专利名称：防逆流太阳能光伏供电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能光伏科技领域，具体来说，本实用新型涉及一种防逆流太阳能光伏供电系统。
背景技术：
太阳能光伏发电系统的逆变器最近趋向于采用分布式的微型组件逆变器。组件逆变器对每个直流光伏组件提供最大功率点控制，从而使每个直流光伏组件产生最大的能量，提高整个太阳能光伏发电系统的性能。另外，组件逆变器还能产生交流低压输出，而不是中心式逆变器系统的高直流电压输出，提高了系统的安全性和工作效率。图1为现有技术中一个太阳能光伏供电系统的框架结构示意图。如图所示，该供电系统100 —般至少包括多个直流光伏组件101，用于利用太阳能产生直流电；多个组件逆变器102，分别与各自的直流光伏组件101相连接，用于将直流电转换成交流电。各个组件逆变器102的交流输出彼此串联连接，然后与电网105在一并联节点106并联后一起连接到包含用户负载103的本地电路。即用户负载103可以从太阳能光伏供电系统100取电， 也可以直接从电网105取电。其中，电网105与并联节点106之间还跨接有电表104，用于计量读数。在只使用通常的电网105时，用户从电网105取电，电流为顺流流过电表104。当使用并网发电系统，例如太阳能光伏供电系统100时，当光伏发电电流少于用户本地用电电流时，用户负载103从电网105取电，电流方向为顺流；当光伏发电电流多于用户本地用电电流时，太阳能光伏供电系统100往电网105送电，电流方向改为逆流。对于使用专用的太阳能光伏供电系统智能电表的用户，当光伏发电电流少于用户本地用电电流时，用户负载103从电网105取电，电表104的用电读数增加，表示用户正在从电网105中消费电力。而当光伏发电电流多于用户本地用电电流时，太阳能光伏供电系统100除了供应用户负载103供其消费外，还会向电网105送电，此时电表104用电读数减少，表示用户正在向电网105补偿电力。但是，对于仍然使用传统电表的用户，即使在太阳能光伏供电系统100往电网105送电时，即电流方向为逆流时，电表104用电读数却仍然增加。这不但无法表示用户向电网105补偿电力的事实，还会造成用户电费反而增加。这时， 对于仍然使用传统电表的用户，需要避免向电网105送电，也就是防止电流方向为逆流的情形。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种防逆流太阳能光伏供电系统，对于仍然使用传统电表的用户，防止电流方向为逆流。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种防逆流太阳能光伏供电系统，其与电网在一并联节点并联后一起连接到用户负载，所述电网与并联节点之间跨接有电表，所述太阳能光伏供电系统包括多个直流光伏组件以及分别与各个直流光伏组件相连接的组件逆变器，各个组件逆变器的交流输出彼此串联后与所述用户负载相连接，所述太阳能光伏供电系统还包括并联于所述电网与并联节点之间的线路上的一防逆流控制器，所述防逆流控制器包括电流检测器，连接到所述电网与并联节点之间的线路上，检测流经所述电表的电流并产生逆流信号；防逆流控制器主体，与所述电流检测器相连接，根据所述逆流信号产生防逆流控制信号并发送到所述组件逆变器。可选地，所述防逆流控制器主体包括逆流探测电路，与所述电流检测器相连接，根据所述逆流信号判断是否发生逆流情形，当发生逆流情形时触发后续的电路模块；逆流控制电路，与所述逆流探测电路相连接，当发生逆流情形时产生防逆流控制
