[發明專利]一種應用于光伏發電的快速關斷系統

在審

• 申請號: 201710422842.X
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107425808A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 嚴榮飛;姚圣杰
• 申請（專利權）人: 江蘇通靈電器股份有限公司
• 主分類號: H02S40/34
• 分類號: H02S40/34;H02J3/38
• 代理公司: 揚州市蘇為知識產權代理事務所(普通合伙)32283
• 代理人: 周全

技術領域

本發明涉及光伏發電領域，尤其涉及一種應用于光伏發電的快速關斷系統。

背景技術

如今光伏發電已經被廣泛應用，但是有一個問題越來越多地困繞著人們，就是當光伏電站系統出現故障需要進入維修時，或者出現如地震、火災、水災等需要救助人員進入時，即使關斷電網供電，由于光伏組件仍然在發電，系統中仍然存在可能危及人生安全的高壓電能。

為此，2017NEC690.12光伏系統安全標準中規定人員進入安全界限內，要求可觸接的組件電壓應在 10 秒內下降到 80V以下。這就需要我們提供一個組件級快速關斷裝置，來切斷各組件間的連接，使系統中任意兩點電壓降到那安全范圍以內。

為滿足以上要求，業界有推出智能光伏接線盒方案。在光伏接線盒中增加半導體開關，當危急情形出現時，通過給半導體開關一個信號，來關斷組件輸出。

然而，實際應用和理論分析發現，上述半導體開關方案仍然存在嚴重的問題。由于半導體開關的特性，當遇到火災等高溫情形時，半導體開關會呈導通狀態，使得上述“關斷”失效，無法為系統提供安全保障。

國家知識產權局2016-8-10公開了一項中國臺灣的發明專利申請（CN 105846758 A，光伏發電系統及關斷裝置），其中公開了一種關斷裝置所述光伏逆變器關閉或故障時，所述光伏逆變器產生第一控制信號；所述關斷裝置接收所述第一控制信號以斷開所述光伏陣列與所述光伏逆變器。本發明的光伏發電系統具有較高的安全性和可靠性。并實際公開了關斷裝置的結構，關斷裝置與光伏逆變器信號連接，例如可以與光伏逆變器電路連接或無線連接，從而接收光伏逆變器的第一控制信號和 / 或第二控制信號。關斷裝置可根據第一控制信號斷開光伏逆變器與光伏陣列的電連接。關斷裝置還可根據第二控制信號恢復光伏逆變器與光伏陣列的電連接，從而使光伏逆變器正常工作，輸出電能至電網或者直接供給客戶使用。（說明書第39段和第40段）。且實際公開了關斷裝置的結構包括控制電路開關裝置和供電電路?？刂齐娐方邮账龅谝豢刂菩盘柡退龅诙刂菩盘?，以相應控制開關裝置斷開和閉合。開關裝置 42 包括至少一組開關，其中每組開關分別電連接于一組相對應的光伏陣列單元。且實際限定了關斷裝置為繼電器或半導體開關（說明書第47-49段）。不管關斷裝置為繼電器或半導體開關時，其繼電器僅設置在光伏逆變器和光伏陣列之間，當繼電器關斷時，光伏陣列中的發電組件仍具有很高殘壓，遠遠高于2017NEC690.12中規定的80V以下。當人員接觸和檢修時仍然有觸電的危險，安全性能低。假定關斷裝置為半導體開關，那么在遇到高溫時半導體開關容易失效，無法為系統提供安全保障。

發明內容

本發明針對以上問題，提供了一種具有高安全性和可靠性的應用于光伏發電的快速關斷系統。

本發明的技術方案是：一種應用于光伏發電的快速關斷系統，串接于光伏組件陣列中，包括快速關斷光伏接線盒，所述光伏組件陣列包括若干光伏組件，若干所述光伏組件串聯連接后經由匯流/逆變箱輸送至交流電網，交流電網和匯流/逆變箱之間設有交流配電系統，相鄰的所述光伏組件之間串接快速關斷光伏接線盒，用于關斷光伏組件；

所述交流配電系統包括主閘和副閘，所述主閘設于交流電網和匯流/逆變箱之間，所述副閘包括電源變換器、手動開關和自動開關，所述自動開關和手動開關分別連接電源變換器，所述電源變換器連接快速關斷光伏接線盒。

所述快速關斷光伏接線盒包括常開觸點一和電磁線包一，所述電磁線包一連接電源變換器，所述常開觸點一的動觸頭和常開觸點一的靜觸頭分別連接相鄰的光伏組件。

所述快速關斷光伏接線盒與光伏組件一體制造，所述光伏組件包括發電組件和并聯于所述發電組件上的旁路二極管模塊；

所述快速關斷光伏接線盒包括常開觸點二和電磁線包二，所述常開觸點二分別連接在相鄰的旁路二極管模塊上，所述電磁線包二連接電源變換器。

所述快速關斷光伏接線盒包括常開觸點三、電磁線包三和常閉觸點，所述常開觸點三和常閉觸點與電磁線包三聯動；

所述電磁線包三連接電源變換器，所述常開觸點三的動觸頭和常開觸點三的靜觸頭分別連接相鄰的光伏組件，所述光伏組件一端連接接地端，所述光伏組件和接地端之間設有常閉觸點。