[發明專利]一種光伏斷網繼電器過零控制電路、方法及系統

有效

• 申請號: 201110297724.3
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102510081A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 申大力
• 申請（專利權）人: 深圳市英威騰電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G01R19/175
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 彭愿潔;李文紅

技術領域

本發明涉及電子控制領域，具體的涉及一種光伏斷網繼電器過零控制電路、方法及系統。

背景技術

現有的光伏逆變器，使用時都需要通過開關控制接入電網。15KW以下的光伏逆變器，因為成本和體積的原因，一般采用繼電器作為開關接入電網。

繼電器作為光伏逆變器的關鍵器件，由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，使得常開觸點吸合。當線圈斷電后，電磁效應消失，常開觸點釋放。通常采用兩組繼電器控制逆變器側與電網側的接入或斷開，當一組發生故障時，另一組還能切斷電網，保證控制的安全性。如圖1所示，K1、K3、K5和K7是一組繼電器，K2、K4、K6和K8是另一組繼電器，K1與K2串聯后連接逆變器側L1與電網側AC_L1，K3與K4串聯后連接逆變器側L2與電網側AC_L2，K5與K6串聯后連接逆變器側L3與電網側AC_L3，K7與K8串聯連接逆變器側中線N與電網側中線AC_N，每組繼電器共用一個控制信號控制，K1、K3、K5和K7采用JDK1控制，K2、K4、K6和K8采用JDK2控制，通過JDK1和JDK2同時控制逆變器側三相輸入L1、L2、L3和中線N與電網側接入或斷開。

采用此種方案控制，因為信號傳輸過程中存在時延，會導致繼電器不能在逆變器輸出電流過零時開通和關斷。在有電流斷開時，繼電器的觸點往往會產生拉弧現象，導致其觸點發生氧化或受損，長時間使用，會使繼電器觸點粘連，使得逆變器不能斷開電網的連接，容易產生安全事故。同時，采用一個控制信號控制一組繼電器，即一個控制信號同時控制三相輸入和中線，由于逆變器側電路中三相輸入和中線的不是同時到達電流過零點，會導致一次開關中，可能只有一路的繼電器是在電流過零點時動作，其他都不是在電流過零點時動作，存在觸點氧化或受損的問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種光伏斷網繼電器過零控制電路和方法，用于控制在逆變器電流過零時逆變器側電路與電網側電路接入或斷開，延長繼電器使用壽命和增加電路安全性。

本發明實施例又提供了一種三相光伏斷網繼電器過零控制系統，用于采用獨立的控制信號控制每個繼電器，保證每個繼電器觸點都會在逆變器側電路輸出電流過零時刻動作，延長繼電器使用壽命和增加電路安全性。

依據本發明實施例提供的一種光伏斷網繼電器過零控制電路，用于控制逆變器側電路與電網側電路的接入或斷開，其特征在于，包括逆變器輸出電流檢測電路，主控數字信號處理DSP電路、繼電器驅動電路和繼電器電路，

所述逆變器輸出電流檢測電路用于檢測所述逆變器側電路的輸出電流，輸出一與逆變器側電路的輸出電流成比例的電流信號；

所述主控DSP電路用于接收所述與逆變器側電路的輸出電流成比例的電流信號，檢測出所述與逆變器側電路的輸出電流成比例的電流信號的過零點，并對所述過零點設定第一延時時間，所述第一延時時間到達后，輸出電平信號；

所述繼電器驅動電路用于將所述電平信號轉換成開關控制信號，控制繼電器驅動信號接通或斷開所述繼電器電路；

所述繼電器電路用于通過其接通或斷開控制逆變器側電路與電網側電路的接入或斷開。

依據本發明又一實施例提供的一種光伏斷網繼電器過零控制方法，用于通過繼電器電路控制逆變器側電路與電網側電路的接入或斷開，包括以下步驟：

檢測所述逆變器側電路的輸出電流，輸出一與逆變器側電路的輸出電流成比例的電流信號；

接收所述與逆變器側電路輸出電流成比例的電流信號，檢測出所述與逆變器側電路輸出電流成比例的電流信號的過零點，并對所述過零點設定第一延時時間，所述第一延時時間到達后，輸出電平信號；

將所述電平信號轉換成開關控制信號，控制繼電器驅動信號接通或斷開所述繼電器電路；

用于通過繼電器電路的接通或斷開控制逆變器側電路與電網側電路的接入或斷開。

依據本發明又一實施例提供的一種三相光伏斷網繼電器過零控制系統，逆變器側電路通過三相輸出和一根中線與電網側電路連接，

采用兩組繼電器組對所述逆變器側電路和所述電網側電路進行連接控制，每組繼電器組各自包含四個繼電器分別對三相輸出和一根中線四路信號進行控制，每路信號中對應的兩個繼電器串聯設置，所述每一個繼電器采用一個獨立的如本發明實施例所述的光伏斷網繼電器過零控制電路進行控制。

從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點：