信号；防逆流通信电路，与所述逆流控制电路相连接，将所述防逆流控制信号发送到所述组件逆变器，要求降低或者关闭某些或者全部组件逆变器的交流输出。可选地，所述防逆流控制器主体还包括恢复定时器，与所述逆流控制电路相连接，每隔一第一预定时间通知所述逆流控制电路产生防逆流消除信号。可选地，所述组件逆变器包括电力转换电路，分别与各个直流光伏组件和输出电缆相连接，将直流电转换为交流电后输出；监控电路，与所述电力转换电路并联连接，监控所述电力转换电路两侧的电力参数；通信电路，分别与所述监控电路和输出电缆相连接，从所述防逆流控制器接收所述防逆流控制/消除信号，或者向所述防逆流控制器发送反馈信号；控制电路，分别与所述电力转换电路、监控电路和通信电路相连接，根据所述防逆流控制/消除信号降低或者关闭/升高或者开启所述组件逆变器的交流输出。 可选地，所述组件逆变器还包括定时恢复电路，与所述控制电路相连接，在所述组件逆变器的交流输出被降低或者关闭一第二预定时间后，通知所述控制电路升高或者开启所述组件逆变器的交流输出。可选地，所述防逆流控制器与组件逆变器之间的通信方式为有线通信方式或者无线通信方式。可选地，所述有线通信方式为电力线载波通信方式。可选地，所述无线通信方式为Wi-Fi、Zigbee或者GPRS通信方式。可选地，所述防逆流控制器主体还包括警报系统，与所述逆流探测电路相耦接，当所述逆流探测电路判断发生逆流情形时向外发出警报。可选地，所述太阳能光伏供电系统还包括警报系统，与所述防逆流控制器相耦接，当所述防逆流控制器判断发生逆流情形时向外发出警报。[0030]可选地，所述电力转换电路两侧的电力参数包括输入端直流电的电流值和/或电压值、输出端交流电的电流值和/或电压值。可选地，所述警报是通过有线或者无线即时通信的方式发出的。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点本实用新型通过检测流经电表的电流流向，当发生逆流情形时及时地产生防逆流控制信号并发送到组件逆变器，要求其关闭或者降低交流输出电流，从而防止电流方向为逆流。对于仍然使用传统电表的用户，本实用新型可以避免增加电表的读数，消除用户的电费损失。另外，本实用新型可以在防逆流控制器中设置恢复定时器，每隔一定时间，防逆流控制器产生防逆流消除信号并发送到组件逆变器，通知其开启或者升高交流输出电流。或者本实用新型在组件逆变器中设置定时恢复电路，一旦该组件逆变器进入防逆流状态经过了预定时间后，组件逆变器也会自动取消防逆流措施，恢复太阳能光伏供电系统的正常工作，能够最大化地发挥太阳能光伏供电系统对于电网用电的分流作用，节约能源消耗。
本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过
以下结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中图1为现有技术中一个太阳能光伏供电系统的框架结构示意图；图2为本实用新型一个实施例的防逆流太阳能光伏供电系统的框架结构示意图；图3为本实用新型一个实施例的防逆流太阳能光伏供电系统的防逆流控制器主体的内部模块结构示意图；图4为本实用新型另一个实施例的防逆流太阳能光伏供电系统的防逆流控制器主体的内部模块结构示意图；图5为本实用新型一个实施例的防逆流太阳能光伏供电系统的组件逆变器的内部模块结构示意图；图6为本实用新型另一个实施例的防逆流太阳能光伏供电系统的组件逆变器的内部模块结构示意图；图7为本实用新型另一个实施例的防逆流太阳能光伏供电系统的防逆流控制器主体的内部模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。图2为本实用新型一个实施例的防逆流太阳能光伏供电系统的框架结构示意图。 如图所示，该防逆流太阳能光伏供电系统200与电网205在并联节点206并联后一起连接到用户负载203。