[發明專利]一種風光電集成系統及其整流器過壓保護方法

有效

• 申請號: 201010147981.4
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN101931215A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 張智;李曉輝;牛振鋒;練開鋒
• 申請（專利權）人: 艾默生網絡能源有限公司
• 主分類號: H02H7/125
• 分類號: H02H7/125
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元

技術領域

本發明涉及風光電集成系統，尤其涉及風光電集成系統的整流器直流過壓保護功能的改進。

背景技術

請參閱圖1，為一種風光電集成的直流電源系統的示意圖。如圖1所示，目前風光電集成系統主要包括用于接收并轉換風能和光能、并輸出至直流母線3的風能與太陽能輸入系統1，還包括通過整流器5連接至直流母線3的交流配電單元4，該系統還包括用于監控整流器5和風能與太陽能輸入系統1的系統監控單元2。在該風光電集成的直流電源系統中，為了防止整流器5的故障造成過高電壓從直流母線3供給負載，整流器5自身帶有直流過壓保護功能。但是，整流器5的自帶的直流過壓保護功能僅能在整流器5感應到電壓過高時關閉整流器5，而不能在線路恢復時自動啟動整流器5工作。如果線路中電壓發生輕微的波動，使得電壓高于整流器自身直流過壓保護的動作閾值，則整流器5因為過壓保護而關閉。因此，如果此時電壓已經恢復正常，而整流器5卻不能重新啟動，也就是該直流過壓保護的誤動作致使整流器5被鎖死而不輸出，造成系統的交流輸入也退出工作，使系統的供電可靠性下降。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有風光電集成的直流電源系統的上述整流器自身過壓保護后被鎖死而不返回的缺陷，提供一種具有整流器過壓脫離功能的風光電集成系統及其整流器過壓保護方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種可自動返回的整流器過壓脫離的風光電集成系統，在整流器的直流過壓保護尚未動作時把整流器與容易產生過高電壓的風光輸入斷開，避免整流器自身的直流過壓保護。

本發明的第一個方面，提供了一種風光電集成系統，包括風能與太陽能輸入系統、交流配電單元、系統監控單元及整流器和直流母線，所述風能與太陽能輸入系統的輸出端與所述直流母線相連，所述交流配電單元通過整流器連接至所述直流母線，所述系統監控單元與所述整流器和風能與太陽能輸入系統相連；

所述整流器與所述直流母線之間設置有連接至所述系統監控單元的受控元件，所述系統監控單元連接至所述直流母線并采樣所述直流母線的電壓值；

所述系統監控單元用于在所述直流母線的電壓上升到整流器過壓脫離的預設動作閾值時，控制所述受控元件斷開；或者，在所述直流母線的電壓下降到整流器過壓脫離的預設返回閾值時，控制所述受控元件閉合，所述預設返回閾值低于預設動作閾值。

在本發明所述的風光電集成系統中，所述系統監控單元的整流器過壓脫離的預設動作閾值低于整流器自身直流過壓保護的動作閾值。

在本發明所述的風光電集成系統中，所述風能與太陽能輸入系統包括接收風能輸入的風能輸入配電單元、接收光伏輸入的太陽能光伏輸入配電單元，以及與兩者輸出端相連的風能與太陽能輸入控制單元，所述風能與太陽能輸入控制單元連接至所述系統監控單元并將風能與太陽能輸入系統的信息發送至所述系統監控單元實現系統的整體控制。

在本發明所述的風光電集成系統中，所述系統還包括用于控制系統溫度的溫控單元，所述溫控單元與所述系統監控單元連接并由所述系統監控單元控制。

在本發明所述的風光電集成系統中，所述受控元件為接觸器。

在本發明所述的風光電集成系統中，所述受控元件為開關管，所述開關管包括IGBT管或MOS管。

本發明的第二個方面，提供了一種風光電集成系統的整流器過壓保護方法，包括以下步驟：

A、設定整流器過壓脫離的動作閾值以及整流器過壓脫離的返回閾值，且預設返回閾值低于預設動作閾值；

B、獲取并判斷風光電集成系統直流母線的電壓，在所述直流母線的電壓上升到所述整流器過壓脫離的預設動作閾值時，斷開直流母線與整流器之間的連接；或在直流母線電壓下降到所述整流器過壓脫離的預設返回閾值時，恢復直流母線與整流器之間的連接。

在本發明所述的整流器過壓保護方法中，所述步驟A中設定的整流器過壓脫離的預設動作閾值低于整流器自身直流過壓保護的動作閾值。

實施本發明的風光電集成系統及其整流器過壓保護方法，具有以下有益效果：本發明通過在整流器與直流母線之間設置受控元件，并通過系統監測單元統一控制，能夠在整流器自身直流過壓保護之前使整流器先脫離過壓源頭，并在整流器的直流電壓相對低時與系統相接通；由此避免了整流器自身過壓保護后被鎖死而不返回的情況，有效提高了系統的可靠性。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1為現有一種風光電集成的直流電源系統的示意圖；

圖2為本發明優選實施例中風光電集成系統的示意圖；