[發明專利]一種光伏發電系統及方法

有效

• 申請號: 201910905938.0
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN112636694B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 高擁兵;王晨;林天散;胡楊
• 申請（專利權）人: 華為數字能源技術有限公司
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00;G01R31/52;H02H7/26;H02J3/38
• 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: 常忠良

本申請公開了一種光伏發電系統及方法，涉及光伏發電技術領域。系統包括：逆變器、控制器和至少兩個直流支路。每個直流支路包括：DC?DC變換器和漏電流檢測裝置。其中，漏電流檢測裝置用于檢測所在的直流支路的漏電流，將漏電流發送給控制器；控制器用于在光伏發電系統運行前根據各個直流支路的漏電流的大小和方向確定存在絕緣故障的直流支路；控制器還用于在光伏發電系統運行時，當直流支路的漏電流的大小超過預設范圍時確定直流支路發生絕緣故障。利用該系統能夠確定光伏發電系統出現絕緣故障的直流支路，以便于及時對出現絕緣故障的直流支路采取措施，排除安全隱患。

技術領域

本申請涉及光伏發電技術領域，尤其涉及一種光伏發電系統及方法。

背景技術

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應，將光能轉變為電能的一種技術。光伏發電系統通常包括光伏單元、功率變換器以及逆變器等設備。

隨著光伏發電系統的輸入容量配置越來越高，目前一般采用多路MPPT(MaximumPower Point Tracking，最大功率點跟蹤)的方式擴大發電量，即逆變器的輸入端包括多條直流支路，每條直流支路均包括光伏單元和功率變換器。

對于包括多條直流支路的光伏發電系統，某一處的絕緣故障會對光伏發電系統的運行和人畜的接觸帶來安全隱患，因此需要對光伏發電系統進行絕緣故障檢測?？梢酝ㄟ^檢測光伏發電系統整體對地的絕緣阻抗值進而判斷光伏發電系統是否出現絕緣故障。但當判斷出光伏發電系統出現絕緣故障時，無法具體定位出現絕緣故障的直流支路，也無法做到在光伏發電系統運行前和運行時進行故障隔離。

申請內容

為了解決以上技術問題，本申請提供了一種光伏發電系統及方法，能夠確定光伏發電系統出現絕緣故障的直流支路，以便于及時對出現絕緣故障的直流支路采取措施，排除安全隱患。

第一方面，本申請提供了一種光伏發電系統，該系統包括：逆變器、控制器和至少兩個直流支路；每個直流支路包括：DC-DC變換器和漏電流檢測裝置。DC-DC變換器的輸入端連接對應的光伏單元，DC-DC變換器的輸出端連接逆變器的輸入端；DC-DC變換器用于將對應的光伏單元輸出的直流電進行直流-直流變換后傳輸給逆變器；逆變器用于將DC-DC變換器輸送的直流電逆變為交流電；漏電流檢測裝置用于檢測所在的直流支路的漏電流，將漏電流發送給控制器?？刂破饔糜谠诠夥l電系統運行前，根據各個直流支路的漏電流的大小和方向確定存在絕緣故障的直流支路?？刂破鬟€用于在光伏發電系統運行時，當直流支路的漏電流的大小超過預設范圍時，確定直流支路發生絕緣故障。

由于當光伏發電系統在運行前出現絕緣故障時，正常直流支路的漏電流會流向出現絕緣故障的直流支路，因此出現絕緣故障的直流支路的漏電流的大小為所有正常直流支路漏電流大小的和，出現絕緣故障的直流支路的漏電流的方向與所有正常直流支路漏電流的方向相反，因此控制器可以根據各個直流支路的漏電流的大小和方向確定存在絕緣故障的直流支路。當光伏發電系統在運行時出現絕緣故障時，出現絕緣故障的直流支路的漏電流大小會顯著增大，因此當直流支路的漏電流的大小超過預設范圍時，控制器能夠確定該直流支路發生絕緣故障，以便于及時對出現絕緣故障的直流支路采取措施，排除安全隱患。

結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，該光伏發電系統還包括：絕緣阻抗檢測裝置。絕緣阻抗檢測裝置用于在光伏發電系統運行前，檢測光伏發電系統的對地絕緣阻抗值，將對地絕緣阻抗值發送給控制器?？刂破饔糜诋攲Φ亟^緣阻抗值小于預設阻抗范圍時確定光伏發電系統發生絕緣故障。

當絕緣阻抗檢測裝置確定光伏發電系統出現絕緣故障時，可以通過漏電流檢測裝置檢測各直流支路的漏電流，并將漏電流發送給控制器，以使控制器根據各個直流支路的漏電流的大小和方向確定存在絕緣故障的直流支路。而當確定光伏發電系統未出現絕緣故障時，則不需要漏電流檢測裝置檢測各個直流支路的漏電流，因此能夠提升絕緣阻抗的檢測效率。