其中电网205与并联节点206之间还跨接有电表204，该电表204属于老式的传统电表，即当太阳能光伏供电系统往电网送电时，其用电读数仍然增加。继续如图2所示，该太阳能光伏供电系统200包括多个直流光伏组件201以及分别与各个直流光伏组件201相连接的组件逆变器202，各个组件逆变器202的交流输出彼此串联后与用户负载203相连接。另外，该太阳能光伏供电系统200还包括并联于电网205 与并联节点206之间的线路上的一防逆流控制器207。在本实施例中，该防逆流控制器207可以如图2所示的那样并联连接在电表204 与并联节点206之间的线路上，也可以并联连接在电表204与电网205之间的线路上，这两种连接方式的效果是相同的。本实施例以如图2所示的连接方式为例进行详细描述。在本实施例中，防逆流控制器207可以包括电流检测器208和防逆流控制器主体 209。其中电流检测器208连接到电网205与并联节点206之间的线路上，即可以连接在电表204与并联节点206之间的线路上，也可以连接在电表204与电网205之间的线路上，用于检测流经电表204的电流并产生逆流信号。而防逆流控制器主体209与电流检测器208 相连接，用于根据电流检测器208的检测结果判断逆流情形是否发生。当发生逆流情形时， 即判断电流经电表204流向电网205时，产生防逆流控制信号并发送到组件逆变器202，要求降低或者关闭某些或者全部组件逆变器202的交流输出，以减少或者消除从组件逆变器 202输出的交流电。图3为本实用新型一个实施例的防逆流太阳能光伏供电系统的防逆流控制器主体的内部模块结构示意图。如图所示，该防逆流控制器主体209可以包括依次串联的逆流探测电路302、逆流控制电路303和防逆流通信电路304。其中，逆流探测电路302与电流检测器208相连接，用于根据电流检测器208检测到的逆流信号判断在流经电表204的线路上是否发生逆流情形。如果判断没有发生逆流情形，则逆流探测电路302暂时不采取任何其他动作；而当发生逆流情形时，则触发后续的包括逆流控制电路303和防逆流通信电路304等电路模块。此时，逆流控制电路303会产生防逆流控制信号，并将该信号传递给后续的防逆流通信电路304。防逆流通信电路304于是通过电力线载波通信等有线通信方式或者Wi-Fi、Zigbee抑或GPRS等无线通信方式将防逆流控制信号发送到组件逆变器202。在图3所示的实施例中，防逆流控制器207(具体来说是防逆流控制器主体209) 与组件逆变器202之间的通信方式为有线通信方式，但是其作为一种示例，本领域技术人员应该理解到本实用新型并不限于采用上述通信方式。防逆流控制信号被发送到组件逆变器202之后，对组件逆变器202进行输出控制， 降低或者关闭某些或者全部组件逆变器202的交流输出。图4为本实用新型另一个实施例的防逆流太阳能光伏供电系统的防逆流控制器主体的内部模块结构示意图。如图所示，该防逆流控制器主体209可以还包括恢复定时器 306，可以由用户根据具体情况在其中设定一第一预定时间，然后每隔一第一预定时间恢复定时器306会通知逆流控制电路303产生防逆流消除信号，并将该信号传递给防逆流通信电路304。类似地，防逆流通信电路304于是也通过电力线载波通信等有线通信方式或者 Wi-Fi、Zigbee抑或GPRS等无线通信方式将防逆流消除信号发送到组件逆变器202，对组件逆变器202进行输出控制，升高或者开启某些或者全部组件逆变器202的交流输出。图5为本实用新型一个实施例的防逆流太阳能光伏供电系统的组件逆变器的内部模块结构示意图。如图所示，该组件逆变器202可以包括电力转换电路401、控制电路 402、监控电路403和通信电路404。其中，电力转换电路401分别与各个直流光伏组件201 和输出电缆405相连接，用于将直流光伏组件201产生的直流电转换为交流电后通过输出电缆405输出。