[发明专利]一种光伏直流汇集站双极短路保护装置及方法

权利要求书

1.一种光伏直流汇集站双极短路保护装置，其特征在于，该装置包括：

中央监控单元、光伏阵列和n个双极短路保护单元(n大于等于2)，其中：

该双极短路保护单元第一输入端连接到该光伏阵列输出正极；

该双极短路保护单元第一输出端连接到该光伏阵列输出负极；

该双极短路保护单元第二输入端连接该中央监控单元的输出端；

该双极短路保护单元第二输出端连接该中央监控单元的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种光伏直流汇集站双极短路保护装置，其特征在于，该n个双极短路保护单元为电路结构相同的双极短路保护单元。

3.根据权利要求1或2所述的一种光伏直流汇集站双极短路保护装置，其特征在于，n＝3。

4.根据权利要求2所述的一种光伏直流汇集站双极短路保护装置，其特征在于，该双极短路保护单元包括一个电流互感器、一个电感、一个能耗电阻，第一电压互感器、第一绝缘栅双极晶体管、第二绝缘栅双极晶体管、第三绝缘栅双极晶体管、第四绝缘栅双极晶体管、第五绝缘栅双极晶体管，其中，

该第二绝缘栅双极晶体管的集电极连接该第一绝缘栅双极晶体管的集电极作为该双极短路保护单元的第一输入端，该第二绝缘栅双极晶体管的发射极同时连接该第一电压互感器的一端、该电感的一端和该能耗电阻的一端，该电感的另一端同时连接该第一电压互感器的另一端和该电流互感器的一端，该能耗电阻的另一端同时连接该第三绝缘栅双极晶体管的集电极和该第四绝缘栅双极晶体管的发射极，该电流互感器的另一端连接该第五绝缘栅双极晶体管的集电极，该第五绝缘栅双极晶体管的发射极同时连接该第一绝缘栅双极晶体管的发射极、该第三绝缘栅双极晶体管的发射极和该第四绝缘栅双极晶体管的集电极作为双极短路保护单元的第一输出端；

该第一绝缘栅双极晶体管的基极、该第二绝缘栅双极晶体管的基极、该第三绝缘栅双极晶体管的基极、该第四绝缘栅双极晶体管的基极和该第五绝缘栅双极晶体管的基极作为双极短路保护单元的第二输入端；

该电流互感器和该第一电压互感器作为该双极短路保护单元的第二输出端。

5.根据权利要求4所述的一种光伏直流汇集站双极短路保护装置，其特征在于，该双极短路保护单元还包括一第二电压互感器，该第二电压互感器一端连接第一输入端，另一端连接第一输出端，该第二电压互感器的输出端作为该双极短路保护单元的第二输出端。

6.一种光伏直流汇集站双极短路保护方法，适用于权利要求1所述的一种光伏直流汇集站双极短路保护装置，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：中央监控单元接收光伏直流汇集站直流母线出现的双极短路保护信号；

S2:中央监控单元发送控制信号至第二绝缘栅双极晶体管、第五绝缘栅双极晶体管，使其导通，并发送控制信号至第一绝缘栅双极晶体管、第三绝缘栅双极晶体管、第四绝缘栅双极晶体管，使其关断；

S3:实时采集电感两侧电压值及流过电感的电流值，并发送至中央监控单元；

S4：判断该电压值及该电流值是否都为零，若是，则进行步骤S5，若否，则返回步骤S3；

S5：中央监控单元发送控制信号至第一绝缘栅双极晶体管、第四绝缘栅双极晶体管、第五绝缘栅双极晶体管，使其导通，发送控制信号至第二绝缘栅双极晶体管、第三绝缘栅双极晶体管，使其关断，并实时采集电感两侧的电压值；

S6：判断该电压值是否为零，若是则进行步骤S7,若否则返回步骤S5；

S7：电感释放能量结束，达到保护目的。

7.根据权利要求6所述的一种光伏直流汇集站双极短路保护方法，适用于权利要求5所述的一种光伏直流汇集站双极短路保护装置，其特征在于，步骤S1之前，中央监控单元检测到光伏阵列输出电压出现异常突升后，该中央监控单元发送控制信号至该第一绝缘栅双极晶体管、该第四绝缘栅双极晶体管、该第五绝缘栅双极晶体管，使其关断，发送控制信号至该第二绝缘栅双极晶体管、该第三绝缘栅双极晶体管，使其导通。