[發(fā)明專利]用于探測(cè)光伏設(shè)備中的電弧的方法和用于光伏設(shè)備中的電弧的探測(cè)設(shè)備以及光伏設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580048636.6
• 申請(qǐng)日: 2015-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN106716823B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·默茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾思瑪太陽(yáng)能技術(shù)股份公司
• 主分類號(hào): H02S50/10
• 分類號(hào): H02S50/10
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

用于在具有逆變器(2)和具有多個(gè)、通過匯流線(3，4)并聯(lián)地連接到所述逆變器(2)的匯流單元(5)的光伏設(shè)備中——其中，通過串線路(8，9)，光伏模塊(7)的多個(gè)串(6)并聯(lián)地連接到每個(gè)匯流單元(5)——在每個(gè)串(6)的串線路(8，9)的至少一個(gè)上，和/或在每對(duì)預(yù)匯流線——多個(gè)串(6)并聯(lián)地連接到所述每對(duì)預(yù)匯流線——的至少一個(gè)預(yù)匯流線上，和/或所述匯流單元(5)中的每個(gè)匯流單元(5)的匯流線(3，4)的至少一個(gè)上檢測(cè)電參量測(cè)量值(18，19)，并且在每個(gè)匯流單元(5)的至少一個(gè)匯流線(3，4)上，和/或至少一個(gè)配屬給所述逆變器(2)的匯流排(10，11)——在所述匯流排上每個(gè)所述匯流單元(5)的匯流線(3，4)連接——上檢測(cè)聲學(xué)參量測(cè)量值(25至28)。將電參量和聲學(xué)參量測(cè)量值(18，19，25至28)用來(lái)分析在所述光伏設(shè)備(1)中的電弧(14)的跡象的存在；并且，如果所述電弧的存在跡象滿足預(yù)給定的判據(jù)，產(chǎn)生電弧信號(hào)(20，30)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于探測(cè)光伏設(shè)備中的電弧的方法，所述光伏設(shè)備具有逆變器并且具有多個(gè)通過匯流線并聯(lián)地連接到逆變器上的匯流單元，其中，在每個(gè)匯流單元上通過串線路并聯(lián)地連接光伏模塊的多個(gè)串(String)。另外，本發(fā)明還涉及用于所述光伏設(shè)備中的電弧的探測(cè)設(shè)備。

背景技術(shù)

光伏設(shè)備的在此稱作逆變器的單元包括至少一個(gè)直流/交流轉(zhuǎn)換器，所述直流/交流轉(zhuǎn)換器將由光伏模塊生成的直流轉(zhuǎn)換為交流。典型地，所述逆變器除了所述直流/交流轉(zhuǎn)換器之外包括匯流排，各個(gè)匯流線直接地或通過直流/直流轉(zhuǎn)換器連接到所述匯流排上。也可以在所述匯流排上連接多個(gè)直流/交流轉(zhuǎn)換器，例如對(duì)于交流電的每個(gè)相連接一個(gè)直流/交流轉(zhuǎn)換器。經(jīng)常也存在用于接入各個(gè)匯流單元的開關(guān)和/或用于將所述一個(gè)或多個(gè)直流/交流轉(zhuǎn)換器接入到輸出側(cè)的交流電網(wǎng)上的開關(guān)等。

也將光伏設(shè)備的匯流單元稱為組合器(Combiner)或組合器箱 (Combinerbox)。從匯流單元至逆變器走向的匯流線經(jīng)常稱為回家線 (Homeruns)。在匯流單元中，光伏模塊的一些串或許多串也可以并聯(lián)地連接。在匯流單元中，也經(jīng)常設(shè)置用于防護(hù)反向電流的保險(xiǎn)裝置和/或二極管，有時(shí)也設(shè)置用于接入各個(gè)串的開關(guān)。

有時(shí)，但不在本說(shuō)明書和附屬的權(quán)利要求書中，通過匯流單元并聯(lián)連接的串單個(gè)地也被稱為子串，而通過匯流單元并聯(lián)連接的子串的整體才被稱為串。

對(duì)于在串與逆變器的直流/交流轉(zhuǎn)換器之間沒有連接直流/直流轉(zhuǎn)換器的情況，在光伏設(shè)備中在串線路之間加載的電壓恰好如在匯流線之間加載的電壓那樣大并且也如在逆變器的匯流排之間加載的電壓那樣大。但是，由于匯流單元中的和逆變器中的并聯(lián)連接，電流強(qiáng)度增大。典型地，穩(wěn)定的電壓處在幾百至少量幾千伏的范圍內(nèi)，其中，較高的電壓與以下優(yōu)點(diǎn)關(guān)聯(lián)：較小的電流強(qiáng)度和因此也較小的線路橫截面足夠用于傳導(dǎo)同樣的電功率。

由于每個(gè)串的串線路之間、每對(duì)匯流線中的匯流線之間和逆變器的匯流排之間以及所述線路和匯流排中的每一個(gè)與地或處于地電勢(shì)的光伏設(shè)備部件之間的絕緣的絕緣故障，可能出現(xiàn)電弧。通常，將串線路、匯流線或逆變器的匯流排之間的或所述線路中的一個(gè)與地之間出現(xiàn)的電弧稱為并聯(lián)電弧。除了并聯(lián)電弧之外，也可以在所提及的線路中的一個(gè)之內(nèi)或在其與相同電勢(shì)的另一線路的電連接處出現(xiàn)電弧，所述電弧則稱為串聯(lián)電弧。串聯(lián)電弧的原因例如可以是線路的限于局部的損壞或在與線路的電連接處的增高的過渡電阻。故障的、例如不正確地?cái)嚅_的開關(guān)也可以通過其接通部引起電弧。兩個(gè)類型的電弧也就是說(shuō)并聯(lián)電弧和串聯(lián)電弧本身就是導(dǎo)致絕緣故障的附加的潛在危險(xiǎn)。燃燒的電弧可以放大例如存在的絕緣故障，以及引起其他進(jìn)一步的損害。包括引起光伏設(shè)備的火災(zāi)。因此，提前探測(cè)在光伏設(shè)備中出現(xiàn)的電弧是重要的，以便可以去除電弧并且消除其原因。