监控电路403并联连接在电力转换电路401的两端，用于监控电力转换电路401两侧的电力参数。该电力参数具体可以包括输入端直流电的电流值和/或电压值、 输出端交流电的电流值和/或电压值。通信电路404分别与监控电路403和输出电缆405 相连接，用于从防逆流控制器207接收防逆流控制信号或防逆流消除信号，或者向防逆流控制器207发送反馈信号。控制电路402分别与电力转换电路401、监控电路403和通信电路404相连接，用于根据防逆流控制信号或防逆流消除信号的要求控制电力转换电路401 的工作。当接收到防逆流控制信号时，降低或关闭组件逆变器202的交流输出；当接收到防逆流消除信号时，升高或开启组件逆变器202的交流输出。图6为本实用新型另一个实施例的防逆流太阳能光伏供电系统的组件逆变器的内部模块结构示意图。如图所示，该组件逆变器202可以还包括定时恢复电路406。在组件逆变器202的交流输出被降低或者关闭一第二预定时间后，通知控制电路402升高或者开启组件逆变器202的交流输出。该第二预定时间也可以由用户根据具体情况自行设定。图7为本实用新型另一个实施例的防逆流太阳能光伏供电系统的防逆流控制器主体的内部模块结构示意图。如图所示，该防逆流控制器主体209可以还包括警报系统 305，其可以与逆流探测电路202相耦接。即警报系统305可以与逆流探测电路202直接相连接，也可以间接相连接(例如无线连接等)，图7中所示为通过有线方式直接相连接，但是其仅仅作为一种示例的情况。警报系统305可以当逆流探测电路202判断发生逆流情形时向外发出警报。事实上，在本实用新型中，警报系统305也可以不包括在防逆流控制器主体209 中，例如其可以是远程的(未图示)，只要与防逆流控制器207相耦接。当逆流探测电路202 判断发生逆流情形时，通过由防逆流通信电路304以远程有线或者无线即时通信的方式向外发出警报。警报的形式可以是亮红灯、蜂鸣等，也可以是互联网信息或者手机短信、电话等形式给出警报。在本实用新型中，防逆流控制器还可以与用于监测太阳能光伏供电系统的发电量及工作状态和故障的控制器集成。本实用新型通过检测流经电表的电流流向，当发生逆流情形时及时地产生防逆流控制信号并发送到组件逆变器，要求其关闭或者降低交流输出电流，从而防止电流方向为逆流。对于仍然使用传统电表的用户，本实用新型可以避免增加电表的读数，消除用户的电费损失。另外，本实用新型可以在防逆流控制器中设置恢复定时器，每隔一定时间，防逆流控制器产生防逆流消除信号并发送到组件逆变器，通知其开启或者升高交流输出电流。或者本实用新型在组件逆变器中设置定时恢复电路，一旦该组件逆变器进入防逆流状态经过了预定时间后，组件逆变器也会自动取消防逆流措施，恢复太阳能光伏供电系统的正常工作，能够最大化地发挥太阳能光伏供电系统对于电网用电的分流作用，节约能源消耗。本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
权利要求1.一种防逆流太阳能光伏供电系统，其与电网在一并联节点并联后一起连接到用户负载，所述电网与并联节点之间跨接有电表，所述太阳能光伏供电系统包括多个直流光伏组件以及分别与各个直流光伏组件相连接的组件逆变器，各个组件逆变器的交流输出彼此串联后与所述用户负载相连接，其特征在于，所述太阳能光伏供电系统还包括并联于所述电网与并联节点之间的线路上的一防逆流控制器，所述防逆流控制器包括电流检测器，连接到所述电网与并联节点之间的线路上，检测流经所述电表的电流并产生逆流信号；防逆流控制器主体，与所述电流检测器相连接，根据所述逆流信号产生防逆流控制信号并发送到所述组件逆变器。
