一种新型电力系统的直流侧混合分断双重保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种新型电力系统的直流侧混合分断双重保护装置，包括电路中的自动分断脱扣装置和熔断器，其中脱扣装置分别与PV光伏组串和DC/DC变换器连接，DC/DC变换器与DC/AC逆变器连接，并且DC/DC变换器与DC/AC逆变器间可设置有熔断器，PV光伏组串所在直流电路支路和DSP控制器所在支路连接有电流电压检测装置，直流侧母线和DSP控制器所在支路连接有母线电压检测装置。本发明专利技术自动分断脱扣装置通过DSP控制器对DC/DC变换器、DC/AC逆变器和后端电网进行保护，具有在线检测和自动分断的功能，熔断器在脱扣装置处于异常时熔断以断开直流侧和DC/AC逆变器之间的电路，从而有效的保护后端电网的正常运行，可以起到双重保护的作用。可以起到双重保护的作用。可以起到双重保护的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种新型电力系统的直流侧混合分断双重保护装置


[0001]本专利技术涉及电气电路设备领域，特别涉及一种新型电力系统的直流侧混合分断双重保护装置。

技术介绍

[0002]在应对气候变化和推动以二氧化碳为主的温室气体减排共识下，中国提出了二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和，即3060目标。随着光伏发电方式由补充能源向主要能源方向的转变，而光伏等直流电源的安全性也备受关注。
[0003]光伏并网发电系统中太阳能光伏板一般通过串、并联形式得到一定的功率、电压等级，但光伏组件间存在特性差异，可能会引起环流、对地电弧、串并联电弧、过流等一些列安全隐患。传统的对于光伏能源接入的直流侧过流保护装置是在直流侧装一个熔断器，当电路中电流超过规定值一段时间后，熔断器以自身产生的热量使熔体熔化，从而断开电路以保护电路和设备。另外在工程应用中，在设计、过流保护装置的选配、熔断器的质量控制等环节会存在一定问题，进而由于熔断器偏熔而导致的拉弧现象，同时也可能存在熔断器局部熔损导致的过热现象。说明熔断器性能一致性存在问题，个别情况下，还可能导致新的安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对
技术介绍
中，光伏电源接入的直流侧过流保护装置为在直流侧设置有一个熔断器，在该熔断器性能一致性存在问题时而诱发的因过流和拉弧现象，所导致安全隐患缺陷，提供一种新型电力系统的直流侧混合分断装置，以更好的保护电路和设备。
[0005]本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种新型电力系统的直流侧混合分断双重保护装置，包括自动分断脱扣装置和熔断器，所述自动分断脱扣装置包括脱扣装置，其输入端与PV光伏组串输出端连接，其输出端与DC/DC变换器的输入端连接；所述自动分段脱扣装置的输出端与DC/AC逆变器的输入端之间连接有熔断器，所述DC/AC逆变器输出端将直流电能馈入电网；还包括连接于PV光伏组串所在直流电路支路和DSP控制器所在支路的电流电压检测装置，和连接于直流侧母线和DSP控制器所在支路的母线电压检测装置。
[0007]进一步的，所述脱扣装置内设置有常闭式的可脱扣直流开关，当其断开时通过复位装置复位。
[0008]进一步的，所述熔断器为慢速熔断器。
[0009]实施本专利技术的有益效果：
[0010]本专利技术中自动分断脱扣装置串联于熔断器的前端，自动分断脱扣装置通过DSP控制器对DC/DC变换器、DC/AC逆变器和后端电网进行保护，具有在线检测和自动分断的功能，并且与熔断器结合共同组成新型电力系统的直流侧混合分断双重保护装置，用于解决在脱扣装置处于异常时，通过熔断器的熔断作用以断开直流侧和DC/AC逆变器之间的电路，从而
