一种线路分断控制系统和方法，以及逆变系统技术方案

本发明专利技术属于光伏逆变技术领域，具体涉及一种线路分断控制系统和方法，以及逆变系统

【技术实现步骤摘要】
一种线路分断控制系统和方法
，
以及逆变系统


[0001]本专利技术属于光伏逆变
，具体涉及一种线路分断控制系统和方法，以及逆变系统
。

技术介绍

[0002]光伏并网逆变器是利用电力电子器件电路把直流电转变为交流电并为负载供能的装置
。
目前在光伏发电行业中，直流储能电源装备通过光伏并网逆变器将储能电池里面的直流电逆变成交流电后送入电网
。
[0003]常用的组串式光伏非隔离并网的逆变器，由于各种原因，比如设备老化，绝缘损坏，人为接错线等，导致直流电源的
PV
‑
对大地短路，而电网中性点的
N
接地，系统上电后电流走大地的回路形成短路，导致逆变器失效，甚至起火，严重的情况下故障扩散，造成巨大的经济损失
。
通常设计人员通过选型尽可能大电流的电子开关器件，或者结构上对直流电源装置做包裹隔离，以及人为的要求具备专业知识的人员来接线操作，避免接错线
。
[0004]但是由于设备环境现场通常复杂多变，产品的使用时间长达十几二十年之久，偶然因数太多，短路的概率伴随着时间的推移逐渐变高，此种情况下，需要一个及时可靠的保护电路，检测到短路情况下，立刻分断短路电路，避免因短路导致逆变器器件损坏，甚至导致一系列的严重后果，以此来提升逆变器的使用寿命以及可靠性
。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种线路分断控制系统和方法，可以检测光伏逆变系统中
PV
负上流经的短路电流，并迅速切断逆变器与直流侧的回路，从而保护逆变器不受损坏
。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种线路分断控制系统，包括：检测模块，用于检测线路的线路状态，并根据所述线路状态输出对应的控制信号；驱动模块，输入端与所述检测模块的输出端连接，用于增强所述控制信号；切换模块，串联在所述线路上，且控制端与所述驱动模块的输出端连接，用于根据增强的所述控制信号控制所述线路的导通或断开；其中，所述驱动模块还用于隔离所述检测模块与所述切换模块
。
[0007]根据本专利技术一具体实施例，所述检测模块包括：检测单元，串联在所述线路上；处理单元，输入端并联在所述检测单元两端，输出端与所述驱动模块的输入端连接，以监测所述检测单元两端的电压变化，并当电压正常
/
异常时输出驱动所述切换模块导通
/
断开的控制信号
。
[0008]根据本专利技术一具体实施例，所述处理单元包括：运算放大器，同相输入端和反相输入端分别连接在所述检测单元的两端，且所述运算放大器的反相输入端和输出端之间连接有第一反馈电阻；所述运算放大器用于放大采集的电压；比较器，反相输入端与所述运算放大器的输出端连接，同相输入端接外接电源获取参考电压，且所述比较器的同相输入端和输出端之间连接有第二反馈电阻；所述比较器用于将所述运算放大器输出的电压与外接电
源的参考电压对比，并转换为控制信号；缓冲芯片，第一输入接口与所述比较器的输出端连接，输出接口与所述驱动模块的输入端连接；所述缓冲芯片用于增强所述控制信号；其中，所述控制信号即为所述控制信号；所述运算放大器的同相输入端和反相输入端均串联有分压电阻，所述比较器的反相输入端也串联有分压电阻
。
[0009]根据本专利技术一具体实施例，所述处理单元还包括：第一电阻，一端分别与所述比较器的输出端和外接电源连接；开关管，基极与所述第一电阻的另一端连接；集电极与所述缓冲芯片的第一输入接口连接；发射极接地；第二电阻，一端接外接电源，另一端分别与所述开关管的集电极，以及所述缓冲芯片的第一输入接口连接；第三电阻，一端连接所述开关管的基极，另一端连接所述开关管的集电极
。
[0010]根据本专利技术一具体实施例，所述驱动模块包括：负载单元，一端与所述检测模块的输出端连接；隔离单元，输入端与所述负载单元的另一端连接，输出端通过二极管连接所述切换模块的控制端，以增强所述检测模块输出的控制信号
。
[0011]根据本专利技术一具体实施例，所述隔离单元为光耦合器
。
[0012]根据本专利技术一具体实施例，还包括：控制模块，输出端与所述缓冲芯片的第二输入接口连接，用于通过所述缓冲芯片直接驱动所述切换模块动作
。
[0013]根据本专利技术一具体实施例，所述控制模块的输入端还与所述比较器的输出端连接，以获取所述线路的线路状态并进行分析或报警
。
[0014]一种线路分断控制方法，包括：获取检测模块输出的控制信号；通过驱动模块对所述控制信号进行增强；根据增强后的控制信号控制所述切换模块导通或断开
。