2.根据权利要求1所述的防逆流太阳能光伏供电系统，其特征在于，所述防逆流控制器主体包括逆流探测电路，与所述电流检测器相连接，根据所述逆流信号判断是否发生逆流情形， 当发生逆流情形时触发后续的电路模块；逆流控制电路，与所述逆流探测电路相连接，当发生逆流情形时产生防逆流控制信号；防逆流通信电路，与所述逆流控制电路相连接，将所述防逆流控制信号发送到所述组件逆变器，要求降低或者关闭某些或者全部组件逆变器的交流输出。
3.根据权利要求2所述的防逆流太阳能光伏供电系统，其特征在于，所述防逆流控制器主体还包括恢复定时器，与所述逆流控制电路相连接，每隔一第一预定时间通知所述逆流控制电路产生防逆流消除信号。
4.根据权利要求2或3所述的防逆流太阳能光伏供电系统，其特征在于，所述组件逆变器包括电力转换电路，分别与各个直流光伏组件和输出电缆相连接，将直流电转换为交流电后输出；监控电路，与所述电力转换电路并联连接，监控所述电力转换电路两侧的电力参数；通信电路，分别与所述监控电路和输出电缆相连接，从所述防逆流控制器接收所述防逆流控制/消除信号，或者向所述防逆流控制器发送反馈信号；控制电路，分别与所述电力转换电路、监控电路和通信电路相连接，根据所述防逆流控制/消除信号降低或者关闭/升高或者开启所述组件逆变器的交流输出。
5.根据权利要求4所述的防逆流太阳能光伏供电系统，其特征在于，所述组件逆变器还包括定时恢复电路，与所述控制电路相连接，在所述组件逆变器的交流输出被降低或者关闭一第二预定时间后，通知所述控制电路升高或者开启所述组件逆变器的交流输出。
6.根据权利要求4所述的防逆流太阳能光伏供电系统，其特征在于，所述防逆流控制器与组件逆变器之间的通信方式为有线通信方式或者无线通信方式。
7.根据权利要求6所述的防逆流太阳能光伏供电系统，其特征在于，所述有线通信方式为电力线载波通信方式。
8.根据权利要求6所述的防逆流太阳能光伏供电系统，其特征在于，所述无线通信方式为Wi-Fi、Zigbee或者GPRS通信方式。
9.根据权利要求2或3所述的防逆流太阳能光伏供电系统，其特征在于，所述防逆流控制器主体还包括警报系统，与所述逆流探测电路相耦接，当所述逆流探测电路判断发生逆流情形时向外发出警报。
10.根据权利要求1所述的防逆流太阳能光伏供电系统，其特征在于，所述太阳能光伏供电系统还包括警报系统，与所述防逆流控制器相耦接，当所述防逆流控制器判断发生逆流情形时向外发出警报。
11.根据权利要求4所述的防逆流太阳能光伏供电系统，其特征在于，所述电力转换电路两侧的电力参数包括输入端直流电的电流值和/或电压值、输出端交流电的电流值和/ 或电压值。
12.根据权利要求9所述的防逆流太阳能光伏供电系统，其特征在于，所述警报是通过有线或者无线即时通信的方式发出的。
13.根据权利要求10所述的防逆流太阳能光伏供电系统，其特征在于，所述警报是通过有线或者无线即时通信的方式发出的。
专利摘要本实用新型提供一种防逆流太阳能光伏供电系统，其与电网在一并联节点并联后一起连接到用户负载，电网与并联节点之间跨接有电表，系统包括多个直流光伏组件以及分别与各个直流光伏组件相连接的组件逆变器，各个组件逆变器的交流输出彼此串联后与用户负载相连接，其特征在于，太阳能光伏供电系统还包括并联于电网与并联节点之间的线路上的一防逆流控制器，防逆流控制器包括电流检测器，连接到电网与并联节点之间的线路上，检测流经电表的电流并产生逆流信号；防逆流控制器主体，与电流检测器相连接，根据逆流信号产生防逆流控制信号并发送到组件逆变器。本实用新型对于仍然使用传统电表的用户，可以避免增加电表的读数，消除用户的电费损失。
文档编号H02N6/00GK202068352SQ20112018060
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者凌志敏, 罗宇浩 申请人:浙江昱能光伏科技集成有限公司