光伏逆变器和光伏并网系统的制作方法

1.本实用新型涉及电力电子技术领域，应用于太阳能光伏发电系统行业，具体涉及一种光伏逆变器和基于其的光伏并网系统。


背景技术：

2.光伏发电技术作为一种可再生能源发电技术，正在全世界范围内蓬勃发展。光伏发电站在建设初期的安装施工过程中，若没有按施工标准规范安装可能导致逆变器接入导电线缆时没有充分接触导致接入处阻抗比较大；光伏电站长期运行后逆变器内材料老化导致逆变器内部导电部分阻抗大；逆变器在生产和组装过程中操作不当导致逆变器内部导电部分的阻抗过大；或逆变器内部pcb板材不良导致承载电流能力减弱时，逆变器在正常运行过程中因导电部分阻抗大，进而导致温度过高产生烟雾最终引发火灾。
3.由此可见，现在大部分逆变器中没有烟雾检测功能，使得逆变器没法自检到局部高温产生烟雾并及时断电保护。目前光伏电站人员也没办法知道逆变器内部是否存在局部温度过高导致起火的点，没有办法及时将这些机器排查出来。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种具有烟雾检测功能，从而保障系统安全的光伏逆变器。
5.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种光伏逆变器，包括逆变单元，所述光伏逆变器还包括：烟雾检测单元、烟雾浓度判断单元、温度检测单元、主控制器单元以及开关单元；
7.所述烟雾检测单元的输出端与所述烟雾浓度判断单元的输入端相连接，用于对所述光伏逆变器内的烟雾浓度进行检测；
8.所述烟雾浓度判断单元的输出端与所述主控制器单元的第一个输入端相连接，用于对所述光伏逆变器内的烟雾浓度进行比较；
9.所述温度检测单元的输入端与所述主控制器单元的第一个输出端相连接，所述温度检测单元的输出端与所述主控制器单元的第二个输入端相连接，用于在所述主控制器单元的控制下对所述光伏逆变器内的温度进行检测和比较；
10.所述主控制器单元的第二个输出端与所述开关单元相连接，用于根据所述光伏逆变器内的烟雾浓度和温度的比较结果控制所述开关单元；
11.所述开关单元分别设置于所述逆变单元的输入侧和输出侧。
12.所述开关单元包括多个开关元件。
13.所述逆变单元包括与光伏发电单元相连接的dc/dc转换电路、与所述dc/dc转换电路相连接的dc/ac转换电路，并网单元与所述dc/ac转换电路相连接。
14.所述光伏逆变器为单相逆变器或三相逆变器。
15.本实用新型还提供一种具有烟雾检测功能、安全性高的光伏并网系统，其方案是：
16.一种光伏并网系统，包括光伏发电单元、与所述光伏发电单元相连接的逆变器、与所述逆变器相连接的并网单元，所述逆变器为上述的光伏逆变器。
17.所述光伏发电单元包括多个并联的太阳能面板组串。
18.所述并网单元包括并网变压器。
19.所述光伏并网系统还包括与所述主控制器单元通信连接的监控单元。
20.所述主控制器单元通过有线或无线通信方式与所述监控单元通信连接。
21.所述监控单元包括人机交互界面。
22.由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型能够方便排查系统问题、保护系统安全，从而减少损失。
附图说明
23.附图1为本实用新型的光伏并网系统的原理框图。
24.附图2为本实用新型的光伏逆变器的工作流程图。
具体实施方式
25.下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
26.实施例一：如附图1所示，一种光伏并网系统，包括光伏发电单元、逆变器、并网单元，逆变器的与光伏发电单元相连接，并网单元与逆变器的输出侧相连接。其中，光伏发电单元包括多个并联的太阳能面板组串。并网单元包括并网变压器。
27.逆变器采用以下光伏逆变器方案：光伏逆变器为单相逆变器或三相逆变器，其包括外壳、逆变单元，逆变单元的输入侧与光伏发电单元相连接，逆变单元的输出侧与并网单元的并网变压器相连接。逆变单元包括与光伏发电单元相连接的dc/dc转换电路、与dc/dc转换电路相连接的dc/ac转换电路，并网单元与dc/ac转换电路相连接。
