專利名稱：一種匯流箱的熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種匯流箱的熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
在大型光伏電站中，由于單組光伏電池組件容量較小，難以滿足兆瓦級光伏電站要求。匯流箱是光伏電池收集太陽能后集散擴充能量的關(guān)鍵轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏電池聯(lián)起來，組成一個個光伏串列，然后再將若干個光伏串列并聯(lián)接入光伏匯流箱，在匯流箱內(nèi)匯流后，通過防雷器和直流斷路器后輸出，與光伏逆變器配套使用從而構(gòu)成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏匯流箱起到匯集多路光伏電流的關(guān)鍵作用。匯流箱每路輸入的光伏電池的正極和負極都設(shè)置有熔斷器，用作過流保護。目前市場上的匯流箱產(chǎn)品普遍都沒有熔斷器狀態(tài)檢測功能，如果某些熔斷器被燒毀，光伏發(fā)電系統(tǒng)不能準確判斷具體是哪個熔斷器燒毀，給光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護與維修工作帶來了極大的不便，因此開發(fā)出一種能夠在線自動檢測每個熔斷器狀態(tài)的檢測電路甚為必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有的匯流箱產(chǎn)品存在的不足，提供一種匯流箱的熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)了對匯流箱中每個熔斷器狀態(tài)的實時故障診斷檢測。在多路光伏電池輸入共負極的情況下，本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn) 一種匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)，包括防反二極管Dn、熔斷器、輸入電流采樣電路
CTn、光伏電池輸入電壓采樣電路100、匯流母線電壓采樣電路200、第一檢測電路300、第二檢測電路400、第三檢測電路500和處理單元；其中，
防反二極管Dn、第一熔斷器Fnl和輸入電流采樣電路CTn串接于每路輸入的光伏電池的正極PVn+和匯流母線的正極BUS+之間，每路輸入的光伏電池的負極PVn-和匯流母線的負極BUS-之間串接有第二熔斷器Fn2 ；
每路輸入的光伏電池的正極PVn+和匯流母線的負極BUS-之間連接用于檢測電流信號的第一檢測電路300，第一檢測電路300的輸出信號送往處理單元；
每路輸入的光伏電池的正極PVn+和防反二極管Dn的陽極連接，防反二極管Dn的陰極和匯流母線的負極BUS-之間連接用于檢測電流信號的第二檢測電路400，第二檢測電路 400的輸出信號送往處理單元；
匯流母線的正極BUS+和每路輸入的光伏電池的負極PVn-之間連接用于檢測電流信號的第三檢測電路500，第三檢測電路500的輸出信號送往處理單元；
每路輸入的光伏電池的正極PVn+和負極PVn-之間設(shè)有用于米樣電壓信號的光伏電池輸入電壓米樣電路100,光伏電池輸入電壓米樣電路100的輸出信號送往處理單兀；
匯流母線的正極BUS+和負極BUS-之間設(shè)有用于采樣電壓信號的匯流母線電壓采樣電路200，匯流母線電壓采樣電路200的輸出信號送往處理單元；用于采樣流經(jīng)第一熔斷器Fnl的電流信號的輸入電流采樣電路CTn的輸出信號送往處
理單元。在多路光伏電池輸入共正極的情況下，本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn) 一種匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)，包括防反二極管Dn、熔斷器、輸入電流采樣電路
CTn、光伏電池輸入電壓采樣電路100、匯流母線電壓采樣電路200、第一檢測電路300、第二檢測電路400、第三檢測電路500和處理單元；其中，
每路輸入的光伏電池的正極PVn+和匯流母線的正極BUS+之間串接有第二熔斷器Fn2， 防反二極管Dn、第一熔斷器Fnl和輸入電流采樣電路CTn串接于每路輸入的光伏電池的負極PVn-和匯流母線的負極BUS-之間；
每路輸入的光伏電池的正極PVn+和匯流母線的負極BUS-之間連接用于檢測電流信號的第三檢測電路500，第三檢測電路500的輸出信號送往處理單元；
