一种用于光伏系统直流输入控制的系统的制作方法

1.本发明涉及一种光伏发电直流输入控制技术领域，尤其是一种用于光伏系统直流输入控制的系统。


背景技术：

2.随着科技的发展，国家对新能源开发政策的推行，使得光伏发电在新能源中占有较高的比重，且受到越来越多人的关注，应用规模在不断扩大，但，随之也会伴随一些问题出现。目前使用的光伏发电系统是先在逆变器外部将若干的光伏组件串联在一起，再将直流接口与逆变器连接进而并网，如图1所示，但串联的组件中若某一个发生故障很有可能导致直流输入系统不能运行，进而并不了网，且高压直接接入逆变器会出现很多的安全隐患；同时在并网系统出现故障时也需要及时的断开直流输入与逆变系统之间的联系，进一步保障人身与设备安全，所以有本发明的产生。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种用于光伏系统直流输入控制的系统，其具体结构如下。
4.本发明所设计的一种用于光伏系统直流输入控制的系统，包括开关模组、dcdc/dcac逆变模块、电网模块和cpu控制模块；
5.开关模组包括开关组、第一开关、第二开关和功率开关管，开关组包括多个相互串联的第三开关；
6.功率开关管的一端与开关组中的首个第三开关，功率开关管的一端分别与第一开关和多个第一开关中的首个第一开关相连，功率开关管的另一端分别与第二开关和开关组中的末尾处第三开关相连，第一开关和第二开关分别与dcdc/dcac逆变模块相连，dcdc/dcac逆变模块与电网模块相连；
7.cpu控制模块分别与功率开关管、第一开关、第二开关和多个第三开关相连，当接到电压或电流信号时，并判断与设定的开通阈值或关断阈值一致时，对应的控制功率开关管、第一开关、第二开关和多个第三开关中的至少一者的开关状态。
8.作为优选，还包括多个光伏组件，每个第三开关的正极和负极分别引出电连接线，第三开关上的两根电连接线与对应的一个光伏组件相连。
9.作为优选，当所有第三开关上的两根电连接线均连接有光伏组件的情况下，或者仅部分第三开关上的两根电连接线连接有光伏组件，其余第三开关上的两根电连接线短接的情况下，而进行直流输入的关断和开关的步骤如下：
10.关断直流输入时，cpu控制模块接收到关断信号，并控制开关组，使得功率开关管导通，第一开关和第二开关断开后，功率开关管断开，从而促使所有的第三开关也断开，以完成直流输入的关断；
11.开通直流输入时，cpu控制模块接收到关断信号，并控制开关组，使得功率开关管
导通，第一开关和第二开关闭合后，功率开关管断开，从而促使所有的第三开关导通，以完成直流输入的开通。
12.作为优选，第一开关、第二开关和多个第三开关采用接触器或继电器。
13.作为优选，功率开关管采用igbt开关管或gto开关管或mosfet开关管或bjt开关管。
14.本发明所设计的一种用于光伏系统直流输入控制的系统与现有技术相比存在如下有益效果：
15.1、本发明解决了传统外接组串因故障引起的系统不能运行问题，同时具有多功率输入的优势；解决了逆变器故障时直流输入端自动保护问题，进一步增强系统的安全性能，可靠性。
16.2、本发明是分别利用各第三开关与对应的光伏组件连接，起到保护功能，各第三开关之间相互串联，并且各第三开关是单相低压输入，改变传统的组串式高压输入方式，提高系统可靠性、安全性。
17.3、各第三开关上若未全部接入光伏组件时，未连接有光伏组件的第三开关上的两根电连接线可相互短接保护，所以也可转换不同的输入功率档，也可避免意外发生；
18.4、当某个或某些光伏组件出现故障时，可以短接掉出现故障的直流输入端口，同时不影响其非故障光伏组件正常接入运行，不影响系统运行，同时可转换不同功率档的输入；
19.5、第一开关、第二开关和功率开关管组成的电路结构形式及工作方式，具有dcdc/dcac 逆变模块与光伏发电端的连接起到保护功能，它们的开关顺序，避免了开关损坏现象出现。
