三相光伏并网逆变器自动断路装置制造方法
【专利摘要】三相光伏并网逆变器自动断路装置，涉及光伏并网逆变器【技术领域】，用于控制所述逆变器并网或脱网，包括两组相互串联的开关组件，每组开关组件包括三个分别用于开关所述逆变器的三条火线的可控开关，所述逆变器经由所述两组开关组件向电网输电，其特征是，还包括用于在并网前检测所述两组开关组件的故障情况的故障检测装置，故障检测装置包括三个电信号检测单元，该三个电信号检测单元均一个采集端连接于共用采集点，另一个采集端分别连接于所述三条火线，每个电信号检测单元用于检测其所连接的火线的位于所述两组开关组件之间的部分和共用采集点间的电信号，所述共用采集点设置于所述逆变器的零线或PE线。
【专利说明】三相光伏并网逆变器自动断路装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光伏并网逆变器【技术领域】，具体涉及一种三相光伏并网逆变器的自动断路装置。
【背景技术】
[0002]由于绿色能源的兴起，光伏并网逆变器获得了越来越广泛的应用。光伏并网逆变器通常分为隔离型和非隔离型，由于非隔离型光伏并网逆变器效率高，是市场上的主流机型。光伏并网逆变器的输入连接到光伏基板上，输出连接到电网上，为保证安全，安规要求光伏并网逆变器必须包含自动断路装置，自动断路装置连接在光伏并网逆变器输出端和电网之间，自动断路装置闭合，光伏并网逆变器就并网，自动断路装置断开，光伏并网逆变器就脱网。
[0003]光伏并网逆变器通常设置两组相串联的可控开关作为自动断路装置，采用这种冗余控制的方式保证安全，即使一组可控开关出现故障，另一组可控开关也能保证光伏并网逆变器成功脱网。为保证自动断路装置的可靠性，安规要求在并网前自动断路装置要进行自检，以确保并网的光伏并网逆变器的自动短路装置无故障。自动断路装置的故障有两种，一种是可控开关在收到断开信号后出现粘结现象而不能正常断开，另一种是可控开关在收到闭合信号后不能正常闭合。公布号为CN102628925A的中国发明专利申请公开了一种光伏逆变器继电器故障检测方法及装置，其自动断路装置中用于实现自检功能的故障检测装置结构比较复杂，自检过程中继电器组需历经9个连续变化状态，由此可知，其自检过程比较复杂，需要自动断路装置的继电器(即可控开关)进行多次开关动作，影响了自动断路装置的使用寿命。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的上述问题，本实用新型提供一种三相光伏并网逆变器自动断路装置，其可让自检过程简单化，减少自检过程中自动断路装置的可控开关的开关次数。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案。
[0006]三相光伏并网逆变器自动断路装置，用于控制所述逆变器并网或脱网，包括两组相互串联的开关组件，每组开关组件包括三个分别用于开关所述逆变器的三条火线的可控开关，所述逆变器经由所述两组开关组件向电网输电，还包括用于在并网前检测所述两组开关组件的故障情况的故障检测装置，故障检测装置包括三个电信号检测单元，该三个电信号检测单元均一个采集端连接于共用采集点，另一个采集端分别连接于所述三条火线，每个电信号检测单元用于检测其所连接的火线的位于所述两组开关组件之间的部分和共用采集点间的电信号，所述共用采集点设置于所述逆变器的零线或PE线。
[0007]其中，所述可控开关为继电器。
[0008]其中，每个电信号检测单元包括一个光耦和一个限流电阻，所述光耦的两个输入端作为该电信号检测单元的两个采集端，它们和所述限流电阻串联后跨接于所述火线和共用采集点之间，所述光耦的一个输出端外接电源，故障检测装置还包括频率比对单元，所述光耦的另一个输出端作为该电信号检测单元的输出端，其一路接地，另一路连接于频率比对单元，每个电信号检测单元将检测到的电信号传输给频率比对单元，频率比对单元比对该电信号的频率与所述电网的频率或所述逆变器输出频率以判定相应的开关组件的故障情况。
[0009]其中，每个电信号检测单元包括测试开关，每个电信号检测单元经由其测试开关连接于所述火线。
[0010]本实用新型的有益效果是:在两组开关组件之间设置电信号检测单元来检测两组可控开关之间的火线和零线间的电信号，控制两组可控开关的闭合或断开后，电信号检测单元检测到的电信号即可反映电网或光伏并网逆变器的电压是否通过可控开关到达电信号检测单元，从而判断相应的可控开关是否有故障。自检过程简单易行，自检过程中可控开关最多仅需开关两次即可，有效地减少了自检过程中自动断路装置的可控开关的开关次数。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的三相光伏并网逆变器自动断路装置的电路原理图。
[0012]附图标记包括:故障检测装置1、第一电信号检测单元11、第二电信号检测单元12、第三电信号检测单元13。
【具体实施方式】
[0013]以下结合具体实施例对本实用新型作详细说明。