每路輸入的光伏電池的負極PVn-和防反二極管Dn的陰極連接，防反二極管Dn的陽極和匯流母線的正極BUS+之間連接用于檢測電流信號的第二檢測電路400，第二檢測電路 400的輸出信號送往處理單元；
匯流母線的正極BUS+和每路輸入的光伏電池的負極PVn-之間連接用于檢測電流信號的第一檢測電路300，第一檢測電路300的輸出信號送往處理單元；
每路輸入的光伏電池的正極PVn+和負極PVn-之間設(shè)有用于米樣電壓信號的光伏電池輸入電壓米樣電路100,光伏電池輸入電壓米樣電路100的輸出信號送往處理單兀；
匯流母線的正極BUS+和負極BUS-之間設(shè)有用于采樣電壓信號的匯流母線電壓采樣電路200，匯流母線電壓采樣電路200的輸出信號送往處理單元；
用于采樣流經(jīng)第一熔斷器Fnl的電流信號的輸入電流采樣電路CTn的輸出信號送往處理單元。優(yōu)選地，所述第一檢測電路、第二檢測電路和第三檢測電路包括電阻和光耦，所述光耦的輸出信號送往處理單元。本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于上述匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)的匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測方法，包括如下步驟
A :檢測第η路光伏電池的輸入電壓信號；如果第η路光伏電池沒有電壓，則執(zhí)行步驟 B、C，該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束；如果第η路光伏電池有電壓，則執(zhí)行步驟 D;其中，η為自然數(shù)；
B :檢測第η路光伏電池輸入的第三檢測電路的輸出信號，并根據(jù)所檢測的結(jié)果來判斷該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2的狀態(tài)；
C :檢測第η路光伏電池輸入的第二檢測電路的輸出信號，并根據(jù)所檢測的結(jié)果來判斷該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl的狀態(tài)；
D :檢測第η路光伏電池輸入的第一檢測電路的輸出信號，并根據(jù)所檢測的結(jié)果來判斷該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2的狀態(tài)如果第一檢測電路有電流流過，則判定該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2正常，則執(zhí)行步驟E ;如果第一檢測電路沒有電流流過，則判定該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2處于故障狀態(tài)，則執(zhí)行步驟C，之后，該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束；
E :采樣該路的光伏電池輸入電壓信號Vpvn和匯流后直流母線的電壓信號VBUS，并判斷光伏電池輸入電壓信號Vpvn、防反二極管Dn的壓降VDn和匯流后直流母線的電壓信號Vbus之間的關(guān)系；如果Vpvn大于或等于VDn與Vbus之和，即Vpvn ^ VDn+VBUS,則執(zhí)行步驟F ;如果Vpvn小于VDn與Vbus之和，即VPVn〈VDn+VBUS，則執(zhí)行步驟C，之后，該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束；
F :檢測該路光伏電池的輸入電流采樣電路的電流信號In，并根據(jù)電流信號In判斷第一熔斷器Fnl的狀態(tài)；該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束。其中，所述步驟B中，判斷該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2的狀態(tài)具體為如果第三檢測電路有電流流過，則判定該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2正常，如果第三檢測電路沒有電流流過，則判定該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2處于故障狀態(tài)。其中，所述步驟C中，判斷該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl的狀態(tài)具體為如果第二檢測電路有電流流過，則判定該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl正常，如果第二檢測電路沒有電流流過，則判定該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl處于故障狀態(tài)。