本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)保護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、光伏逆變器對(duì)于雷擊過電壓承受能力偏弱，現(xiàn)有的過電壓保護(hù)設(shè)備往往不能很好保護(hù)，現(xiàn)有的過電壓保護(hù)技術(shù)有：

2、申請(qǐng)?zhí)枮閏n202210860750.0的專利公開了一種基于邊緣計(jì)算的接觸網(wǎng)過分相暫態(tài)過電壓保護(hù)裝置，通過測量電流和溫度結(jié)合邊緣計(jì)算得出電容c1運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)在高壓母線m和地之間接入避雷器f1和避雷器監(jiān)測器j1，在避雷器f1吸收過分相產(chǎn)生的暫態(tài)過電壓的同時(shí)避雷器監(jiān)測器j1監(jiān)測避雷器f1的運(yùn)行狀態(tài)，用電阻和電感并聯(lián)消耗過電壓能量，同時(shí)串接電容限制過電壓。但是該方法使用氧化鋅避雷器，氧化鋅避雷器動(dòng)作后無法形成負(fù)阻特性，殘壓較高，一般殘壓會(huì)到2倍額定電壓，無法保護(hù)電力電子部件為主的光伏設(shè)備，

3、申請(qǐng)?zhí)枮閏n202122229958.6提供一種主動(dòng)切除故障式氣體放電管及過電壓保護(hù)裝置，該氣體放電管包括第一絕緣管體、兩電極以及兩連接件。兩電極分別設(shè)置于第一絕緣管體的兩端，并與第一絕緣管體合圍形成放電腔，兩電極朝向放電腔的表面形成放電面；各連接件夾設(shè)于對(duì)應(yīng)的電極和第一絕緣管體之間，用于將對(duì)應(yīng)的電極密封連接至第一絕緣管體，兩連接件均設(shè)有高溫連接部，且兩連接件中至少一連接件還設(shè)有低溫連接部，低溫連接部與高溫連接部首尾相連呈環(huán)形，低溫連接部的熔點(diǎn)低于高溫連接部的熔點(diǎn)。但是氣體放電管沒有滅弧能力，一旦擊穿放電不能恢復(fù)絕緣會(huì)導(dǎo)致設(shè)備跳閘，使用局限也很大，

4、申請(qǐng)?zhí)枮閏n202021266132.6的專利提出了一種應(yīng)用過電壓保護(hù)器的供電電路。包括一只雙向可控硅和一只雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管，雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管的一端連接雙向可控硅的控制級(jí)，另一端連接雙向可控硅的第二陽極；雙向可控硅的兩陽極分別為保護(hù)器的二只引腳。但是瞬態(tài)電壓抑制二極管則存在通流能力小的缺陷，一般僅僅只有幾個(gè)千安的通流能力，無法滿足大型光伏設(shè)備母線的防雷通流能力要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置。

2、本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

3、本發(fā)明的第一方面提出了一種光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置，包括三個(gè)相同的過電壓保護(hù)模塊9，每個(gè)模塊包含一個(gè)金屬外殼1、一個(gè)接地端子2、一個(gè)高壓套管3、第一氣體放電燈泡41和第二氣體放電燈泡42、第一燈座51、第二燈座52、第一分流二極管61、第二分流二極管62和粉煤灰填充物8；具體為：

4、三個(gè)過電壓保護(hù)模塊9分別與被保護(hù)光伏饋電系統(tǒng)的abc三相相線連接；

5、過電壓保護(hù)模塊9的金屬外殼1為氣密結(jié)構(gòu)，內(nèi)部填充粉煤灰填充物8；高壓套管3設(shè)置在金屬外殼1頂部，在高壓套管3兩側(cè)的金屬外殼上分別絕緣密封安裝第一燈座51和第二燈座52，在對(duì)應(yīng)的第一燈座和第二燈座上分別安裝第一氣體放電燈泡41和第二氣體放電燈泡42；

6、第一燈座51的一電極與金屬外殼1相連，第二燈座52的一電極與金屬外殼1相連；第一分流二極管61和第二分流二極管62同向串聯(lián)在第一燈座51端部另一電極和第二燈座52端部另一電極之間；

7、穿過高壓套管3的導(dǎo)線一端連接被保護(hù)光伏饋電系統(tǒng)對(duì)應(yīng)相線，另一端連接在第一分流二極管61和第二分流二極管62之間；

8、所述金屬外殼1通過接地端子2與接地網(wǎng)相連。

9、優(yōu)選地，過電壓保護(hù)模塊9包括第一電容71和第二電容72，第一燈座51的一電極通過第一電容71與金屬外殼1相連，第二燈座52的一電極通過第二電容72與金屬外殼1相連。

