多相逆变器及电力系统的制作方法

本发明属于电力电子，特别涉及多相逆变器及电力系统。

背景技术：

1、当前，大功率光伏组件已成为市场主流，光伏发电系统的直流侧系统功率不断增大。当直流侧发生故障时产生的短路电流也相应增大，从而带来更高的安全风险。

2、在实际应用中，由于光伏电站建设施工或者周围恶劣环境的影响，容易导致光伏系统中线缆破损从而造成pv线缆对地短路的情况。以图1为例，若pv-端对地短路，此时电流就会从电网—pe—d1二极管—电网(d1二极管为开关器件中的续流二极管)，这样等于直接造成了电网短路，它将导致回路中产生几百、上千安的大电流，若不及时处理将产生大量的热量，损毁设备，产生的电弧也会将许多元件在短时间内融化。

3、因此，实现pv线缆对地短路故障的保护十分必要。

技术实现思路

1、本申请目的是提供一种pv线缆对地短路故障的保护方案，以避免安全事故的发生。

2、基于以上目的，本申请提供一种多相逆变器，多相逆变器包括：输入端，多相输出端，多相逆变模块以及保护模块。其中，输入端用于与直流母线连接；多相输出端用于输出交流电；多相逆变模块包括直流侧和交流侧，直流侧通过输入端与直流母线连接，交流侧包括桥臂输出端，各相桥臂输出端通过多相输出端与电网连接；保护模块设置在直流母线与交流侧的各相桥臂输出端之间，当直流母线的正端或负端接地时，保护模块启动，以对接地的直流母线端至交流侧的各相桥臂输出端之间的开关器件进行电流分流。

3、进一步的，保护模块包括与多相逆变器输出相数对应的单向可控硅，各个单向可控硅分别设置在直流母线正端与各相桥臂输出端之间；

4、在直流母线正端接地时，保护模块启动，单向可控硅导通以对直流母线正端至交流侧的各相桥臂输出端之间的开关器件进行电流分流。

5、进一步的，保护模块包括与多相逆变器输出相数对应的单向可控硅，各个单向可控硅分别设置在直流母线负端与各相桥臂输出端之间；

6、在直流母线负端接地时，保护模块启动，单向可控硅导通以对直流母线负端至交流侧的各相桥臂输出端之间的开关器件进行电流分流。

7、进一步的，多相逆变器包括保护二极管，保护二极管的阳极通过输入端与直流母线正端连接，保护二极管的阴极与多相逆变模块的直流侧连接。

8、进一步的，多相逆变器还包括直流变换模块，多相逆变模块的直流侧通过直流变换模块与直流母线连接，直流变换模块包括保护二极管。

9、进一步的，直流变换模块包括boost升压电路，boost升压电路包括保护二极管。

10、进一步的，多相逆变器还包括：

11、控制模块，控制模块用于发出控制信号使单向可控硅导通；

12、过流检测模块，过流检测模块用于检测各相桥臂输出端的电流；

13、控制模块与过流检测模块连接，当过流检测模块检测到任一相桥臂输出端的电流值大于预设电流阈值时，过流检测模块向控制模块发出过流警告，控制模块响应于接收到过流警告发出控制信号以使单向可控硅导通。

14、本申请还提供一种电力系统，包括

15、多相逆变器，多相逆变器包括：

16、输入端，输入端用于与直流母线连接；

17、多相输出端，多相输出端用于输出交流电；

18、多相逆变模块，多相逆变模块包括直流侧和交流侧，直流侧通过输入端与直流母线连接，交流侧包括桥臂输出端，各相桥臂输出端通过多相输出端与电网连接；

19、保护模块，保护模块设置在直流母线与交流侧的各相桥臂输出端之间，当直流母线的正端或负端接地时，保护模块启动，以对接地的直流母线端至交流侧的各相桥臂输出端之间的开关器件进行电流分流。

20、进一步的，保护模块包括与多相逆变器输出相数对应的单向可控硅，各个单向可控硅分别设置在直流母线负端与各相桥臂输出端之间；

21、在直流母线负端接地时，保护模块启动，单向可控硅导通以对直流母线负端至交流侧的各相桥臂输出端之间的开关器件进行电流分流。

22、进一步的，多相逆变器包括保护二极管，保护二极管的阳极通过输入端与直流母线正端连接，保护二极管的阴极与多相逆变模块的直流侧连接。

23、根据以上说明，当直流母线的正端或负端接地时，保护模块启动对接地的直流母线端至交流侧的各相桥臂输出端之间的开关器件进行电流分流，避免pv端对地短路时电流冲击开关器件中的续流二极管而导致开关器件损坏，可以实现对开关器件的保护。

技术特征：

1.一种多相逆变器，其特征在于，所述多相逆变器包括：

2.根据权利要求1所述的多相逆变器，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的多相逆变器，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的多相逆变器，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的多相逆变器，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的多相逆变器，其特征在于，

7.根据权利要求2至6任一项所述的多相逆变器，其特征在于，所述多相逆变器还包括：

8.一种电力系统，其特征在于，包括

9.根据权利要求8所述的电力系统，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的电力系统，其特征在于，

技术总结
本申请公开了一种多相逆变器及电力系统，多相逆变器包括：输入端，输入端用于与直流母线连接；多相输出端，多相输出端用于输出交流电；多相逆变模块，多相逆变模块包括直流侧和交流侧，直流侧通过输入端与直流母线连接，交流侧包括桥臂输出端，各相桥臂输出端通过多相输出端与电网连接；保护模块，保护模块设置在直流母线与交流侧的各相桥臂输出端之间，当直流母线的正端或负端接地时，保护模块启动，以对接地的直流母线端至交流侧的各相桥臂输出端之间的开关器件进行电流分流。本申请多相逆变器当直流母线的正端或负端接地时，保护模块启动对接地的直流母线端至交流侧的各相桥臂输出端之间的开关器件进行电流分流，可以实现对开关器件的保护。

技术研发人员：黄文展,班翔,蒋利影
受保护的技术使用者：上海思格源智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27