一种自动检测直流电弧的隔离开关电驱快速关断系统技术方案

本发明专利技术属于光伏发电技术领域，提供了一种自动检测直流电弧的隔离开关电驱快速关断系统，包括信号检测控制单元，所述信号检测控制单元为该装置的核心，用于接收其他单元发送的信号，并对信号进行分析；信号检测控制单元连接电机控制执行单元，电机控制执行单元的一端下接隔离开关K1，在电机控制执行单元接收到信号检测控制单元的指令后，由电机控制执行单元控制隔离开关K1的分断与闭合，所述电机控制执行单元的另一端上接供电储能单元，供电储能单元用于收集输入侧的电能，为整个装置提供稳定可靠的电源输入；所述信号检测控制单元还连接电弧检测单元，电弧检测单元用于自动感应检测是否存在电弧，可以有效减少由线路前端电弧产生的传递危害。生的传递危害。生的传递危害。

【技术实现步骤摘要】
一种自动检测直流电弧的隔离开关电驱快速关断系统


[0001]本专利技术专利属于光伏发电
,特别涉及一种自动检测直流电弧的隔离开关电驱快速关断系统。

技术介绍

[0002]太阳能作为一种低碳可再生能源，不但资源丰富、对环境无污染，而且是人类能够自由利用的能源，因此太阳能以其独有的优势成为人们重视的焦点。光伏发电作为太阳能最广泛的应用在现今社会中得到大力推广，安装量逐年增长。
[0003]近年来我国的光伏发电产业迅速发展，经济效益显著提升，与此同时，由光伏电站安全产生的事故频频发生，据统计，80％以上的光伏电站火灾的原因是由直流侧故障引起的。因此，需要对光伏电站的直流侧采取必要的保护措施。光伏组件串联后具有很高的电压，光伏电站停止运行后仍然存在直流侧的风险。目前已提出的光伏关断系统除了另外铺设线路外，几乎都使用了电力线通信(PLC)或者无线通信方式来进行关断装置的导通和断开操作。然而，在需要进行紧急关断操作时，这些关断系统均依赖于通信系统的可靠性，这个缺陷对一个要求即时性的安全保护系统来说是致命的。
[0004]现有技术中的通信方式在需要进行关断时很可能不可靠。对于无线通信来说：由于某些障碍物遮挡，如房屋、地形，或由于网络原因，无线信号被屏蔽，无线通信系统无法在第一时间工作。对于电力线通信来说：1、电弧产生的焊点融化使得通信线路断开，或者由于火灾等因素使得输电线路损毁，造成通信系统瘫痪。2、由电弧产生的高频信号或光伏电站复杂环境产生的高频信号，对电力线通信产生干扰，使得系统在需要关断时，通信系统失效，无法及时发送断开命令。
[0005]所以，亟需一种自动检测直流电弧的隔离开关电驱快速关断系统，在电弧发生的时候，能够准确、及时的关闭电源，将事故程度和损失降到最小。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是克服现有的缺陷，提供一种自动检测直流电弧的隔离开关电驱快速关断系统，其特征在于，包括信号检测控制单元，所述信号检测控制单元为该装置的核心，用于接收其他单元发送的信号，并对信号进行分析；所述信号检测控制单元连接电机控制执行单元，所述电机控制执行单元的一端下接隔离开关K1，在电机控制执行单元接收到信号检测控制单元的指令后，由电机控制执行单元控制隔离开关K1的分断与闭合，所述电机控制执行单元的另一端上接供电储能单元，所述供电储能单元用于收集输入侧的电能，为整个装置提供稳定可靠的电源输入；所述信号检测控制单元还连接电弧检测单元，所述电弧检测单元用于自动感应检测是否存在电弧，可以有效减少由线路前端电弧产生的传递危害。
[0007]进一步的，所述信号检测控制单元还连接温度、位置感应信号处理单元，所述温度、位置感应信号处理单元用于检测环境温度、设备工作温度以及隔离开关K1通断的前后
位置，真实反映隔离开关K1的真实状态，杜绝因隔离开关K1失效而引起的作业误判。
[0008]进一步的，所述信号检测控制单元还连接无线通信单元，所述无线通信单元用于进行外部无线接入控制，可以更方便的实现外部跨平台的信号通信。
[0009]进一步的，所述无线通信单元与信号检测控制单元为双向通信，信号检测控制单元通过无线通信单元实现与外部的数据信息传输。
[0010]进一步的，所述信号检测控制单元还连接外部按钮盒，所述外部按钮盒可以简单快捷的使作业现场无条件的控制开关。
[0011]有益效果：
