[发明专利]一种光伏逆变器输出暂态保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电设备安全运行技术领域。

背景技术

光伏发电系统中逆变器是最重要的设备之一，设备运行过程中，负载侧瞬时冲击或短路故障使回路电流突然增大，对逆变器的运行状态及安全影响很大，增大了逆变器的负担，严重时会损坏逆变器的开关器件，所以必须设计完备的交流侧保护，抑制故障电流和隔离故障，最大限度的保护逆变器的安全。

目前，国内外光伏逆变器交流输出侧的保护，主要采用瞬时过电流、带时限过电流保护及快速熔断器为主，过电流保护主要以电流继电器构成，故障电流达到设定值时保护动作，断开交流回路，起到保护逆变器及隔离故障的作用。

由于电流保护及快速熔断器都是在反应电流的瞬时变化，过电流保护要检测到回路电流上升到一定的电流值时动作，电流保护及快速熔断器的响应是经过延时的，这时逆变器主电路已经承受了大电流的冲击，对逆变器主电路的影响较大，严重时可能烧毁开关器件。解决瞬时大电流冲击的保护电路具有很好的应用价值。

发明内容

本发明是为了解决光伏发电系统负载侧出现瞬时冲击或短路故障时回路电流突然增大导致逆变器元件损坏的问题。现提供一种光伏逆变器输出暂态保护电路。

技术方案：

一种光伏逆变器输出暂态保护电路，它包括：分断双向可控硅电子开关T₁、暂态电流抑制桥型电路和旁路开关K；

暂态电流抑制桥型电路由整流二极管D₁～D₄、直流电感L、续流二极管D₅、霍尔电流互感器CT和可控开关管T₂组成；

整流二极管D₁的阳极同时与分断双向可控硅电子开关T₁的一端和整流二极管D₃的阴极相接，整流二极管D₁的阴极同时与可控开关管T₂的集电极和整流二极管D₂的阴极相接，整流二极管D₂的阳极与整流二极管D₄的阴极相接，整流二极管D₄的阳极同时与或霍尔电流互感器CT的一端和整流二极管D₃的阳极相接；

可控开关管T₂的门极与控制系统的门极驱动信号输出端相接，可控开关管T₂的发射极同时与续流二极管D₅的阴极和直流电感L的一端相接，续流二极管D₅的阳极和直流电感L的另一端同时与霍尔电流互感器CT的另一端相接，控制系统的电流采集信号输入端与霍尔电流互感器CT的电流采集信号输出端相接；

分断双向可控硅电子开关T₁的控制端与控制系统的控制信号输出端相接，分断双向可控硅电子开关T₁的另一端与旁路开关K的动端相接，旁路开关K的静端与二极管D₄的阴极相接；

分断双向可控硅电子开关T₁与旁路开关K的连接端作为保护电路的输入端；保护电路的输入端与逆变器的输出端连接；

二极管D₄与旁路开关K的连接端作为保护电路的输出端。

旁路开关K为机械开关，用于接入或断开保护电路。

霍尔电流互感器CT为直流互感器，用于监测故障电流。

可控开关管T₂为绝缘栅双极晶体管。

有益效果：本发明所述的一种光伏逆变器输出暂态保护电路，串接在逆变器与负载之间，采用分断双向可控硅电子开关T₁、暂态电流抑制桥型电路和旁路开关K组成光伏逆变器输出暂态保护电路。与传统的保护电路相比，利用暂态电流抑制桥型电路中直流电感来限制系统故障初期短路电流上升变化率，且无需控制系统响应，瞬时自动投入，从而避免暂态电流冲击损坏逆变器，使控制系统有充足的响应时间控制分断电子开关，能够很好的保护逆变器主电路，且加入暂态电流抑制桥型电路对正常运行时对交流回路无任何影响，解决了光伏发电系统负载侧出现瞬时冲击或短路故障时回路电流突然增大导致逆变器元件损坏的问题。

附图说明

图1是一种光伏逆变器输出暂态保护电路的原理框图。

图2是一种光伏逆变器输出暂态保护电路的电路连接示意图。

具体实施方式