝林，
申请(专利权)人：浙江金贝能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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