[0015]根据本专利技术一具体实施例，所述获取检测模块输出的控制信号的步骤包括：获取检测单元两端的电压值；通过运算放大器对所述电压值进行放大处理，并输送至比较器中与参考电压进行比较：当放大处理后的所述电压值大于所述参考电压时，输出断开的控制信号；其中，所述切换模块的初始状态为导通
[0016]一种逆变系统，包括上述的线路分断控制系统，以及直流源；逆变器，输入端和直流源的输出端连接；所述线路分断控制系统串联在所述直流源的负极输出端和所述逆变器的负极输入端之间，以检测所述直流源和所述逆变器之间线路状态，并控制其导通或断开
。
[0017]根据本专利技术一具体实施例，所述直流源为光伏组件
。
[0018]本专利技术为有效检测光伏逆变器工作时是否发生短路，提供了一种短路线路分断控制系统，通过检测线路上电流或电压，经过运算放大器放大后输入至比较器中识别判断，输出控制切换模块导通或断开的控制信号
。
同时，通过对控制信号进行增强，提升切换模块的驱动速度，从而实现快速分断，当短路发生时极大地保护了光伏逆变器不受损坏，具有更高的可靠性
。
附图说明
[0019]图1为本专利技术所提供的一种线路分断控制系统一具体实施例的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术所提供的检测模块中处理单元一具体实施例的电路拓扑图；
[0021]图3为本专利技术所提供的检测模块中处理单元另一具体实施例的电路拓扑图；
[0022]图4为本专利技术所提供的驱动模块一具体实施例的电路拓扑图；
[0023]图5为本专利技术所提供的一种线路分断控制方法一具体实施例的流程示意图；
[0024]图6为本专利技术所提供的一种逆变系统一具体实施例的结构示意图
。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，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专利技术的其他优点与功效
。
本专利技术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，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变
。
需说明的是，在不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种线路分断控制系统，其特征在于，包括：检测模块，用于检测线路的线路状态，并根据所述线路状态输出对应的控制信号；驱动模块，输入端与所述检测模块的输出端连接，用于增强所述控制信号；切换模块，串联在所述线路上，且控制端与所述驱动模块的输出端连接，用于根据增强的所述控制信号控制所述线路的导通或断开；其中，所述驱动模块还用于隔离所述检测模块与所述切换模块
。2.
根据权利要求1所述的线路分断控制系统，其特征在于，所述检测模块包括：检测单元，串联在所述线路上；处理单元，输入端并联在所述检测单元两端，输出端与所述驱动模块的输入端连接，以监测所述检测单元两端的电压变化，并当电压正常
/
异常时输出驱动所述切换模块导通
/
断开的控制信号
。3.
根据权利要求2所述的线路分断控制系统，其特征在于，所述处理单元包括：运算放大器，同相输入端和反相输入端分别连接在所述检测单元的两端，且所述运算放大器的反相输入端和输出端之间连接有第一反馈电阻；所述运算放大器用于放大采集的电压；比较器，反相输入端与所述运算放大器的输出端连接，同相输入端接外接电源获取参考电压，且所述比较器的同相输入端和输出端之间连接有第二反馈电阻；所述比较器用于将所述运算放大器输出的电压与外接电源的参考电压对比，并转换为控制信号；缓冲芯片，第一输入接口与所述比较器的输出端连接，输出接口与所述驱动模块的输入端连接；所述缓冲芯片用于增强所述控制信号；其中，所述控制信号即为所述控制信号；所述运算放大器的同相输入端和反相输入端均串联有分压电阻，所述比较器的反相输入端也串联有分压电阻
。4.
根据权利要求3所述的线路分断控制系统，其特征在于，所述处理单元还包括：第一电阻，一端分别与所述比较器的输出端和外接电源连接；开关管，基极与所述第一电阻的另一端连接；集电极与所述缓冲芯片的第一输入接口连接；发射极接地；第二电阻，一端接外接电源，另一端分别与所述开关管的集电极，以及所述缓冲芯片的第一输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：何庆刚，
申请(专利权)人：北京思格源智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：