[实用新型]多组件级快速关断装置及光伏系统

说明书

本实用新型公开了一种多组件级快速关断装置，用在光伏系统中控制与其连接的光伏组件串，所述光伏组件串包括多个串联在一起的光伏组件；所述多组件级快速关断装置包括微控制器、通信单元、驱动电路、辅助电源、开关单元和输出旁路二极管；微控制器与通信单元进行通信并控制驱动电路，通信单元用于传输关断与开通指令，驱动电路接收微控制器指令从而驱动开关单元关断与开通光伏组件串，开通时光伏组件串中的所有光伏组件均为辅助电源供电，从而平衡所有光伏组件对辅助电源的供电，提高发电量。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种带新型供电方式的多组件级快速关断装置及光伏系统。

背景技术

太阳能作为一种低碳可再生能源，不但资源丰富、对环境无污染，而且是人类能够自由利用的能源，因此太阳能以其独有的优势成为人们重视的焦点。光伏发电作为太阳能最广泛的应用得到在新津社会中得到大力推广，安装量逐年增长。分布式光伏发电系统是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。

分布式光伏发电系统通常可以安装在建筑屋顶上，但由于光伏发电系统作为一种带电设备，设备及电路中始终有电流存在。当建筑发生火灾时，由于电流的存在，会影响消防人员及时施救。随着光伏产业的不断扩大，发生事故的概率也在不断增加。与此同时，对光伏发电系统进行智能的监控、控制接入和断开等智能化操作也是目前行业发展的一个方向和趋势。因此为了提高光伏系统的安全，NEC2017(美国电工法案2017)中对光伏系统提出快速关断(RS，Rapid Shutdown)的要求。现有的快速关断装置是每个光伏组件都要接入一个快速关断装置，成本较高。在正常发电时，多个光伏组件对应的多个快速关断装置的开关会形成串联关系，产生较大的导通损耗，影响发电效率。

此外，现有的组件级快速关断装置中的供电方式采用负端第一个组件给辅助电源供电，这样供电组件要比同一组串中的其它组件多一部分电流消耗，从而此组件成了该组串的发电瓶颈，特别是在早上、傍晚、阴天，雨雪和遮挡等弱光情况下，供电的组件会带来了整个组串提前停止发电，进而影响了系统的发电量。

有鉴于此，确有必要提出一种适合多组件级快速关断装置的新型供电方式，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带新型供电方式的多组件级快速关断装置及光伏系统，使得每个光伏组件在发电期间都给辅助电源供电，平衡所有光伏组件对辅助电源的供电，提高发电量。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种多组件级快速关断装置，用在光伏系统中控制与其连接的光伏组件串，所述光伏组件串包括至少两个串联在一起的光伏组件；所述多组件级快速关断装置包括微控制器、通信单元、驱动电路、辅助电源、开关单元和输出旁路二极管；所述微控制器与通信单元进行通信并控制驱动电路，所述通信单元用于传输关断指令，所述驱动电路接收微控制器指令从而驱动开关单元关断光伏组件串，未关断时光伏组件串中的所有光伏组件均为辅助电源供电。

作为本发明的进一步改进，所述多组件级快速关断装置包括第一供电二极管及第二供电二极管；第一供电二极管一端连接所述光伏组件串的正端，另一端连接辅助电源的输入端；第二供电二极管一端连接所述光伏组件串负端第一个光伏组件的正端，另一端连接辅助电源的输入端。

作为本发明的进一步改进，所述开关单元包括至少两个开关，所述开关与所述光伏组件串的光伏组件一一对应并且连接在对应光伏组件接入串联电路的线路中，所述开关均在对应光伏组件的负端接入或均在对应光伏组件的正端接入。

作为本发明的进一步改进，所述多组件级快速关断装置进一步包括与微控制器连接的采样单元，所述采样单元用于采样光伏组件的电压和温度数据并将其发送给微控制器。