[发明专利]一种光伏组件的关断设备、方法及光伏系统

说明书

本发明公开了一种光伏组件的关断设备、方法及光伏系统，包括组件关断器，组串关断器及交流空开，组件关断器包括与光伏组件连接的主开关，低压模块，检测模块和第一控制模块，组串关断器包括电阻模块；本发明通过主路电流的大小判断交流空开是否断开，从而控制组件关断器中的主开关断开，在组件关断器的主开关断开时，组件关断器通过低压模块输出低压电，并通过组串关断器中的电阻模块，将低压电转换为低压电流，根据低压电流的变化，判断组串关断器是否和逆变器正常连接，在正常连接时，控制主开关闭合，本发明不需要控制主开关在短时间内启动，因此不会造成直流电缆上有额外的电压，从而保证直流电缆上的电压满足安规标准的要求，提高了可靠性。

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，特别是涉及一种光伏组件的关断设备、方法及光伏系统。

背景技术

由于太阳能的可再生性及清洁性，光伏并网发电技术得以迅猛发展。目前，光伏系统是由多个光伏组件串联形成光伏组串，然后将光伏组串接入逆变器实现直流转换为交流而并网。考虑到串联的光伏组件会形成直流高压，这种高压会导致人身危险和火灾事故，因此要求光伏系统的逆变器有防电弧保护，也就是在检测到有电弧时立刻关断逆变器的运行。但是，即使逆变器停止运行了，光伏组件串起来以后的直流电缆还是会输出高压电，有安全风险。现有技术是通过在每个光伏组件后面加入关断器，来实现光伏组件的快速关断，使直流电缆上的电压满足安规标准的要求。

图1为现有的光伏系统，包括多个光伏组件，与光伏组件一一对应连接的组件关断器，组串关断器，逆变器，交流空开等，组串关断器和逆变器通过交流空开连接交流电网，图2是现有技术中的组件关断器的结构示意图，包括主开关、电源模块、控制模块、检测模块和采样电阻，该光伏系统的快速关断流程如下：在交流空开断开后，组串关断器中的组串开关断开，然后控制组件关断器内部的主开关断开，这时候光伏组件和输出断开，该光伏系统从关断状态重启的过程如下：在交流空开闭合后，组串关断器中的组串开关闭合，为了使组件关断器的主开关闭合，需要首先控制主开关在短时间内导通，产生脉冲，其内部的检测模块检测到交流电以后，由控制模块控制主开关导通，使光伏系统正常运行，否则控制主开关断开。这种产生脉冲的方法会造成直流电缆上有电压，总电压最高值就是光伏组件输出电压的总和，这样会导致直流电缆上的电压不满足安规标准的要求，使得现有技术中的关断方案可靠性低。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏组件的关断设备、方法及光伏系统，不需要控制主开关在短时间内启动，因此不会造成直流电缆上有额外的电压，从而保证直流电缆上的电压满足安规标准的要求，提高了可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光伏组件的关断设备，包括组件关断器，组串关断器及交流空开，所述组件关断器包括与光伏组件连接的主开关，低压模块，检测模块和第一控制模块，所述组串关断器包括电阻模块；

所述检测模块，用于检测主路电流，当所述主路电流小于第一预设值时，生成第一控制信号；还用于检测低压电流，当所述低压电流大于第二预设值时，生成第二控制信号；

所述第一控制模块，用于在接收到所述第一控制信号后，控制所述主开关断开，并控制所述低压模块工作，以便所述组件关断器通过所述低压模块输出低压电；还用于在接收到所述第二控制信号后，控制所述主开关闭合，并控制所述低压模块停止工作，以便所述组件关断器通过所述光伏组件输出高压电；

所述电阻模块，用于将所述低压电转换为所述低压电流。

优选的，所述组串关断器还包括第二控制模块和组串开关，所述电阻模块包括第一电阻和电阻开关；

所述第二控制模块，用于在所述交流空开断开时，控制所述组串开关断开，控制所述电阻开关闭合，以便所述电阻模块通过所述第一电阻将所述低压电转换为所述低压电流；还用于在所述交流空开闭合时，控制所述组串开关闭合，控制所述电阻开关断开。