[发明专利]一种关断控制系统和方法

说明书

本申请公开了关断控制系统和方法，以提高分布式发电系统的可用性。关断控制系统的主电路包括电能变换单元和关断单元；关断单元是多个关断电路的输出端串联构成的串联电路，或者是多个所述串联电路的输出端相并联构成的串并联电路，每个关断电路的输入端分别连接至少一个直流电源；关断控制系统的控制电路包括SCU、TCU和PCU；SCU周期性地发送第一通信信号，直至接收到第一用户命令时停止发送；TCU通过控制电能变换单元的启停来控制发电系统的运行状态；PCU判断预设时间内是否接收到第一通信信号，并判断发电系统是否处于发电运行状态，若至少一个条件成立，控制关断电路运行于正常工作模式，否则控制关断电路运行于安全模式。

技术领域

本发明涉及触电保护技术领域，更具体地说，涉及一种关断控制系统和方法。

背景技术

在分布式发电系统中，单个直流电源输出往往不足以提供实际需求的电压、功率，因此需要将多个直流电源串并联在一起以满足设计要求。但是，多个直流电源串并联后的整体输出电压可达数百伏甚至上千伏，当有人员接近时，可能引发严重的触电事故。

一种现有的触电保护方案是在每个直流电源上分别安装一个关断电路，当有人员接近时通过人工触发主机装置，发送关断指令控制所有的关断电路断开直流电源，使直流电源串并联后的整体输出电压落在安全电压以内。但该方案实施过程中可能出现通信信号被吸收或被遮挡等通信链路异常情况，导致某些关断电路无法接收到关断指令而关断失败，因此又对其进行了如下改进：主机装置还向各个关断电路发送心跳信号，关断电路一旦丢失主机装置的心跳信号，就知晓通信链路已中断，此时直接断开直流电源。

该改进方案能够在通信链路中断情况下，保证直流电源断开连接。但是该改进方案存在的问题是：通信链路多次出现临时性或随机性的异常时，会造成直流电源频繁断开连接，这严重影响分布式发电系统的可用性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种关断控制系统和方法，以提高具有触电保护功能的分布式发电系统的可用性。

一种关断控制系统，包括主电路和控制电路；

所述主电路包括连接在直流母线上的电能变换单元和关断单元；所述关断单元是将多个关断电路的输出端串联在一起构成的串联电路，或者是将多个所述串联电路的输出端并联在一起构成的串并联电路，每个关断电路的输入端分别连接分布式发电系统中的至少一个直流电源；所述电能变换单元的启停决定所述分布式发电系统是处于发电运行状态还是停机状态；

所述控制电路包括：系统控制单元SCU、变换控制单元TCU，以及与所述关断电路对应设置的电源控制单元PCU；

其中，SCU用于周期性地发送第一通信信号，直至接收到第一用户命令时，才停止发送第一通信信号；

TCU用于控制所述电能变换单元的启停；

PCU用于判断在预设时间内是否接收到SCU发送的第一通信信号，以及判断所述分布式发电系统是否处于发电运行状态，若至少一个条件成立，控制本PCU对应的关断电路运行于正常工作模式，若两个条件都不成立，控制本PCU对应的关断电路运行于安全模式；

所述安全模式，是指限制关断电路的输出电压，以使得所述串联电路的输出电压落在安全电压以内；所述正常工作模式，是指除所述安全模式之外的模式。

可选的，所述第一通信信号还用于请求PCU进行通信回复。

可选的，SCU停止发送第一通信信号后，还用于发送第二通信信号，所述第二通信信号用于请求PCU进行通信回复。

可选的，PCU还用于在判断出所述分布式发电系统处于停机状态，并且接收到所述第二通信信号时，控制本PCU对应的关断电路运行于安全模式。

可选的，PCU控制关断电路运行于安全模式，具体是指：