[实用新型]应用于光伏发电的快速关断系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏发电领域，尤其涉及一种应用于光伏发电的快速关断系统。

背景技术

如今光伏发电已经被广泛应用，但是有一个问题越来越多地困绕着人们，就是当光伏电站系统出现故障需要进入维修时，或者出现如地震、火灾、水灾等需要救助人员进入时，即使关断电网供电，由于光伏组件仍然在发电，系统中仍然存在可能危及人生安全的高压电能。

为此，2017NEC690.12光伏系统安全标准中规定人员进入安全界限内，要求可触接的组件电压应在 10 秒内下降到 80V以下。这就需要我们提供一个组件级快速关断装置，来切断各组件间的连接，使系统中任意两点电压降到那安全范围以内。

为满足以上要求，业界有推出智能光伏接线盒方案。在光伏接线盒中增加半导体开关，当危急情形出现时，通过给半导体开关一个信号，来关断组件输出。

然而，实际应用和理论分析发现，上述半导体开关方案仍然存在严重的问题。由于半导体开关的特性，当遇到火灾等高温情形时，半导体开关会呈导通状态，使得上述“关断”失效，无法为系统提供安全保障。

国家知识产权局2016-8-10公开了一项中国台湾的实用新型专利申请（CN 105846758 A，光伏发电系统及关断装置），其中公开了一种关断装置所述光伏逆变器关闭或故障时，所述光伏逆变器产生第一控制信号；所述关断装置接收所述第一控制信号以断开所述光伏阵列与所述光伏逆变器。本实用新型的光伏发电系统具有较高的安全性和可靠性。并实际公开了关断装置的结构，关断装置与光伏逆变器信号连接，例如可以与光伏逆变器电路连接或无线连接，从而接收光伏逆变器的第一控制信号和 / 或第二控制信号。关断装置可根据第一控制信号断开光伏逆变器与光伏阵列的电连接。关断装置还可根据第二控制信号恢复光伏逆变器与光伏阵列的电连接，从而使光伏逆变器正常工作，输出电能至电网或者直接供给客户使用。（说明书第39段和第40段）。且实际公开了关断装置的结构包括控制电路开关装置和供电电路。控制电路接收所述第一控制信号和所述第二控制信号，以相应控制开关装置断开和闭合。开关装置 42 包括至少一组开关，其中每组开关分别电连接于一组相对应的光伏阵列单元。且实际限定了关断装置为继电器或半导体开关（说明书第47-49段）。不管关断装置为继电器或半导体开关时，其继电器仅设置在光伏逆变器和光伏阵列之间，当继电器关断时，光伏阵列中的发电组件仍具有很高残压，远远高于2017NEC690.12中规定的80V以下。当人员接触和检修时仍然有触电的危险，安全性能低。假定关断装置为半导体开关，那么在遇到高温时半导体开关容易失效，无法为系统提供安全保障。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提供了一种具有高安全性和可靠性的应用于光伏发电的快速关断系统。

本实用新型的技术方案是：应用于光伏发电的快速关断系统，串接于光伏组件阵列中，包括快速关断光伏接线盒，所述光伏组件阵列包括若干光伏组件，若干所述光伏组件串联连接后经由汇流/逆变箱输送至交流电网，交流电网和汇流/逆变箱之间设有交流配电系统，相邻的所述光伏组件之间串接快速关断光伏接线盒，用于关断光伏组件；

所述交流配电系统包括主闸和副闸，所述主闸设于交流电网和汇流/逆变箱之间，所述副闸包括电源变换器、手动开关和自动开关，所述自动开关和手动开关分别连接电源变换器，所述电源变换器连接快速关断光伏接线盒。

所述快速关断光伏接线盒包括常开触点一和电磁线包一，所述电磁线包一连接电源变换器，所述常开触点一的动触头和常开触点一的静触头分别连接相邻的光伏组件。

所述快速关断光伏接线盒与光伏组件一体制造，所述光伏组件包括发电组件和并联于所述发电组件上的旁路二极管模块；

所述快速关断光伏接线盒包括常开触点二和电磁线包二，所述常开触点二分别连接在相邻的旁路二极管模块上，所述电磁线包二连接电源变换器。

所述快速关断光伏接线盒包括常开触点三、电磁线包三和常闭触点，所述常开触点三和常闭触点与电磁线包三联动；

所述电磁线包三连接电源变换器，所述常开触点三的动触头和常开触点三的静触头分别连接相邻的光伏组件，所述光伏组件一端连接接地端，所述光伏组件和接地端之间设有常闭触点。