[发明专利]一种光伏发电系统、光伏逆变器及直流汇流箱

说明书

本申请公开了一种光伏发电系统、光伏逆变器及直流汇流箱,涉及光伏发电技术领域。其中，光伏发电系统包括保护开关和多路DC‑DC变换器。每路DC‑DC变换器包括直流母线、DC‑DC电路和至少一个输入接口；输入接口用于连接光伏单元，光伏单元包括至少一个光伏组件；输入接口通过保护开关连接直流母线，直流母线连接DC‑DC电路的输入端，DC‑DC电路的输出端为DC‑DC变换器的输出端；保护开关包括串联连接的脱扣器和开关机构。脱扣器用于当所在线路存在短路故障时控制所述开关机构断开。利用该光伏发电系统，能够在光伏单元出现短路或者线路出现短路时有效保护光伏单元和线路。

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统、光伏逆变器及直流汇流箱。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能转变为电能的一种技术。光伏发电系统通常可以包括光伏单元、逆变器、交流配电设备等。其中，为了获得较高的输出电压或输出电流，光伏单元通常由多个光伏组件通过一定的串并联方式形成。为了提高光伏发电系统的发电效率，光伏单元会连接具有独立最大功率点跟踪(Maximum Power PointTracking，MPPT)功能的器件以提高光伏发电系统的发电效率。

目前，为了提升光伏发电系统的直流配比(光伏单元的功率与光伏逆变器的输入功率的比值)，通常每路MPPT器件连接至少两路光伏单元。以一路光伏单元出现短路或者光伏单元所在线路出现短路为例，此时短路电流为连接的其它路的光伏单元的输出电流之和，当连接的其它路的光伏单元数量仅为1时，由于短路电流较小，光伏单元和线路可以耐受此短路电流。但是当连接的其它路的光伏单元的数量为2或者更多时，短路电流较大，为了保护光伏单元和线路，可以在光伏单元的正输出端或负输出端串联熔断器，通过使熔断器熔断以保护光伏单元和线路。

但是，由于熔断器的熔断电流一般较高，而每路光伏单元的输出电流较低，因此多路光伏单元的短路电流之和可能难以达到熔断器熔断电流，使得熔断器熔断耗时长，导致熔断器并不能有效的保护光伏单元和线路。

发明内容

本申请提供了一种光伏发电系统、光伏逆变器及直流汇流箱，能够在光伏单元出现短路或者线路出现短路时有效保护光伏单元和线路。

第一方面，本申请提供了一种光伏发电系统，该光伏发电系统包括保护开关和多路直流(Direct Current，DC)-直流变换器。每路DC-DC变换器包括直流母线、DC-DC电路和至少一个输入接口；输入接口用于连接光伏单元，光伏单元包括至少一个光伏组件；输入接口通过保护开关连接直流母线，直流母线连接DC-DC电路的输入端，DC-DC电路的输出端为DC-DC变换器的输出端。保护开关包括串联连接的脱扣器和开关机构。脱扣器用于当所在线路存在短路故障时控制开关机构断开。

该光伏发电系统当存在光伏单元出现短路故障时，脱扣器控制开关机构断开，使接口与直流母线断开连接，该接口连接的光伏单元与直流母线断开连接，因此其它接口连接的光伏单元不会向出现短路故障的光伏单元所在线路输出电流，进而保护光伏单元和线路不会损坏。基于脱扣器控制开关机构触发保护动作，不需要额外的控制电路，降低了方案的实现难度。此外，由于不再使用熔断器，原先用于内置熔断器的Y线束不需再设置于光伏发电系统的光伏逆变器或者直流汇流箱的下部，而可以配置在光伏单元侧，从而还降低了电缆成本。

在一种可能的实现方式中，脱扣器为电磁脱扣器，脱扣器为电磁脱扣器，脱扣器当所在线路的反向电流大于第一电流值时，控制开关机构断开。第一电流值与电磁脱扣器的电参数相关。

在一种可能的实现方式中，脱扣器为电磁脱扣器，脱扣器为电磁脱扣器，脱扣器为电磁脱扣器，所述脱扣器当所在线路的存在过流时，控制开关机构断开。

在一种可能的实现方式中，脱扣器为热脱扣器，脱扣器为热脱扣器，脱扣器当所在线路存在过流时，控制开关机构断开。例如对于双金属片热脱扣器，当所在线路存在过流时，双金属片发热，从而驱动开关机构动作。