其中，所述步驟F中，根據(jù)電流信號In判斷第一熔斷器Fnl的狀態(tài)具體為如果電流信號In為0，則判定該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl處于故障狀態(tài)；如果電流信號 In不為0，則判定該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl正常。其中，將檢測到的熔斷器的狀態(tài)信息傳送至監(jiān)控系統(tǒng)。其中，在該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束一定時間之后，重新進行該路下一輪的檢測。其中，在各路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測都結(jié)束之后，重新進行各路下一輪的檢測。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有的技術(shù)和產(chǎn)品相比，具有明顯的優(yōu)點和有益效果
本發(fā)明提供的一種匯流箱的熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)及方法，可以實現(xiàn)對匯流箱中的每路第一熔斷器和第二熔斷器的狀態(tài)同時進行監(jiān)控，實現(xiàn)在線故障診斷檢測功能，熔斷器狀態(tài)檢測準確，系統(tǒng)的自動化和智能化程度高，可以精確定位出現(xiàn)故障的熔斷器的位置，為光伏發(fā)電系統(tǒng)提供了一種匯流箱熔斷器的實時故障診斷方法，便于光伏電站及時更換出現(xiàn)故障的熔斷器。


圖I是匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)的第一種實現(xiàn)原理框圖。圖2是匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)的第二種實現(xiàn)原理框圖。圖3是匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)的第三種實現(xiàn)原理框圖。圖4是匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)的第四種實現(xiàn)原理框圖。圖5是第一檢測電路的一種電路實現(xiàn)原理圖。圖6是第二檢測電路的一種電路實現(xiàn)原理圖。圖7是第三檢測電路的一種電路實現(xiàn)原理圖。圖8是第一檢測電路的另一種電路實現(xiàn)原理圖。圖9是第二檢測電路的另一種電路實現(xiàn)原理圖。圖10是第三檢測電路的另一種電路實現(xiàn)原理圖。
圖11是熔斷器狀態(tài)檢測的方法流程圖。附圖標記說明
Dn :防反二極管；Fnl :第一熔斷器；
CTn :輸入電流采樣電路； Fn2 :第二熔斷器；
100 :光伏電池輸入電壓米樣電路；
200 :匯流母線電壓采樣電路；
300 :第一檢測電路；
400 :第二檢測電路；
500 :第三檢測電路。
具體實施例方式結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。圖I是匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)的一種實現(xiàn)原理框圖，多路光伏電池輸入采用共負極形式。以第η路為例，圖I中表示的是第η路光伏電池PV輸入熔斷器的狀態(tài)檢測原理框圖，η=1，2，3，···，N,其中N表示匯流箱光伏電池的最大輸入路數(shù)。該路輸入的光伏電池的正極PVn+和防反二極管Dn的陽極Dn+連接，防反二極管 Dn的陰極Dn-和該路的第一熔斷器Fnl的一端連接，第一熔斷器Fnl的另一端和輸入電流采樣電路CTn的一端連接，輸入電流采樣電路CTn的另一端和匯流母線的正極BUS+連接。該路輸入的光伏電池的負極PVn-和該路的第二熔斷器Fn2的一端連接，第二熔斷器Fn2的另一端和匯流母線的負極BUS-連接。該路輸入的光伏電池的正極PVn+和負極PVn-之間設(shè)有光伏電池輸入電壓米樣電路100，光伏電池輸入電壓采樣電路100對該路光伏電池正負極之間的電壓信號進行采樣，得出其電壓大小，然后將其輸出送往處理單元；其中，該處理單元可以采用微處理器來實現(xiàn)。