附图说明
20.图1是传统技术结构示意图；
21.图2是本发明的系统结构示意图(一)；
22.图3是本发明的系统结构示意图(二)；
23.图4是本发明的系统关断流程示意图；
24.图5是本发明的系统开通流程示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例：
27.如图2-图5所示，本实施例所描述的一种用于光伏系统直流输入控制的系统，包括开关模组、dcdc/dcac逆变模块、电网模块he cpu控制模块；开关模组包括开关组、第一开关、第二开关和功率开关管，开关组包括多个相互串联的第三开关；功率开关管的一端与开关组中的首个第三开关，功率开关管的一端分别与第一开关和多个第一开关中的首个第一
开关相连，功率开关管的另一端分别与第二开关和开关组中的末尾处第三开关相连，第一开关和第二开关分别与dcdc/dcac逆变模块相连，dcdc/dcac逆变模块与电网模块相连；cpu控制模块分别与功率开关管、第一开关、第二开关和多个第三开关相连，接到电压或电流信号时，并判断与设定的开通阈值或关断的值一致时，对应的控制功率开关管、第一开关、第二开关和多个第三开关中的至少一者的开/关状态；其中每一个第三开关处作为光伏组件的直流输入端口，而且开关模组和dcdc/dcac逆变模块组成逆变设备。
28.优选地，第一开关、第二开关和多个第三开关采用接触器或继电器；功率开关管采用igbt 开关管或gto开关管或mosfet开关管或bjt开关管。
29.基于上述系统进行连接多个光伏组件，每个第三开关的正极和负极分别引出电连接线，第三开关上的两根电连接线与对应的一个光伏组件相连；当所有第三开关上的两根电连接线均连接有光伏组件的情况下，或者仅部分第三开关上的两根电连接线连接有光伏组件，其余第三开关上的两根电连接线短接的情况下，而进行直流输入的关断和开关的步骤如下：
30.关断直流输入时，cpu控制模块接收到关断信号，并控制开关组，使得功率开关管导通，第一开关和第二开关断开后，功率开关管断开，从而促使所有的第三开关也断开，以完成直流输入的关断；
31.开通直流输入时，cpu控制模块接收到开通信号，并控制开关组，使得功率开关管导通，第一开关和第二开关闭合后，功率开关管断开，从而促使所有的第三开关导通，以完成直流输入的开通。
32.本实施例所描述的一种用于光伏系统直流输入控制的系统，其在逆变设备内部设置多个低压单相直流输入端口，且每个端口在逆变设备内部串有一个第三开关，当逆变设备端口接入光伏组件后，通过控制驱动电路闭合所有的第三开关，然后经第一开关s1和第二开关s2 输出到dcdc/dcac逆变模块，之后进入电网。
33.所述若干各光伏组件若不全接入逆变设备的直流输入端口时，逆变设备直流输入端口未使用的部分进行短接保护，如图2所示，同时也可转换不同的输入功率档，也可避免意外发生。
34.所述在逆变设备内部增设多个第三开关而分别与多个光伏组件连接，且多个第三开关串联，一方面当某个或某些光伏组件出现故障时，可以短接掉出现故障的直流输入端口，同时不影响其非故障光伏组件正常接入运行；另一方面每个直流输入端口都是低压单相输入，不同于传统的光伏结构是经串联后高压输入逆变设备，相比多个单相低压输入，高压输入易发生危险，同时对设备的损害性高，降低设备使用寿命，且若一个光伏组件出现问题，串联组组件组成的电路不能运行，所以本专利可靠性高，安全性强。
35.另外通过并联一个功率开关管q，在dcdc/dcac逆变模块输入端接入第一开关s1和第二开关s2，该第一开关s1和第二开关s2和功率开关管q结构形式下进行直流输出时起到保护功能。
36.本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。