[实用新型]逆变系统的保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子控制技术领域，尤其涉及一种逆变系统的保护装置。

背景技术

在逆变系统中，直流侧输入之间易发生故障。例如，直流侧输入之间短路，将会产生较大的瞬间电流，由此出现损坏元器件、火灾等危险。现有技术中，一般通过设置保护装置来避免上述危险的发生。

通常，现有的保护装置采用电桥测量或者漏电流传感器，分别对输入正极对地的绝缘阻抗和输入负极对地的绝缘阻抗进行检测，根据检测到的数据进行计算获得直流输入侧正负极之间的绝缘阻抗，并以此为依据控制逆变器的交直流断路器断开，从而实现对逆变系统的保护。

然而，上述现有的保护装置具有以下不足之处：一是直流输入侧正负极之间的绝缘阻抗的计算过程较为复杂；二是由于受制于直流侧的绝缘阻抗的变化快慢程度，例如，在光伏系统中，光伏逆变器的直流侧输入为光伏电池板，即使电池板发生了短路，产生较大的瞬间电流，绝缘阻抗迅速降低，该短路电流也不能让直流断路器断开；由此，并不能在故障时及时、可靠地为逆变系统提供安全性保护。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于，提供一种逆变系统的保护装置，以实现能够简单、快速地获得直流侧的绝缘阻抗的同时，以此为判断依据，从而在发生故障时及时、可靠地为逆变系统提供安全性保护。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的实施例提供了一种逆变系统的保护装置，包括：控制器，以及分别与所述控制器连接的AD采样电路和开关量控制电路：所述AD采样电路用于采集逆变系统的直流侧电压、直流侧电流、交流侧电压和交流侧电流；所述控制器用于根据采集到的所述直流侧电压、所述直流侧电流、所述交流侧电压和所述交流侧电流，以及设定的功率阈值和阻抗阈值，确定是否发送控制信号；所述开关量控制电路用于在所述控制器确定发送控制信号后，根据接收到的所述控制信号控制逆变系统的直流侧断路器和交流侧断路器均断开。

优选地，所述控制器用于根据采集到的所述直流侧电压、所述直流侧电流、所述交流侧电压和所述交流侧电流计算直流侧和交流侧之间的功率差值，并根据所述功率差值与所述设定的功率阈值和阻抗阈值，确定是否发送控制信号。

优选地，所述控制器用于当所述功率差值大于设定的功率阈值时，根据所述功率差值和所述直流电压计算直流侧的绝缘阻抗，并且，当所述绝缘阻抗小于设定的阻抗阈值时，确定发送控制信号。

优选地，所述控制器还用于当所述功率差值小于设定的功率阈值时，或者，当所述功率差值大于设定的功率阈值，且所述绝缘阻抗大于设定的阻抗阈值时，确定不发送控制信号。

优选地，所述控制器包括：依次连接的AD控制模块、计算及判断模块和数字量输出控制模块，所述AD控制模块与所述AD采样电路相连接，所述数字量输出控制模块与所述开关量控制电路相连接。

优选地，所述控制器还包括与所述计算及判断模块连接的故障报警模块。

优选地，还包括与所述故障报警模块连接的显示及报警电路，用于显示所述绝缘阻抗的值，并当所述绝缘阻抗小于阻抗阈值时，显示用于表征所述逆变系统的直流侧发生故障的报警信息。

优选地，所述控制器为微控制单元MCU或现场可编程逻辑门阵列FPGA。

本实用新型实施例提供的逆变系统的保护装置，通过AD采样电路采集逆变系统的直流侧电压、直流侧电流、交流侧电压和交流侧电流，控制器根据采集到的数据以及设定的功率阈值和阻抗阈值，确定是否向开关量控制电路发送控制信号，进一步在确定发送控制信号后，开关量控制电路根据该控制信号控制逆变系统的直流侧断路器和交流侧断路器均断开，实现了能够简单、快速地获得直流侧的绝缘阻抗的同时，以此为判断依据，从而在发生故障时及时、可靠地为逆变系统提供安全性保护。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的逆变系统的保护装置的结构框图；为方便理解，图中示出了PV阵列、直流侧断路器、直流侧支撑电容、逆变器、三相电感、交流继电器、三相滤波电容、交流侧断路器、变压器和电网；

图2为本实用新型实施例二的保护装置中控制器展开的结构框图。

附图标号说明

S1-直流侧断路器、C-直流侧支撑电容、DC/AC-逆变器、L1～L3-三相电感、R-交流继电器、C1～C3-三相滤波电容、S2-交流侧断路器、110-控制器、120-AD采样电路、130-开关量控制电路、140-显示及报警电路、210-AD控制模块、220-计算及判断模块、230-数字量输出控制模块、240-故障报警模块。

具体实施方式