[0014]如图1所示，本实用新型的三相光伏并网逆变器自动断路装置，包括两组串联的开关组件，每组开关组件包括三个分别用于开关所述逆变器的三条火线的继电器，继电器K1、继电器K2和继电器K3组成第一组开关组件，继电器K4、继电器K5和继电器K6组成第二组开关组件。如图1所示，所述逆变器的三条火线位于两组开关组件之间的位置分别设置有测试点testl、test2和test3，本实用新型的三相光伏并网逆变器自动断路装置还包括故障检测装置1，故障检测装置I包括第一电信号检测单元11、第二电信号检测单元12和第三电信号检测单元13三个电信号检测单元，每个电信号检测单元包括两个采集端和一个输出端，各个电信号检测单元一个采集端均连接于所述逆变器的零线，第一电信号检测单元11的另一个采集端连接于测试点testl，第二电信号检测单元12的另一个采集端连接于测试点test2，第三电信号检测单元13的另一个采集端连接于测试点test3。如图1所示，故障检测装置I还包括频率比对单元，各个电信号检测单元的输出端均连接于频率比对单元。如图1所示，每个电信号检测单元包括测试开关，其中测试开关K7属于第一电信号检测单元11，测试开关K8属于第二电信号检测单元12，测试开关K9属于第三电信号检测单元13，测试开关K7、K8和K9仅在本实用新型的自动断路装置自检时才闭合，在本实用新型的自动断路装置不需要自检的时候就断开，以避免故障检测装置I 一直处于工作状态。
[0015]以第一电信号检测单元11为例说明电信号检测单元的检测原理。电网或逆变器的电压经由继电器Kl或K4到达测试点testl后，当测试点testl的电压处于正半周时，电流从测试点testl经限流电阻Rl流向光耦Ul的输入端1，此时光耦Ul的两个输入端I和2导通，光耦Ul的两个输出端3和4也导通，作为第一电信号检测单元11的输出端的光耦Ul的输出端3的输出电平由低电平跳变为高电平；当测试点testl的电压处于负半周时，光耦Ul的两个输入端I和2截止，光耦Ul的两个输出端3和4也截止，光耦Ul的输出端3的输出电平又由高电平跳变为低电平。如此循环，频率比对单元便可测得第一电信号检测单元11输出的电信号的频率，也就测得了测试点testl所在的火线的电压频率。第二电信号检测单元12和第三电信号检测单元13的检测原理与第一电信号检测单元11的检测原理相同。
[0016]用f表示电网电压的频率，Λ f表示电网电压的频率的最大误差，因此电网电压的频率范围为(f 土 AfX本实用新型的自动断路装置的自检过程为，控制继电器Kl、K2、Κ3、Κ4、Κ5和Κ6都断开，频率比对单元分别比对三个电信号检测单元检测到的电压的频率与(f土 Λ f)，如果有电信号检测单元检测到的电压的频率在(f± Af)范围内，则表明继电器K4、K5和K6中与该电信号检测单元连接的继电器有粘结的故障，如果三个电信号检测单元检测到的电压的频率均不在(f± Af)范围内(通常是未检测到电信号)，则表明继电器K4、K5和K6均无粘结的故障。此后，令逆变器输出与电网电压同频的电压，其最大误差也为Δ f，采用上述检测继电器Κ4、Κ5和Κ6的粘结故障情况的方法检测继电器Κ1、Κ2和Κ3的粘结故障情况。检测到继电器Κ1、Κ2和Κ3也无粘结的故障后，控制继电器Κ1、Κ2和Κ3闭合，继电器Κ4、Κ5和Κ6保持断开，频率比对单元分别比对三个电信号检测单元检测到的电压的频率与(f土 Λ f)，如果有电信号检测单元检测到的电压的频率不在(f± Af)范围内(通常是未检测到电信号)，则表明继电器K1、K2和Κ3中与该电信号检测单元连接的继电器有不能正常闭合的故障，如果三个电信号检测单元检测到的电压的频率均在(f土 Af)范围内，则表明继电器K1、K2和K3均无不能正常闭合的故障。此后，控制继电器K1、K2和K3断开，继电器K4、K5和K6闭合，采用上述检测继电器K1、K2和K3的不能正常闭合的故障情况的方法检测继电器K4、K5和K6的不能正常闭合的故障情况。至此，本实用新型的自动断路装置自检完毕。
[0017]由上可知，本实用新型的自动断路装置的自检过程比较简单，自检过程中，继电器KU Κ2、Κ3、Κ4、Κ5和Κ6最多仅需开关两次即可，有效地减少了自检过程中继电器的开关次数，延长了本实用新型的自动断路装置的使用寿命。
[0018]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.三相光伏并网逆变器自动断路装置，用于控制所述逆变器并网或脱网，包括两组相互串联的开关组件，每组开关组件包括三个分别用于开关所述逆变器的三条火线的可控开关，所述逆变器经由所述两组开关组件向电网输电，其特征是，还包括用于在并网前检测所述两组开关组件的故障情况的故障检测装置，故障检测装置包括三个电信号检测单元，该三个电信号检测单元均一个采集端连接于共用采集点，另一个采集端分别连接于所述三条火线，每个电信号检测单元用于检测其所连接的火线的位于所述两组开关组件之间的部分和共用采集点间的电信号，所述共用采集点设置于所述逆变器的零线或PE线。
2.根据权利要求1所述的三相光伏并网逆变器自动断路装置，其特征是，所述可控开关为继电器。
3.根据权利要求1所述的三相光伏并网逆变器自动断路装置，其特征是，每个电信号检测单元包括一个光耦和一个限流电阻，所述光耦的两个输入端作为该电信号检测单元的两个采集端，所述光耦的两个输入端和所述限流电阻串联后跨接于所述火线和共用采集点之间，所述光耦的一个输出端外接电源，故障检测装置还包括频率比对单元，所述光耦的另一个输出端作为该电信号检测单元的输出端，其一路接地，另一路连接于频率比对单元，每个电信号检测单元将检测到的电信号传输给频率比对单元，频率比对单元比对该电信号的频率与所述电网的频率或所述逆变器输出频率以判定相应的开关组件的故障情况。
4.根据权利要求1所述的三相光伏并网逆变器自动断路装置，其特征是，每个电信号检测单元包括测试开关，每个电信号检测单元经由其测试开关连接于所述火线。
【文档编号】H02H7/22GK204012679SQ201420395991
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年7月17日
【发明者】陈书生 申请人:广东易事特电源股份有限公司