10、優(yōu)選地，所述第一氣體放電燈泡41和第二氣體放電燈泡42均為金鹵燈燈泡。

11、優(yōu)選地，所述第一氣體放電燈泡41和第二氣體放電燈泡42規(guī)格相同，均帶有輔助電極。

12、優(yōu)選地，所述金屬外殼1為可承受2mpa氣壓的氣密結(jié)構(gòu)。

13、優(yōu)選地，所述第一分流二極管61和第二分流二極管62具有相同型號(hào)規(guī)格，其額定瞬時(shí)通過電流不小于10ka。

14、優(yōu)選地，所述第一電容71、第二電容72為相同規(guī)格的金屬膜沖擊電容器，其容量為1uf。

15、優(yōu)選地，第一燈座51端部導(dǎo)體引線第一電容71相連，第二燈座52端部導(dǎo)體引線第二電容72相連。

16、優(yōu)選地，第一分流二極管61和第二分流二極管62同向串聯(lián)在第一燈座51的螺口導(dǎo)電部分和第二燈座52的螺口導(dǎo)電部分之間。

17、本發(fā)明的第二方面提出了一種使用本發(fā)明的第一方面所述保護(hù)裝置的光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)方法，包括：

18、光伏饋電系統(tǒng)在受到過電壓時(shí)，將光伏饋電系統(tǒng)對(duì)應(yīng)相線的過電壓通過高壓套管3連接到第一分流二極管61和第二分流二極管62上；

19、通過第一分流二極管61和第二分流二極管62將交流的過電壓分為兩個(gè)半波分別給第一氣體放電燈泡41和第二氣體放電燈泡42，給兩個(gè)氣體放電燈泡內(nèi)氣體去游離滅弧時(shí)間；且使用第一電容71和第二電容72使氣體放電燈泡維持電極離子態(tài)；過電壓傳到第一氣體放電燈泡41和第二氣體放電燈泡42后進(jìn)行氣體擊穿放電保護(hù)。

20、本發(fā)明的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比，

21、本發(fā)明利用金鹵燈燈泡氣體放電，該氣體放電具有大通流能力，可實(shí)現(xiàn)光伏饋電系統(tǒng)等敏感設(shè)備極大通流能力的過電壓保護(hù)；本發(fā)明進(jìn)一步通過分流二極管，將交流電壓分為兩個(gè)半波分別給兩個(gè)燈泡，工頻續(xù)流由于分流二極管的隔離作用，可以中斷半個(gè)周波10毫秒，給了金鹵燈燈泡內(nèi)氣體足夠的去游離滅弧時(shí)間，使得工頻續(xù)流被切斷，不會(huì)引發(fā)跳閘；本發(fā)明由于是氣體擊穿保護(hù)，因此過電壓侵入波擊穿氣體后的殘壓非常低；本發(fā)明進(jìn)一步通過第一電容和第二電容的電壓維持作用，結(jié)合燈泡既有的啟動(dòng)電阻的電弧管放電作用，實(shí)現(xiàn)電弧管內(nèi)部在工頻電壓下持續(xù)維持電極離子態(tài)，這樣可進(jìn)一步提升保護(hù)動(dòng)作速度至達(dá)納秒級(jí)別。此外，本發(fā)明使用的是報(bào)廢光源器件，當(dāng)承受雷擊老化后可通過更換新燈泡修復(fù)，具備很低的使用維護(hù)成本。

技術(shù)特征：

1.一種光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置，包括三個(gè)相同的過電壓保護(hù)模塊（9），每個(gè)模塊包含一個(gè)金屬外殼（1）、一個(gè)接地端子（2）、一個(gè)高壓套管（3）、第一氣體放電燈泡（41）和第二氣體放電燈泡（42）、第一燈座（51）、第二燈座（52）、第一分流二極管（61）、第二分流二極管（62）和粉煤灰填充物（8）；其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置，其特征在于：

10.一種使用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述保護(hù)裝置的光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
一種光伏饋電系統(tǒng)保護(hù)裝置，包括三個(gè)過電壓保護(hù)模塊，每個(gè)模塊包含金屬外殼、接地端子、高壓套管、第一氣體放電燈泡和第二氣體放電燈泡、第一燈座、第二燈座、第一分流二極管、第二分流二極管、第一電容、第二電容和粉煤灰填充物；在第一燈座和第二燈座上分別安裝第一氣體放電燈泡和第二氣體放電燈泡；第一燈座的一電極通過第一電容與金屬外殼相連，第二燈座的一電極通過第二電容與金屬外殼相連；第一分流二極管和第二分流二極管同向串聯(lián)在第一燈座端部另一電極和第二燈座端部另一電極之間。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了光伏逆變器等敏感設(shè)備極大通流能力的過電壓保護(hù)；且能夠切斷工頻續(xù)流，并具有殘壓低，保護(hù)速度靠和成本低的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：程玉,何之倬,張穎,謝偉,顧希妤,鄭芳,王子暢,顧培秀,牟鍇,鄭真
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)上海市電力公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26