[实用新型]光伏逆变器直流防护系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏并网发电技术，特别涉及一种光伏逆变器直流防护系统。

背景技术

光伏并网发电系统是指：通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，再经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。其中，逆变器作为光伏并网发电系统中的关键部件，具有重要的作用。

在逆变器使用过程中，由于雷击导致的超高电压或由其他因素导致的高电流现象经常发生，从而破坏逆变器正常工作。

因此，如何对逆变器进行过压过流保护，避免逆变器自身结构损坏是目前亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供一种光伏逆变器直流防护系统，能够及时有效的保护逆变器中各电路器件。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供一种光伏逆变器直流防护系统，包括：依次相连的微处理器DSP、控制器CPLD和接收逆变器输出信号的比较器；其中：所述DSP包括：事件管理器和外扩总线模块；所述事件管理器包括：用于控制光伏逆变器直流侧绝缘栅双极晶体管IGBT导通状态的脉宽调制PWM控制器、功率保护中断PDPINTA模块；所述CPLD包括：用于接收所述比较器输出的逻辑信号的或门逻辑器、用于存储所述比较器输出的逻辑信号的数据存储器。

优选的，所述逆变器输出信号包括：直流侧电容电压信号、电池板电流信号、A相电感电流、B相电感电流、C相电感电流。

优选的，还包括：用于接收逆变器输出信号的ADC，所述ADC的信号输出端通过所述外扩总线模块与所述DSP的信号输入端连接。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供一种光伏逆变器直流防护系统，通过CPLD的外扩或门逻辑器功能，方便监控逆变器输出的多路信号，并且，只要有一路逆变器输出信号为过压或过流信号时，均会由DSP控制停止PWM控制器的输出，达到了及时保护逆变器中各电路器件的功能；并且，CPLD的外扩数据存储器存储过压或过流逻辑信号，DSP通过查询数据存储器可以识别逆变器中产生过压或过流信号的具体支路。

附图说明

图1为三相光伏逆变器的电路原理图；

图2为本实用新型提供的光伏逆变器直流防护系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的一个具体的实施方式进行说明。

为了清楚的说明本实用新型实施例提供的光伏逆变器防孤岛保护系统的原理，首先介绍光伏发电系统中所用的三相光伏逆变器的原理。如图1所示，为三相光伏逆变器的电路原理图。

具体的，对于图1所示的三相光伏逆变器，其直流侧接PV电池板模块，交流侧向电网输出三路交流电流Ea、Eb、Ec；其中，三相光伏逆变器直流侧接触器用K1表示，光伏逆变器交流侧接触器用K2表示；对于从PV输出的直流电经过电容C、Q1(即：绝缘栅双极晶体管IGBT)、Q2和电感La的配合作用产生交流电，经变压器变压后，得到电压符合用户需求的交流电Ea。对于Eb、Ec两路交流电的产生过程同Ea路，在此不再赘述。

上述三相光伏逆变器具有直流电压软起动功能和直流电容卸压功能。下面对这两种功能分别介绍：

(1)直流电压软起动功能

当逆变器工作时，为了防止电池板模块PV直接给直流电容充电(这样充电电流最大会达到电池板的短路电流，对直流侧电容寿命及直流侧熔断丝均有不好的影响)，为此采用交流电网给直流电容充电。

逆变器接收到启动命令，交流侧接触器K3闭合，通过市电经过限流电阻给直流电容充电，电压达到一定值后闭合接触器K2，此时直流电容电压可达到电网电压峰值(变压器存在变比)，这时才闭合K1接触器和断开K3接触器，完成直流电压软起过程。这样保证逆变器直流侧电流较小，有利于电容的寿命及直流熔断丝保护。

(2)直流电容卸压功能

当逆变器处于停止状态或断电状态，为防止直流侧电容存在电压，而可能导致操作人员触电受伤，增加直流电容卸压功能。

当逆变器接收到停止命令，电网电流停止输出后，接触器K1、K2弹开(或者逆变器处于断电状态)，直流电容经过电阻R_DC放电，保证直流电容基本没电压，从而可保护操作人员安全。