匯流母線的正極BUS+和負極BUS-之間設(shè)有匯流母線電壓采樣電路200，匯流母線電壓采樣電路200對母線正負極之間的電壓信號進行采樣，得出其電壓大小，然后將其輸出送往處理單元。該路輸入的光伏電池的輸入電流采樣電路CTn對流經(jīng)第一熔斷器Fnl的電流信號進行采樣，得出其電流大小，然后將其輸出送往處理單元。該路輸入的光伏電池的正極PVn+和匯流母線的負極BUS-之間設(shè)有第一檢測電路 300，第一檢測電路300對光伏電池的正極PVn+和匯流母線的負極BUS-之間的電流信號進行檢測，并將輸出信號送往處理單元。該路輸入的防反二極管的陰極Dn-和匯流母線的負極BUS-之間設(shè)有第二檢測電路400，第二檢測電路400對防反二極管的陰極Dn-和匯流母線的負極BUS-之間的電流信號進行檢測，并將輸出信號送往處理單元。匯流母線的正極BUS+和該路輸入的光伏電池負極PVn-之間設(shè)有第三檢測電路 500，第三檢測電路500對匯流母線的正極BUS+和光伏電池的負極PVn-之間的電流信號進行檢測，并將輸出信號送往處理單元。圖2是匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)的第二種實現(xiàn)原理框圖，多路光伏電池輸入同樣采用共負極形式，與圖I不同的是，每路光伏電池的輸入正極PVn+和匯流母線BUS+之間的第一熔斷器Fnl和輸入電流采樣電路CTn的連接位置互換。圖3是匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)的第三種實現(xiàn)原理框圖，多路光伏電池輸入采用共正極形式。以第n路為例，圖3中表示的是第n路光伏電池PV輸入熔斷器的狀態(tài)檢測原理框圖，n=l，2，3，…，N，其中N表示匯流箱光伏電池的最大輸入路數(shù)。該路輸入的光伏電池的負極PVn-和防反二極管Dn的陰極Dn-連接，防反二極管 Dn的陽極Dn+和該路的第一熔斷器Fnl的一端連接，第一熔斷器Fnl的另一端和輸入電流采樣電路CTn的一端連接，輸入電流采樣電路CTn的另一端和匯流母線的負極BUS-連接。該路輸入的光伏電池的正極PVn+和該路的第二熔斷器Fn2的一端連接，第二熔斷器Fn2的另一端和匯流母線的正極BUS+連接。該路輸入的光伏電池的正極PVn+和負極PVn-之間設(shè)有光伏電池輸入電壓米樣電路100，光伏電池輸入電壓采樣電路100對該路光伏電池正負極之間的電壓信號進行采樣，得出其電壓大小，然后將其輸出送往處理單元；其中，該處理單元可以采用微處理器來實現(xiàn)。匯流母線的正極BUS+和負極BUS-之間設(shè)有匯流母線電壓采樣電路200，匯流母線電壓采樣電路200對母線正負極之間的電壓信號進行采樣，得出其電壓大小，然后將其輸出送往處理單元。該路輸入的光伏電池的輸入電流采樣電路CTn對流經(jīng)第一熔斷器Fnl的電流信號進行采樣，得出其電流大小，然后將其輸出送往處理單元。該路輸入的光伏電池的正極PVn+和匯流母線的負極BUS-之間設(shè)有第三檢測電路 500，第三檢測電路500對光伏電池的正極PVn+和匯流母線的負極BUS-之間的電流信號進行檢測，并將輸出信號送往處理單元。該路輸入的防反二極管的陽極Dn+和匯流母線的正極BUS+之間設(shè)有第二檢測電路400，第二檢測電路400對防反二極管的陽極Dn+和匯流母線的正極BUS+之間的電流信號進行檢測，并將輸出信號送往處理單元。匯流母線的正極BUS+和該路輸入的光伏電池負極PVn-之間設(shè)有第一檢測電路 300，第一檢測電路300對匯流母線的正極BUS+和光伏電池的負極PVn-之間的電流信號進行檢測，并將輸出信號送往處理單元。圖4是匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)的第四種實現(xiàn)原理框圖，多路光伏電池輸入同樣采用共正極形式。與圖3不同的是，每路光伏電池的輸入負極PVn-和匯流母線BUS-之間的第一熔斷器Fnl和輸入電流采樣電路CTn的連接位置互換。圖5是第一檢測電路300的一種電路實現(xiàn)原理圖。以第n路為例，該路輸入的光伏電池的正極PVn+依次經(jīng)過電阻R1、R2、R3、R4與R5串聯(lián)后和光耦Ul內(nèi)部光電二極管的陽極引腳連接，光耦Ul內(nèi)部光電二極管的陰極引腳和匯流母線的負極BUS-連接，光耦Ul 內(nèi)部的接收光電三極管的集電極和電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端和電源VCC連接。 同時，光I禹Ul內(nèi)部的接收光電三極管的集電極的輸出信號FSnl送往處理單兀,光f禹Ul內(nèi)部的接收光電三極管的發(fā)射極引腳和處理單元的地GND連接。