28.该光伏逆变器还包括烟雾检测单元、烟雾浓度判断单元、温度检测单元、主控制器单元和开关单元。烟雾检测单元的输出端与烟雾浓度判断单元的输入端相连接，用于对光伏逆变器内的烟雾浓度进行检测。烟雾浓度判断单元的输出端与主控制器单元的第一个输入端相连接，用于对光伏逆变器内的烟雾浓度进行比较。温度检测单元的输入端与主控制器单元的第一个输出端相连接，输出端与主控制器单元的第二个输入端相连接，用于在主控制器单元的控制下对光伏逆变器内的温度进行检测和比较。主控制器单元的第二个输出端与开关单元相连接，用于根据光伏逆变器内的烟雾浓度和温度的比较结果控制开关单元。开关单元分别设置于逆变单元的输入侧和输出侧。进一步的具体方案如下：烟雾检测单元设置于外壳内的合适位置，用于对外壳内的烟雾浓度进行检测并输出对应烟雾浓度检测信号。烟雾浓度判断单元设置于外壳内并与烟雾检测单元相连接，其用于将烟雾检测单元检测到的烟雾浓度与预设的烟雾浓度报警下限值进行比较并输出烟雾浓度比较结果信号。温度检测单元设置于外壳内的合适位置，用于基于温度检测控制信号对外壳内的温度进行检测、将检测到的温度与预设的燃烧温度下限值进行比较并在检测到的温度达到或超过燃烧温度下限值时输出温度比较结果信号。主控制器单元分别与烟雾浓度判断单元、温度检测单元相连接，其用于基于烟雾浓度比较结果信号而在烟雾检测单元检测到的烟雾浓度达到或超过烟雾浓度报警下限值（检测出烟雾）时输出第一类离网信号和第一类报警信号、基
于烟雾浓度比较结果信号而在烟雾检测单元检测到的烟雾浓度低于烟雾浓度报警下限值时输出温度检测控制信号、基于温度比较结果信号输出第二类离网信号和第二类报警信号。开关单元分别设置于光伏发电单元与逆变电压之间、逆变单元与并网单元之间并与主控制器单元相连接，其基于第一类离网信号或第二类离网信号而关断。开关单元包括多个开关元件。
29.在此基础上，该光伏并网系统还包括监控单元（上位机监控平台），监控单元通过有线或无线通信方式与主控制器单元通信连接并接收第一类报警信号或第二类报警信号。监控单元包括基于第一类报警信号或第二类报警信号进行报警提醒的人机交互界面。
30.如附图2所示，上述光伏逆变器的工作流程如下：
31.光伏逆变器上电工作，烟雾检测单元实时对外壳内的烟雾浓度进行检测并输出对应烟雾浓度检测信号，该烟雾浓度检测信号中包含所检测到的烟雾浓度信息。烟雾浓度检测信号传输至烟雾浓度判断单元，烟雾浓度判断单元将烟雾检测单元检测到的烟雾浓度与预设的烟雾浓度报警下限值进行比较，从而获得烟雾浓度比较结果（烟雾检测单元检测到的烟雾浓度达到或超过烟雾浓度报警下限值，或者烟雾检测单元检测到的烟雾浓度低于烟雾浓度报警下限值）并输出包含烟雾浓度比较结果的烟雾浓度比较结果信号。烟雾浓度比较结果信号传输至主控制器单元，当烟雾检测单元检测到的烟雾浓度达到或超过烟雾浓度报警下限值时，主控制器单元输出第一类离网信号和第一类报警信号，当烟雾检测单元检测到的烟雾浓度低于烟雾浓度报警下限值时，主控制器单元输出温度检测控制信号；温度检测控制信号传输至温度检测单元，则温度检测单元对外壳内的温度进行检测，检测后将检测到的温度与预设的燃烧温度下限值进行比较，若检测到的温度达到或超过燃烧温度下限值时，温度检测单元输出温度比较结果信号；温度比较结果信号传输至主控制器单元，主控制器单元输出第二类离网信号和第二类报警信号。第一类离网信号或第二类离网信号传输至开关单元，从而控制开关单元关断，使得逆变器和电网断开以及逆变器和光伏发电单元断开，从而保护逆变器。光伏逆变器自身可以依据第一类报警信号或第二类报警信号进行报警提示，或者将第一类报警信号或第二类报警信号上传至监控单元，从而提醒相关人员进行故障处理。
32.上述方案中设置温度检测单元的好处在于：有些情况下虽然烟雾浓度较小，但有可能发生燃烧，这时候需要检测逆变器内部的温度以判断逆变器内部的温度是否达到设定的燃烧温度下限值，这样可以避免因烟雾浓度小造成的误测问题，进一步提升了对逆变器的保护性能。
33.上述方案中，烟雾浓度判断单元、温度检测单元、主控制器单元等均可以通过现有的硬件方案来实现，例如，烟雾浓度判断、温度检测及判断通过电压信号的比较电路实现，进而基于不同的比较结果信号而输出不同的指令类信号（离网信号）和报警信号。
34.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。