[实用新型]适用于CIGS光伏组件的光伏逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能光伏发电技术领域，特别是一种适用于CIGS光伏组件的光伏逆变器。

背景技术

太阳能光伏发电系统使用半导体光电原理，利用光伏组件把太阳光辐射能量转化为直流电，送入逆变器，逆变器把直流电转换为交流电，并入电网，完成能量转换和利用过程。

光伏组件类型有晶硅、非晶硅两大类型。非晶硅技术中有一种是CIGS(铜铟镓锡金属化合物技术)，由于其制作过程简单，材料消耗少，发电能力强(相同条件高于晶硅20％左右)，温度系数低，稳定性高，寿命长，能源回收期很短，且能在柔性状态下与建筑有良好结合等突出优点，逐渐得到越来越多应用。但CIGS光伏组件在应用中，会存在一个很突出问题：CIGS是由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成最佳比例的黄铜矿结晶作为吸收层，厚度很薄，每片电池板的CIGS吸收层所需膜层厚度不超过3μm，其内部结构对漏电流耐受能力低。若应用中出现漏电流，极易损坏。这一点严重限制了CIGS使用，远远不及晶硅应用范围广度。

目前解决上述问题的方法是在太阳能光伏发电系统的负极设置负极接地保护电路，保护漏电流不过大，如图1所示结构，包括与CIGS光伏组件1依次连接的直流侧滤波器2、逆变回路3、交流侧滤波器4和隔离变压器5，以及与逆变回路3连接的逆变器控制系统，通过隔离变压器5隔离电网，屏蔽电网漏电流。CIGS光伏组件1正极对地正电压，负极对地电压为零，负极接地保护电路中采用串联的两个负极接地保护保险丝：接地电阻R1和接地电阻R2，两接地电阻内分别设置撞针：撞针P1和撞针P2。由于CIGS光伏组件1本身特性，其仍然对地有很大电容存在，每当环境条件出现一些变化，比如遮挡、部分组件损坏等情况，电容不可避免对地放电。CIGS与其它薄膜光伏组件不同的是，其对漏电流耐受能力极低，其它普通非晶硅薄膜光伏组件耐受能力达到10A，CIGS通常只有20mA。其工作过程是：CIGS光伏组件开始运行，各组件工作条件均匀一致，组件绝缘高，漏电流小于20mA，满足电池安全运行的要求。当组件工作在如下条件下，可能出现漏电流超标。包括：a，组件暴露于高温高湿条件下，绝缘会降低，性能出现劣化；b，由于光照辐射、温度、湿度或阴影遮挡等原因，组件工作条件出现不均匀，造成瞬时漏电流超标。c，可能有其它更复杂原因。结果就是漏电流超过20mA，烧毁保险丝并使逆变器停机。这里之所以使用两个负极接地保护保险丝，是为了保证工作可靠性。如果任何一个保险丝断开，即接地电阻熔断，弹出撞针，送出信号给继电器控制系统，继电器控制系统发停机型号给逆变器停机。远程得到信息后，需要现场更换保险丝并恢复逆变器运行。故上述方式存在问题：1，光伏逆变器负极接地保护保险丝屡屡被烧断，造成停机，影响发电，增大维护工作量。保险丝更换过于频繁，但直接使用大阻值保险又不满足组件生产厂商要求。2，不同电站容量中对漏电流要求也不同，CIGS耐受20mA如此微量的电流，根本不可能应用到超过100kW大型电站中，因为根据实测情况，超过100kW容量CIGS电站漏电流普遍超过4A。故现有的CIGS光伏组件应用范围很小，只能适用于100kW以下电站使用。

实用新型内容

本实用新型针对现有的光伏逆变器采用串联的两个负极接地保护保险丝存在的问题，提供一种新型的适用于CIGS光伏组件的光伏逆变器，通过设置过流保护保险丝和保护继电器，减小现场工作量，并能够准确检测接地漏电流，扩大了CIGS光伏组件应用范围，可以应用于100kW容量以上光伏电站。

本实用新型的技术方案如下：

一种适用于CIGS光伏组件的光伏逆变器，其特征在于，包括过流保护保险丝、霍尔元件和保护继电器，所述过流保护保险丝的熔断值大于等于2A且所述过流保护保险丝的一端与CIGS光伏组件的负极相连，所述过流保护保险丝的另一端与霍尔元件的正极相连，所述霍尔元件的负极接地，所述霍尔元件的信号输出端与保护继电器相连，所述保护继电器的输出端与光伏逆变器的逆变器控制系统相连。

所述保护继电器除设置有接收霍尔元件的信号的漏电流信号接收端子，还设置有输入信号端子，所述保护继电器上设置有调节面板。

所述保护继电器使用24V直流控制电源。

所述过流保护保险丝的熔断值设置为5A。

所述光伏逆变器设置有取自直流侧进线的电源；和/或，所述光伏逆变器设置有取自交流侧出线的开关电源；和/或，在光伏逆变器的交流侧设置有UPS电源。

本实用新型的技术效果如下：