[0012]本专利技术可以实现各种交直流高压物理隔离非接触式分断，特别是在高压直流场合，避免作业员近距离进行带电作业引发的电弧飞弧触电安全事故。
附图说明
[0013]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0014]图1是自动检测直流电弧的隔离开关电驱快速关断系统示意图；
具体实施方式
[0015]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0016]如图1所示，隔离开关K1闭合，关断系统开始工作，供电储能单元收集输入侧的电能，为自身进行电能储备，提供电机至少在一个开启—闭合—开启循环周期所需的能量。
[0017]温度、位置感应信号处理单元集成了温度检测及位置感应功能模块，温度检测模块通过接触式与非接触式测温相结合，将测得的设备温度实时反馈给信号检测控制单元，由信号检测控制单元内设的温度阀值进行判断后做出下一步处理，当信号检测控制单元接收的设备温度数值高于60℃时，表明设备过热存在故障隐患，信号检测控制单元随即降低光伏组件工作功率，进行强制散热；当信号检测控制单元接收的设备温度数值高于70℃时，表明设备过热存在火灾隐患，信号检测控制单元随即将中断电路信号发送至电机控制执行单元，电机控制执行单元控制电机转动，将隔离开关K1断开；位置感应模块内置一套基于电阻值的电位位置传感器，实时检测开关工作状态，杜绝因隔离开关K1失效而引起的作业误判，实现隔离开关K1物理隔离判断。
[0018]电弧是由于绝缘体受到电压击穿，从原先的不导电变成导电，并发光发热的现象。人类根据电弧的性质研发出了许多产品。而故障电弧人类无法控制，还会引发火灾。电弧持续的过程叫做拉弧的过程，这个过程大概持续几十毫秒至几百毫秒之间，一般不会超过一秒，但是在整个拉弧期间，电弧携带了巨大的能量和高温，可使周围的易燃物瞬间引燃引起火灾或者爆炸。电弧检测单元通过检测被保护线路中电流电压的波形，根据预设所统计的电弧故障特征参数，准确的区分线路中故障电弧和工作状态的电流正常产生的电弧，从而对线路进行保护。当电弧检测单元检测到故障电弧，发送确认信号至信号检测控制单元，电机控制执行单元控制电机转动，将隔离开关K1断开，杜绝了因电弧而产生的电火花引起的火灾。
[0019]无线通信单元通过内置SIM卡与控制中心进行通信，将运行状态及运行参数等信息实时展现在控制中心，可通过控制中心对其进行参数调整及控制隔离开关K1的开闭。控制中心对无线通信单元用于进行外部无线接入控制，可以更方便的实现外部跨平台的信号输入，无线通信单元与信号检测控制单元为双向通信，信号检测控制单元通过无线通信单元实现与外部的数据信息传输。并且，无线通信单元可以实现跨平台融合，方便大规模集中控制，尤其适合微网中的分布电源。
[0020]当出现紧急状况，电机控制开关失效，未断开隔离开关K1，则可以通过外部按钮盒进行强制停止，外部按钮盒可以简单快捷的使作业现场无条件停止的控制开关。
[0021]最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动检测直流电弧的隔离开关电驱快速关断系统，其特征在于，包括信号检测控制单元，所述信号检测控制单元为该装置的核心，用于接收其他单元发送的信号，并对信号进行分析；所述信号检测控制单元连接电机控制执行单元，所述电机控制执行单元的一端下接隔离开关K1，在电机控制执行单元接收到信号检测控制单元的指令后，由电机控制执行单元控制隔离开关K1的分断与闭合，所述电机控制执行单元的另一端上接供电储能单元，所述供电储能单元用于收集输入侧的电能，为整个装置提供稳定可靠的电源输入；所述信号检测控制单元还连接电弧检测单元，所述电弧检测单元用于自动感应检测是否存在电弧，可以有效减少由线路前端电弧产生的传递危害。2.根据权利要求1所述的一种自动检测直流电弧的隔离开关电驱快速关断系统，其特征在于：所述信号检测控制单元还连接温度、位置感应信号处理单元，所述温...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振华，崔蓓，
申请(专利权)人：苏州普兆新能源设备有限公司，
类型：发明
国别省市：