[實(shí)用新型]故障電弧模擬發(fā)生裝置及光伏直流系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921444368.1
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN211293128U
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王靜;趙宇明;劉國偉;李興文;陳思磊;孟羽
• 申請（專利權(quán)）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: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 宋永慧

本申請?zhí)峁┝艘环N故障電弧模擬發(fā)生裝置及光伏直流系統(tǒng)，包括第一端口、第二端口、電壓測量儀、微分器、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(fù)極電連接。電壓測量儀分別與第一端口述第二端口電連接，用以檢測第一端口與第二端口之間的第一電壓，并輸出第一信號至微分器。微分器分別與電壓測量儀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以接收電壓信號，并基于電壓信號產(chǎn)生并輸出第一電流。存儲器的第一輸入端與電壓測量儀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(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及故障電弧模擬發(fā)生裝置及光伏直流系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電力電子行業(yè)及光伏發(fā)電等有關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，直流用電系統(tǒng)及其相關(guān)配套器件成為了當(dāng)下電力系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。其中，光伏發(fā)電作為新興的可再生能源擁有綠色環(huán)保的優(yōu)勢，加之國家相關(guān)政策的支持，成為了直流系統(tǒng)中應(yīng)用發(fā)展較多的使用場景。

由于光伏系統(tǒng)長時(shí)間的高負(fù)荷運(yùn)行、電氣回路存在連接松動或動物抓咬等情況，以及建設(shè)質(zhì)量、設(shè)備質(zhì)量、運(yùn)維質(zhì)量、自然災(zāi)害等一系列因素，系統(tǒng)內(nèi)會出現(xiàn)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(fā)生破損或觸點(diǎn)松動等問題，從而引發(fā)故障電弧威脅電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在電路連接失效的開始階段，由于接頭兩端導(dǎo)體的距離極小，所以即使存在很小的電壓也會產(chǎn)生很大的電場，并且會擊穿空氣從而產(chǎn)生持續(xù)燃燒的電弧。由于直流電流無過零點(diǎn)，當(dāng)故障電弧發(fā)生后熄弧相對困難，電弧產(chǎn)生的巨大熱量可能會對電力設(shè)備及生產(chǎn)生活造成巨大的危害。

目前，現(xiàn)有光伏直流故障電弧實(shí)驗(yàn)需要采用移動電極拉弧的方式產(chǎn)生故障電弧。每次故障電弧拉弧實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，都必須經(jīng)過5分鐘將電極自然冷卻，才可以進(jìn)行下一次實(shí)驗(yàn)。產(chǎn)生真實(shí)的故障電弧的重復(fù)實(shí)驗(yàn)過程中需要冷卻，效率較低。

實(shí)用新型內(nèi)容

基于此，有必要針對現(xiàn)有光伏直流故障電弧實(shí)驗(yàn)因采用移動電極拉弧的方式產(chǎn)生故障電弧，在產(chǎn)生真實(shí)的故障電弧的重復(fù)實(shí)驗(yàn)過程中需要冷卻，導(dǎo)致效率較低的問題，提供一種故障電弧模擬發(fā)生裝置及光伏直流系統(tǒng)。

一種故障電弧模擬發(fā)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(fù)極電連接；

電壓測量儀，分別與所述第一端口和所述第二端口電連接，用以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；

微分器，所述微分器的第一輸入端與所述電壓測量儀的第一輸出端電連接，用以接收所述第一信號，基于所述第一信號和預(yù)設(shè)參數(shù)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微分器的輸出端電連接，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以接收所述電壓信號，并基于所述電壓信號產(chǎn)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測量儀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，用以接收并存儲所述第一電壓和所述第一電流。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述故障電弧模擬發(fā)生裝置還包括：

保護(hù)電路，所述保護(hù)電路的第一輸入端與所述電壓測量儀的第二輸出端電連接，所述保護(hù)電路的第二輸入端與所述第一端口電連接，所述保護(hù)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(hù)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(hù)電路的第二輸出端與所述存儲器的第一輸入端電連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述保護(hù)電路包括：