光耦的型號是TLP521。圖8是第一檢測電路300的另一種電路實現(xiàn)原理圖。與圖5不同的是，光耦Ul內(nèi)部的接收光電三極管的集電極和電源VCC連接，光耦Ul內(nèi)部的接收光電三極管的發(fā)射極和電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端和地GND連接，同時，光耦Ul內(nèi)部的接收光電三極管的發(fā)射極的輸出信號FSnl送往處理單元。圖6是第二檢測電路400的一種電路實現(xiàn)原理圖。以第η路為例，該路輸入的光伏電池正極連接的防反二極管Dn的陰極Dn-依次經(jīng)過電阻R7、R8、R9、R10與Rll串聯(lián)后和光耦U2內(nèi)部光電二極管的陽極引腳連接，光耦U2內(nèi)部光電二極管的陰極引腳和匯流母線的負極BUS-連接，光耦U2內(nèi)部的接收光電三極管的集電極和電阻R12的一端連接，電阻R12 的另一端和電源VCC連接，同時，光耦U2內(nèi)部的接收光電三極管的集電極輸出信號FSn2送往處理單元，光耦U2內(nèi)部的接收光電三極管的發(fā)射極引腳和處理單元的地GND連接。光耦的型號是TLP521。圖9是第二檢測電路400的另一種電路實現(xiàn)原理圖。與圖6不同的是，光耦U2內(nèi)部的接收光電三極管的集電極和電源VCC連接，光耦U2內(nèi)部的接收光電三極管的發(fā)射極和電阻Rl2的一端連接，電阻Rl2的另一端和地GND連接，同時，光耦U2內(nèi)部的接收光電三極管的發(fā)射極的輸出信號FSn2送往處理單元。圖7是第三檢測電路500的一種電路實現(xiàn)原理圖。以第η路為例，匯流母線的正極BUS+依次經(jīng)過電阻R13、R14、R15、R16與R17串聯(lián)后和光耦U3內(nèi)部光電二極管的陽極引腳連接，光耦U3內(nèi)部光電二極管的陰極引腳和第η路光伏電池的負極PVn-輸入端連接， 光耦U3內(nèi)部的接收光電三極管的集電極和電阻R18的一端連接，電阻R18的另一端和電源 VCC連接，同時，光耦U3內(nèi)部的接收光電三極管的集電極輸出信號FSn3送往處理單元，光耦 U3內(nèi)部的接收光電三極管的發(fā)射極引腳和處理單元的地GND連接。光耦的型號是TLP521。圖10是第三檢測電路500的另一種電路實現(xiàn)原理圖。與圖7不同的是，光耦U3 內(nèi)部的接收光電三極管的集電極和電源VCC連接，光耦U3內(nèi)部的接收光電三極管的發(fā)射極和電阻R18的一端連接，電阻R18的另一端和地GND連接，同時，光耦U3內(nèi)部的接收光電三極管的發(fā)射極的輸出信號FSn3送往處理單元。另外，需要注意的是，第一、二、三檢測電路的實施方式有多種，上面所描述的電路實現(xiàn)原理圖只是其中兩種實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需求對上述連接關(guān)系作出調(diào)整，例如，可以調(diào)整光耦內(nèi)光電二極管的陽極和陰極的電阻搭配數(shù)量等等。匯流箱的熔斷器狀態(tài)檢測方法的流程圖如圖11所示，包括如下步驟
A :檢測第η路光伏電池的輸入電壓信號；如果第η路光伏電池沒有輸入電壓，則執(zhí)行步驟B、C，該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束；如果第η路光伏電池有輸入電壓，則執(zhí)行步驟D ；
B :檢測第η路光伏電池輸入的第三檢測電路的輸出信號，據(jù)此判斷該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2的狀態(tài)如果第三檢測電路有電流流過，即光耦U3的輸出信號FSn3為低電平，則判定該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2正常，如果第三檢測電路沒有電流流過， 即光耦U3的輸出信號FSn3為高電平，則判定該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2處于燒毀故障狀態(tài)；
C :檢測第η路光伏電池輸入的第二檢測電路的輸出信號，據(jù)此判斷該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl的狀態(tài)如果第二檢測電路有電流流過，光耦U2的輸出信號FSn2為低電平，則判定該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl正常，如果第二檢測電路沒有電流流過，光率禹U2的輸出信號FSn2為高電平,則判定該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl處于燒毀故障狀態(tài)；
