[發明專利]故障電弧模擬發生裝置及光伏直流系統

有效

• 申請號: 201910823079.0
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN110646713B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 王靜;趙宇明;劉國偉;李興文;陳思磊;孟羽
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 宋永慧

本申請提供了一種故障電弧模擬發生裝置及光伏直流系統，包括第一端口、第二端口、電壓檢測電路、運算電路、存儲器電壓控制型電流源和存儲器。第一端口與直流供電電源的正極電連接。第二端口與直流供電電源的負極電連接。電壓檢測電路分別與第一端口述第二端口電連接，用于檢測第一端口與第二端口之間的第一電壓，并輸出第一信號至運算電路。運算電路分別與電壓檢測電路和電壓控制型電流源電連接。電壓控制型電流源分別與第一端口和第二端口電連接。電壓控制型電流源用于接收電壓信號，并基于電壓信號產生并輸出第一電流。存儲器的第一輸入端與電壓檢測電路的第二輸出端電連接。存儲器的第二輸入端與電壓控制型電流源的第二輸出端電連接。

技術領域

本申請涉及電力技術領域，特別是涉及故障電弧模擬發生裝置及光伏直流系統。

背景技術

隨著電力電子行業及光伏發電等有關產業的發展，直流用電系統及其相關配套器件成為了當下電力系統的研究熱點。其中，光伏發電作為新興的可再生能源擁有綠色環保的優勢，加之國家相關政策的支持，成為了直流系統中應用發展較多的使用場景。

由于光伏系統長時間的高負荷運行、電氣回路存在連接松動或動物抓咬等情況，以及建設質量、設備質量、運維質量、自然災害等一系列因素，系統內會出現電子元器件和電氣線路絕緣層老化、絕緣效果降低、絕緣層發生破損或觸點松動等問題，從而引發故障電弧威脅電氣系統的正常運行。在電路連接失效的開始階段，由于接頭兩端導體的距離極小，所以即使存在很小的電壓也會產生很大的電場，并且會擊穿空氣從而產生持續燃燒的電弧。由于直流電流無過零點，當故障電弧發生后熄弧相對困難，電弧產生的巨大熱量可能會對電力設備及生產生活造成巨大的危害。

目前，現有光伏直流故障電弧實驗需要采用移動電極拉弧的方式產生故障電弧。每次故障電弧拉弧實驗結束后，都必須經過5分鐘將電極自然冷卻，才可以進行下一次實驗。產生真實的故障電弧的重復實驗過程中需要冷卻，效率較低。

發明內容

基于此，有必要針對現有光伏直流故障電弧實驗因采用移動電極拉弧的方式產生故障電弧，在產生真實的故障電弧的重復實驗過程中需要冷卻，導致效率較低的問題，提供一種故障電弧模擬發生裝置及光伏直流系統。

一種故障電弧模擬發生裝置，與直流供電電源電連接，包括：

第一端口，與所述直流供電電源的正極電連接；

第二端口，與所述直流供電電源的負極電連接；

電壓檢測電路，分別與所述第一端口和所述第二端口電連接，用于檢測所述第一端口與所述第二端口之間的第一電壓，并輸出第一信號；

運算電路，所述運算電路的第一輸入端與所述電壓檢測電路的第一輸出端電連接，用于接收所述第一信號，基于所述第一信號和預設參數確定故障電弧的電流大小，并輸出電壓信號；

電壓控制型電流源，所述電壓控制型電流源的第一輸入端與所述運算電路的輸出端電連接，所述電壓控制型電流源的第二輸入端與所述第一端口電連接，所述電壓控制型電流源的第一輸出端與所述第二端口電連接，所述電壓控制型電流源用于接收所述電壓信號，并基于所述電壓信號產生并輸出第一電流；以及

存儲器，所述存儲器的第一輸入端與所述電壓檢測電路的第二輸出端電連接，所述存儲器的第二輸入端與所述電壓控制型電流源的第二輸出端電連接，用于接收并存儲所述第一電壓和所述第一電流。

在其中一個實施例中，所述故障電弧模擬發生裝置還包括：

保護電路，所述保護電路的第一輸入端與所述電壓檢測電路的第二輸出端電連接，所述保護電路的第二輸入端與所述第一端口電連接，所述保護電路的第三輸入端與所述電壓控制型電流源的第二輸入端電連接，所述保護電路的第一輸出端與所述電壓控制型電流源的第二輸入端電連接，所述保護電路的第二輸出端與所述存儲器的第一輸入端電連接；