[发明专利]一种故障保护方法、智能汇流箱及光伏逆变系统

权利要求书

1.一种故障保护方法，其特征在于，应用于光伏逆变系统，所述故障保护方法包括：

所述光伏逆变系统内智能汇流箱中的控制单元对所述智能汇流箱的支路电流和输出电压进行采集，并依据采集结果判断所述智能汇流箱的直流侧是否发生拉弧故障或者短路故障；

若所述智能汇流箱的直流侧发生拉弧故障或者短路故障，则所述智能汇流箱中的控制单元控制所述智能汇流箱输出侧的直流开关断开，并将故障信息发送至所述光伏逆变系统内逆变器中的控制单元；

所述逆变器中的控制单元根据所述故障信息，控制所述逆变器停机，并断开所述逆变器中的直流开关和交流开关。

2.根据权利要求1所述的故障保护方法，其特征在于，所述控制所述逆变器停机，并断开所述逆变器中的直流开关和交流开关，包括：

先控制所述逆变器中的DCAC变换电路关机；

再分别控制所述逆变器中的直流开关和交流开关断开。

3.根据权利要求1或2所述的故障保护方法，其特征在于，依据采集结果判断所述智能汇流箱的直流侧是否发生短路故障，包括：

分别判断所述智能汇流箱的输出电压是否在预设时间内降低至包含零电压在内的预设范围内，以及所述支路电流是否在预设时间内增加至包含组件短路电流在内的预设范围内；

若所述智能汇流箱的输出电压在预设时间内降低至包含零电压在内的预设范围内，且所述支路电流在预设时间内增加至包含组件短路电流在内的预设范围内，则判定所述智能汇流箱的直流侧发生短路故障。

4.根据权利要求1或2所述的故障保护方法，其特征在于，依据采集结果判断所述智能汇流箱的直流侧是否发生拉弧故障，包括：

在预设采样窗口期内，分别判断所述输出电压是否在包含开路电压在内的预设范围内和包含零电压在内的预设范围内往返波动至少两次，以及所述支路电流是否在包含组件短路电流在内的预设范围内和包含零电压在内的预设范围内往返波动至少两次；

若所述输出电压在包含开路电压在内的预设范围内和包含零电压在内的预设范围内往返波动至少两次，且所述支路电流在包含组件短路电流在内的预设范围内和包含零电压在内的预设范围内往返波动至少两次，则判定所述智能汇流箱的直流侧发生拉弧故障。

5.根据权利要求1或2所述的故障保护方法，其特征在于，所述智能汇流箱中的控制单元控制所述智能汇流箱输出侧的直流开关断开，包括：

所述智能汇流箱中的控制单元脱扣所述智能汇流箱输出侧的直流开关。

6.一种智能汇流箱，其特征在于，包括：主电路、直流开关、支路电流采样设备、输出电压采样设备、开关电源以及控制单元；其中：

所述支路电流采样设备设置于所述主电路的输入侧各支路上，所述输出电压采样设备设置于所述主电路的输出侧；

所述直流开关设置于所述主电路的输出侧线缆上；

所述开关电源用于为所述控制单元供电；

所述控制单元用于通过所述支路电流采样设备和所述输出电压采样设备对所述智能汇流箱的支路电流和输出电压进行采集，并依据采集结果判断所述智能汇流箱的直流侧是否发生拉弧故障或者短路故障；若所述智能汇流箱的直流侧发生拉弧故障或者短路故障，则控制所述智能汇流箱输出侧的直流开关断开，并将故障信息发送至逆变器中的控制单元，以使所述逆变器中的控制单元控制所述逆变器停机、并断开所述逆变器中的直流开关和交流开关。

7.根据权利要求6所述的智能汇流箱，其特征在于，所述开关电源还包括：至少一个连接于所述开关电源输出端两极之间的储能电容。

8.根据权利要求6所述的智能汇流箱，其特征在于，所述开关电源取电于所述主电路的输出侧。

9.根据权利要求6-8任一所述的智能汇流箱，其特征在于，所述智能汇流箱的直流侧发生短路故障的判断条件为：所述智能汇流箱的输出电压在预设时间内降低至包含零电压在内的预设范围内，且所述支路电流在预设时间内增加至包含组件短路电流在内的预设范围内。