D :檢測第n路光伏電池輸入的第一檢測電路的輸出信號，據(jù)此判斷該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2的狀態(tài)如果第一檢測電路有電流流過，即光耦Ul的輸出信號FSnl為低電平，則判定該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2正常，則執(zhí)行步驟E ;如果第一檢測電路沒有電流流過，即光耦Ul的輸出信號FSnl為高電平，則判定該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2處于燒毀故障狀態(tài)，則執(zhí)行步驟C，之后，該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束； E :采樣該路的光伏電池輸入電壓信號Vpvn和匯流后直流母線的電壓信號VBUS，并判斷該路的光伏電池輸入電壓信號Vpvn、該路防反二極管Dn的壓降VDn和匯流后直流母線的電壓信號Vbus之間的關(guān)系；如果該路輸入的光伏電池電壓Vpvn大于等于該路防反二極管Dn的壓降VDn與匯流后直流母線的電壓Vbus之和，即Vpvn ^ VDn+VBUS，則執(zhí)行步驟F ;如果該路輸入的光伏電池電壓Vpvn小于防反二極管的壓降VDn與匯流后直流母線的電壓Vbus之和，即 vPVn〈vDn+vBUS，則執(zhí)行步驟C，之后，該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束；
F :檢測該路光伏電池的輸入電流采樣電路CTn的電流信號In，并進行判斷，如果該路光伏電池的輸入電流米樣電路CTn的電流信號In為0,則判定該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl處于燒毀故障狀態(tài)；如果該路的光伏電池的輸入電流采樣電路CTn的電流信號In 不為0，則判定該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl處于正常工作狀態(tài)；該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束。另外，上述步驟B、C的執(zhí)行順序可交換，也即，在檢測到光伏電池存在輸入電壓時，可先檢測第二檢測電路的輸出信號，以檢測第一熔斷器Fnl的工作狀態(tài)，再檢測第三檢測電路的輸出信號，以檢測第二熔斷器Fn2的工作狀態(tài)。另外，在該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束后，每間隔一定的時間，重新對該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)進行檢測；或者，也可以在對各路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測完畢之后的一定時間內(nèi)，重新進行新一輪檢測，對各路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)進行檢測；以便及時更新、監(jiān)測熔斷器的狀態(tài)信息。另外，處理單元將檢測到的熔斷器的狀態(tài)信息傳送至監(jiān)控系統(tǒng)，如果發(fā)現(xiàn)存在熔斷器的故障信息，監(jiān)控系統(tǒng)將會采取相應(yīng)的報警措施。最后應(yīng)當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
1權(quán)利要求
1.一種匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括防反二極管Dn、熔斷器、輸入電流采樣電路CTn、光伏電池輸入電壓采樣電路(100)、匯流母線電壓采樣電路(200)、第一檢測電路(300 )、第二檢測電路(400 )、第三檢測電路(500 )和處理單元；其中，防反二極管Dn、第一熔斷器Fnl和輸入電流采樣電路CTn串接于每路輸入的光伏電池的正極PVn+和匯流母線的正極BUS+之間，每路輸入的光伏電池的負極PVn-和匯流母線的負極BUS-之間串接有第二熔斷器Fn2 ；每路輸入的光伏電池的正極PVn+和匯流母線的負極BUS-之間連接用于檢測電流信號的第一檢測電路(300)，第一檢測電路(300)的輸出信號送往處理單元；每路輸入的光伏電池的正極PVn+和防反二極管Dn的陽極連接，防反二極管Dn的陰極和匯流母線的負極BUS-之間連接用于檢測電流信號的第二檢測電路(400)，第二檢測電路 (400)的輸出信號送往處理單元；匯流母線的正極BUS+和每路輸入的光伏電池的負極PVn-之間連接用于檢測電流信號的第三檢測電路(500)，第三檢測電路(500)的輸出信號送往處理單元；每路輸入的光伏電池的正極PVn+和負極PVn-之間設(shè)有用于米樣電壓信號的光伏電池輸入電壓米樣電路(100),光伏電池輸入電壓米樣電路(100)的輸出信號送往處理單兀；匯流母線的正極BUS+和負極BUS-之間設(shè)有用于采樣電壓信號的匯流母線電壓采樣電路(200)，匯流母線電壓采樣電路(200)的輸出信號送往處理單元；用于采樣流經(jīng)第一熔斷器Fnl的電流信號的輸入電流采樣電路CTn的輸出信號送往處理單元。
2.一種匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括防反二極管Dn、熔斷器、輸入電流采樣電路CTn、光伏電池輸入電壓采樣電路(100)、匯流母線電壓采樣電路(200)、第一檢測電路(300 )、第二檢測電路(400 )、第三檢測電路(500 )和處理單元；其中，每路輸入的光伏電池的正極PVn+和匯流母線的正極BUS+之間串接有第二熔斷器Fn2， 防反二極管Dn、第一熔斷器Fnl和輸入電流采樣電路CTn串接于每路輸入的光伏電池的負極PVn-和匯流母線的負極BUS-之間；每路輸入的光伏電池的正極PVn+和匯流母線的負極BUS-之間連接用于檢測電流信號的第三檢測電路(500)，第三檢測電路(500)的輸出信號送往處理單元；每路輸入的光伏電池的負極PVn-和防反二極管Dn的陰極連接，防反二極管Dn的陽極和匯流母線的正極BUS+之間連接用于檢測電流信號的第二檢測電路(400)，第二檢測電路 (400)的輸出信號送往處理單元；匯流母線的正極BUS+和每路輸入的光伏電池的負極PVn-之間連接用于檢測電流信號的第一檢測電路(300)，第一檢測電路(300)的輸出信號送往處理單元；每路輸入的光伏電池的正極PVn+和負極PVn-之間設(shè)有用于米樣電壓信號的光伏電池輸入電壓米樣電路(100),光伏電池輸入電壓米樣電路(100)的輸出信號送往處理單兀；匯流母線的正極BUS+和負極BUS-之間設(shè)有用于采樣電壓信號的匯流母線電壓采樣電路(200)，匯流母線電壓采樣電路(200)的輸出信號送往處理單元；用于采樣流經(jīng)第一熔斷器Fnl的電流信號的輸入電流采樣電路CTn的輸出信號送往處理單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第一檢測電路、第二檢測電路和第三檢測電路包括電阻和光耦，所述光耦的輸出信號送往處理單元。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求I 3任意一項所述的匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)的匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測方法，其特征在于，包括如下步驟A :檢測第n路光伏電池的輸入電壓信號；如果第n路光伏電池沒有電壓，則執(zhí)行步驟 B、C，該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束；如果第n路光伏電池有電壓，則執(zhí)行步驟 D;其中，n為自然數(shù)；B :檢測第n路光伏電池輸入的第三檢測電路的輸出信號，并根據(jù)所檢測的結(jié)果來判斷該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2的狀態(tài)；C :檢測第n路光伏電池輸入的第二檢測電路的輸出信號，并根據(jù)所檢測的結(jié)果來判斷該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl的狀態(tài)；D :檢測第n路光伏電池輸入的第一檢測電路的輸出信號，并根據(jù)所檢測的結(jié)果來判斷該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2的狀態(tài)如果第一檢測電路有電流流過，則判定該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2正常，則執(zhí)行步驟E ;如果第一檢測電路沒有電流流過，則判定該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2處于故障狀態(tài)，則執(zhí)行步驟C，之后，該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束；E :采樣該路的光伏電池輸入電壓信號Vpvn和匯流后直流母線的電壓信號VBUS，并判斷光伏電池輸入電壓信號Vpvn、防反二極管Dn的壓降VDn和匯流后直流母線的電壓信號Vbus之間的關(guān)系；如果Vpvn大于或等于VDn與Vbus之和，即Vpvn ^ VDn+VBUS,則執(zhí)行步驟F ;如果Vpvn小于VDn與Vbus之和，即VPVn〈VDn+VBUS，則執(zhí)行步驟C，之后，該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束；F :檢測該路光伏電池的輸入電流采樣電路的電流信號In，并根據(jù)電流信號In判斷第一熔斷器Fnl的狀態(tài)；該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測方法，其特征在于，所述步驟B中，判斷該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2的狀態(tài)具體為如果第三檢測電路有電流流過，則判定該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2正常，如果第三檢測電路沒有電流流過，則判定該路光伏電池輸入的第二熔斷器Fn2處于故障狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測方法，其特征在于，所述步驟C中，判斷該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl的狀態(tài)具體為如果第二檢測電路有電流流過，則判定該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl正常，如果第二檢測電路沒有電流流過，則判定該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl處于故障狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測方法，其特征在于，所述步驟F中，根據(jù)電流信號In判斷第一熔斷器Fnl的狀態(tài)具體為如果電流信號In為0，則判定該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl處于故障狀態(tài)；如果電流信號In不為0，則判定該路光伏電池輸入的第一熔斷器Fnl正常。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測方法，其特征在于，將檢測到的熔斷器的狀態(tài)信息傳送至監(jiān)控系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測方法，其特征在于，在該路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測結(jié)束一定時間之后，重新進行該路下一輪的檢測。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測方法，其特征在于，在各路光伏電池輸入的熔斷器狀態(tài)檢測都結(jié)束之后，重新進行各路下一輪的檢測。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種匯流箱系統(tǒng)，具體公開了一種匯流箱的熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)及方法，包括防反二極管、熔斷器、光伏電池輸入電流采樣電路、光伏電池輸入電壓采樣電路、匯流母線電壓采樣電路、第一檢測電路、第二檢測電路、第三檢測電路和處理單元，系統(tǒng)通過光伏電池的輸入電壓、直流母線電壓、第一檢測電路、第二檢測電路和第三檢測電路的輸出信號，可以實時監(jiān)控匯流箱每個熔斷器是處于正常狀態(tài)還是處于被燒毀的故障狀態(tài)。本發(fā)明提供了一種模塊化、易于擴展、具有在線實時監(jiān)控功能的匯流箱熔斷器狀態(tài)檢測系統(tǒng)，為光伏發(fā)電系統(tǒng)提供了一種匯流箱熔斷器的實時故障診斷方法。
文檔編號G01R31/07GK102608492SQ20121009509
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者徐海波, 鄭照紅, 韓軍良 申請人:廣東易事特電源股份有限公司