[实用新型]一种快速关断产品关断性能测试的工装电路

说明书

一种快速关断产品关断性能测试的工装电路，属于光伏发电系统测试技术领域。本实用新型包括电源、快速关断器、关断触发装置、负载，还包括切入电阻选择电路、电压采样电路、驱动电路、主控芯片；切入电阻选择电路与负载并联，包括若干电阻和开关器件；负载串联有开关器件；主控芯片通过电压采样电路采集快速关断器两端电压，主控芯片通过驱动电路连接负载的开关器件及切入电阻选择电路的开关器件。本实用新型大大提高了测试结果的准确性，以及测试的效率。

技术领域

本实用新型涉及光伏发电系统测试技术领域，尤其涉及一种快速关断产品关断性能测试的工装电路。

背景技术

由于太阳能的可再生性及清洁性，光伏发电产业得以迅猛发展。但在光伏电站数量急速增加的同时，由于产品质量参差不齐、安装不规范、后期运维不到位等原因而涌现了大量的光伏安全问题。其中光伏电站直流侧的高压问题尤其需要被重视，如果系统发生火灾后，组件之间无法关断，仍然会有上千伏的高电压，如果消防员贸然施救，可能会产生“电击危险”，对消防员的生命造成威胁。为了提高光伏系统的安全性，全球多个光伏大国都曾出台一系列安装政策法规及标准，对于光伏系统直流电压超过80V的光伏阵列（部分国家规定120V以上），要求光伏组件能够快速自我关断，在规定的时间内将系统电压降低到特性值以下（30秒内降到30Vdc以下作为多数国家的首选）。组件级别的快速关断器成为实现该法规要求的首选，同时对于快速关断器件关断性能的评估及认证尤为重要，作为对快速关断器评估最完善的UL1741标准中在关断性能的测试要求中提到：触发关断后，经过预期时间后，快速测量关断器端口电压，并基于公式：(0.9*circuit voltage)/8 A) ±2% 和 (0.9*circuit voltage2/240 VA) ±2%，计算得到一个目的电阻阻值，并将此电阻在1秒内投入到测试电路中，以此测出关断后系统内输出小于8A和240VA的限值要求。当前多数认证公司及厂家在测试时，多采用手动做倒计时，并在计时结束后，将一个预置的固定电阻加入测试电路的方式进行实验。

图1所示为现有技术采用的测试平台接线图，主要包括直流源，快速关断器，触发器（含耦合磁环），示波器（含电压探头，电流探头），固值电阻R1，开关K1，电子负载R0，秒表。其测试过程如下：

1)固值电阻R1计算及选择，由标准要求的触发后系统端口必须降到30V以内，根据上述计算公式，可得到R1的范围在：0~3.375Ω之间，实验室经常选择一个固定电阻如1Ω；

2)断开K1，直流源上电，调节电子负载R0，使快速关断器工作在标称的额定功率下；

3)工作稳定后，一手触发关断触发器，另一手启动计时器计时，当计时器大致达到标定时间时，手动将K1闭合；

4)示波器记录整个测试过程的波形，进行截取分析。

可见，在现有测试平台中的存在如下几个重要缺点：

1)固定电阻R1不合理，不能满足标准根据实际端口电压的要求，精度偏差巨大

例：R1=1Ω，由公式R1=(0.9*circuit voltage)/8 A)，实际的端口电压等于8.89V；但是如果实际端口电压是3V时本应该加电阻阻值为0.34Ω。以此结果发现实际阻值偏差为：((1-0.34)/0.34)*100%=194.1%偏差，严重偏离了标准预期的±2%偏差范围，且由于选择电阻的不合适（如选择2Ω），此偏差会更大。

2)计时时延性偏差较大：一只手触发关断，一只手触发计时器，两只手同步的时间差约0.5秒；根据计时器到达标定事件后，进一步关断开关K1，存在人体反应时间，关断K1延迟时间等多个时间组合，且因人而已及手动开关拨动的滞后或超前，该时间偏差可能将近5秒以内。且如上这些时间偏差在示波器卡取测量结果时间差时都为纳入考虑，严重偏离了标准要求的测试方法。

实用新型内容