[发明专利]故障电弧模拟发生装置及光伏直流系统

说明书

本申请提供了一种故障电弧模拟发生装置及光伏直流系统，包括第一端口、第二端口、电压检测电路、运算电路、存储器电压控制型电流源和存储器。第一端口与直流供电电源的正极电连接。第二端口与直流供电电源的负极电连接。电压检测电路分别与第一端口述第二端口电连接，用于检测第一端口与第二端口之间的第一电压，并输出第一信号至运算电路。运算电路分别与电压检测电路和电压控制型电流源电连接。电压控制型电流源分别与第一端口和第二端口电连接。电压控制型电流源用于接收电压信号，并基于电压信号产生并输出第一电流。存储器的第一输入端与电压检测电路的第二输出端电连接。存储器的第二输入端与电压控制型电流源的第二输出端电连接。

技术领域

本申请涉及电力技术领域，特别是涉及故障电弧模拟发生装置及光伏直流系统。

背景技术

随着电力电子行业及光伏发电等有关产业的发展，直流用电系统及其相关配套器件成为了当下电力系统的研究热点。其中，光伏发电作为新兴的可再生能源拥有绿色环保的优势，加之国家相关政策的支持，成为了直流系统中应用发展较多的使用场景。

由于光伏系统长时间的高负荷运行、电气回路存在连接松动或动物抓咬等情况，以及建设质量、设备质量、运维质量、自然灾害等一系列因素，系统内会出现电子元器件和电气线路绝缘层老化、绝缘效果降低、绝缘层发生破损或触点松动等问题，从而引发故障电弧威胁电气系统的正常运行。在电路连接失效的开始阶段，由于接头两端导体的距离极小，所以即使存在很小的电压也会产生很大的电场，并且会击穿空气从而产生持续燃烧的电弧。由于直流电流无过零点，当故障电弧发生后熄弧相对困难，电弧产生的巨大热量可能会对电力设备及生产生活造成巨大的危害。

目前，现有光伏直流故障电弧实验需要采用移动电极拉弧的方式产生故障电弧。每次故障电弧拉弧实验结束后，都必须经过5分钟将电极自然冷却，才可以进行下一次实验。产生真实的故障电弧的重复实验过程中需要冷却，效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对现有光伏直流故障电弧实验因采用移动电极拉弧的方式产生故障电弧，在产生真实的故障电弧的重复实验过程中需要冷却，导致效率较低的问题，提供一种故障电弧模拟发生装置及光伏直流系统。

一种故障电弧模拟发生装置，与直流供电电源电连接，包括：

第一端口，与所述直流供电电源的正极电连接；

第二端口，与所述直流供电电源的负极电连接；

电压检测电路，分别与所述第一端口和所述第二端口电连接，用于检测所述第一端口与所述第二端口之间的第一电压，并输出第一信号；

运算电路，所述运算电路的第一输入端与所述电压检测电路的第一输出端电连接，用于接收所述第一信号，基于所述第一信号和预设参数确定故障电弧的电流大小，并输出电压信号；

电压控制型电流源，所述电压控制型电流源的第一输入端与所述运算电路的输出端电连接，所述电压控制型电流源的第二输入端与所述第一端口电连接，所述电压控制型电流源的第一输出端与所述第二端口电连接，所述电压控制型电流源用于接收所述电压信号，并基于所述电压信号产生并输出第一电流；以及

存储器，所述存储器的第一输入端与所述电压检测电路的第二输出端电连接，所述存储器的第二输入端与所述电压控制型电流源的第二输出端电连接，用于接收并存储所述第一电压和所述第一电流。

在其中一个实施例中，所述故障电弧模拟发生装置还包括：

保护电路，所述保护电路的第一输入端与所述电压检测电路的第二输出端电连接，所述保护电路的第二输入端与所述第一端口电连接，所述保护电路的第三输入端与所述电压控制型电流源的第二输入端电连接，所述保护电路的第一输出端与所述电压控制型电流源的第二输入端电连接，所述保护电路的第二输出端与所述存储器的第一输入端电连接；