有效的保护后端电网的正常运行。因此，该新型电力系统的直流侧混合分断双重保护装置解决了因光伏组件间的特性差异所可能引起的环流、对地电弧、串并联电弧、过流等异常对电网所造成的安全隐患，和因熔断器性能一致性存在问题时而诱发的因过流和拉弧现象，所导致的电网安全隐患，以更好的保护电路和设备。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1：装置结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]光伏发电为直流电源，通常情况下，经过充放电控制器用于控制发电线路的通断和电能质量的提高，再经过DC/AC逆变器转换为交流电源馈入电网，一般情况下，熔断器作为保护置入充放电控制器输出端与DC/AC逆变器输入端之间，用于保护电网电路不受到异常的影响。但是，由于熔断体性能一致性存在问题时而诱发的因过流和拉弧现象所导致安全隐患，可能造成局部电路的烧损，甚至影响到电网的安全，因此，本专利技术对此作出了改进。
[0015]实施例：
[0016]本专利技术为了提升光伏等直流电源在逆变器直流侧的安全性能，提出一种新型电力系统的直流侧混合分断双重保护装置，请参阅附图1所示：
[0017]左侧虚线框内为自动分断脱扣装置，包括脱扣装置，其输入端与PV光伏组串输出端连接。PV光伏组串通过光伏作用进行发电并提供直流电能。脱扣装置的输出端与DC/DC变换器的输入端连接。脱扣装置内设置有常闭式的可脱扣直流开关，当其断开时通过复位装置复位。DC/DC变换器将直流电路中一个电压值的电能变为另一个电压值的电能。DC/AC逆变器将直流电能转换为适合于馈入电网的交流电能等级经其输出端输入至电网。
[0018]自动分断脱扣装置用于电路的隔断，在PV光伏组串所在支路异常时，可有效保护后端电网和设备的安全。
[0019]为了提高保护的可靠性，在自动分段脱扣装置的输出端与DC/AC逆变器的输入端之间连接有熔断器，进而达到双重保护作用，进而避免了环流、对地电弧、串并联电弧、过流等一些列安全隐患对直流侧电路的影响；另外熔断器在脱扣装置异常时，对直流侧进行熔断，以保护直流侧在过流和拉弧故障时对电网的安全影响。
[0020]熔断器为慢性熔断器，其延时特性表现在电路出现非故障脉冲电流时保持完好而能对长时间的过载提供保护。在前面的自动分段脱扣装置因通信、控制回路或脱扣器卡涩等故障下不能及时断开短路时，该熔断器在排除冲击、涌浪电流后，对电路进行第二道保
护。
[0021]在自动分断脱扣装置中，还包括连接于PV光伏组串所在直流电路支路和DSP控制器所在支路的电流电压检测装置，和连接于直流侧母线和DSP控制器所在支路的母线电压检测装置。电流电压检测装置用于采集PV光伏组串所在直流电路支路上的电流电压值并向DSP控制器输入数字信号。母线电压检测装置用于采集DC/DC变换器输出的直流侧母线上的电压值并向DSP控制器输入数字信号。
[0022]该新型电力系统的直流侧混合分断双重保护装置将其中的自动分断脱扣装置串联于熔断器的前端，自动分断脱扣装置通过DSP控制器对DC/DC变换器和DC/AC逆变器进行保护，当所在电路参数异常时，则DSP控制器产生一定时长的高电平，此时复位装置通电，复位线圈对复位按钮永磁体去磁，复位按钮带动操作杆松开，开关动作机构在储能弹簧的作用下脱开可脱扣直流开关，实现分闸，此时可脱扣直流开关的反馈状态为断开。同时，由于自动分断脱扣装置可能会出现因系统掉电或控制回路出现故障时开关不能正常断开的情况，此时熔断器在脱扣装置异常时，对直流侧进行熔断，以保护直流侧在过流和拉弧故障时对电网的安全影响。
[0023]综上所述，该新型电力系统的直流侧混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型电力系统的直流侧混合分断双重保护装置，其特征在于：包括自动分断脱扣装置和熔断器，所述自动分断脱扣装置包括脱扣装置，其输入端与PV光伏组串输出端连接，其输出端与DC/DC变换器的输入端连接；所述自动分断脱扣装置的输出端与DC/AC逆变器的输入端之间连接有熔断器，所述DC/AC逆变器输出端将直流电能馈入电网；还包括连接于PV光伏组串所在直流电路支路和DSP控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣，姚东峰，刘璟，史彩珍，杜正锋，廖世伟，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司海西供电公司，
类型：新型
国别省市：