[发明专利]光伏微电防反接电路

说明书

本申请涉及一种大型并网光伏发电电站的光伏微电防反接保护系统，尤其涉及一种光伏微电防反接电路；其包括光耦、第一二极管、继电器、控制回路、驱动电源、安装在光伏汇流母排与太阳能电源输入间的断路器和能控制断路器跳闸的分励脱扣器，第一二极管与光耦输入侧的发光二极管同向串联；第一二极管的阴极与太阳能电源正极输入相连。由于实施上述技术方案，本申请通过光耦、控制回路、继电器驱动分励脱扣器得电动作，从而断路器跳闸，达到瞬间切断电路并保护后级电气设备的目的；控制回路仅采样太阳能电源输入的电流方向信号，不产生功耗，动作灵敏，造价低廉；分励脱扣器控制断路器的跳闸，出故障或损坏的概率极为微小，可靠性高。

技术领域

本申请涉及一种大型并网光伏发电电站的光伏微电防反接保护系统，尤其涉及一种光伏微电防反接电路。

背景技术

大型光伏并网发电电站内光伏组串众多，而且分为一级、二级汇流系统。在该系统内，数百、数千条直流线路均要求正确连接（正负极一一对应），因电路反接后将导致损坏汇流箱或逆变器内的功率电子器件，故不允许任意一条直流汇流线路的正负极接反；但这些众多的线路均必须是人工进行安装连接，出错的可能在所难免，传统的汇流防反接电路系统主要采用的是在电气汇流一次回路中串接功率级二极管来达到防反接保护的功能。

这种方式存在如下缺陷：

1. 功率级二极管被直接串接入一次回路，因回路内电压高（最高DC740V）电流较大（最大DC60~70A），故要求二极管耐电压及耐电流的性能较高，并且必须配备铝合金散热器、散热风扇、温度控制装置等，整体造价高昂，安装复杂；

2. 这种二极管因流过的一次电流较大，故发热也较大，该发热的实质即为功率损耗；这部分本应是发电量的电能被白白浪费了；

3. 因功率二极管的总体安装量十分巨大，运行数年后不可避免的出现了被烧毁现象。原因大致为电路内电流浪涌击穿二极管、散热系统故障导致二极管过热损毁等；一旦这种二极管被烧毁，需更换散热器、二极管等元件，工作量、难度较大。

发明内容

本申请的目的在于提出一种微功耗，整体造价低廉，安装及维护方便，降低维护成本的光伏微电防反接电路。

本申请的目的是这样实现的：光伏微电防反接电路，其包括光耦、第一二极管、继电器、控制回路、驱动电源、安装在光伏汇流母排与太阳能电源输入间的断路器和能控制断路器跳闸的分励脱扣器，第一二极管与光耦输入侧的发光二极管同向串联；第一二极管的阴极与太阳能电源正极输入相连，光耦输入侧的发光二极管的阳极与太阳能电源负极输入相连；光耦输出侧的光电三极管与继电器线圈连接在带有控制电源的控制回路中，继电器常开触点与分励脱扣器串联后连接在驱动电源所在回路中。

进一步的，断路器包括联动的常开反馈触点；断路器的输出分别与光伏汇流母排的正、负极相连，断路器的输入分别与太阳能电源正、负极输入相连；所述常开反馈触点连接在光耦输入侧的发光二极管的阳极与太阳能电源负极输入之间。

进一步的，常开反馈触点与光耦输入侧的发光二极管的阳极之间串接有至少一个第一限流电阻。

进一步的，控制回路包括第二限流电阻和驱动三极管；所述控制电源经至少一个第二限流电阻、光耦输出侧的光电三极管与驱动三极管的基极相连，所述控制电源经继电器线圈与驱动三极管的集电极相连，所述控制电源的接地端与驱动三极管的发射极相连。

进一步的，继电器线圈的两端并联有串联在一起的第三限流电阻和警示发光二极管；所述警示发光二极管的阴极与驱动三极管的集电极相连。

进一步的，继电器线圈的两端并联有第二二极管，所述第二二极管的阳极与驱动三极管的集电极相连。

进一步的，光耦、第一二极管、控制回路、继电器均集成在一块控制电路板上。