全文摘要
本实用新型公开了一种光伏并网系统用远程开关装置。包括远程光伏开关模块和市电监测模块，还包括光伏组件阵列、光伏逆变器、市电，远程光伏开关模块安装在光伏组件阵列和光伏逆变器之间，光伏逆变器经市电与市电监测模块相连；当电网正常时，市电监测模块发送闭合指令给远程光伏开关模块闭合内部继电器，光伏组件阵列向光伏逆变器正常输出直流电；当电网出现故障时，市电监测模块立即发送断开指令给远程光伏开关远程开关装置切断光伏组件阵列的直流输出，从而保证远程光伏开关模块与光伏逆变器之间不存在危险高电压，保证停电状态下建筑物内部的用电安全和避免电气检修人员发生触电事故。本实用新型安装方便，操作简单，成本较低且便于维护。
主设计要求
1.一种光伏并网系统用远程开关装置，包括光伏组件阵列(1)、光伏逆变器(3)和市电(4)，其特征在于：还包括远程光伏开关模块(2)和市电监测模块(5)，远程光伏开关模块(2)安装连接在光伏组件阵列(1)和光伏逆变器(3)之间，光伏组件阵列(1)和光伏逆变器(3)之间连接有闭合开关，光伏逆变器(3)与市电监测模块(5)共同连接到市电(4)；远程光伏开关模块(2)包括电源转控电路Ⅰ(6)、控制器Ⅰ(7)、无线信号接收模块(8)和继电器(9)，控制器Ⅰ(7)包括I\/O接口和串行通信模块Ⅰ，继电器(9)包括闭合开关和继电器驱动器，电源转控电路Ⅰ(6)的两路输入端并联至光伏组件阵列(1)的两路输出端，电源转控电路Ⅰ(6)的两路输出端连接至控制器Ⅰ(7)，无线信号接收模块(8)与控制器Ⅰ(7)的串行通信模块Ⅰ的输入端相连，控制器Ⅰ(7)的串行通信模块Ⅰ的输出端与继电器驱动器相连；市电监测模块(5)包括无线信号发射模块(10)、控制器Ⅱ(11)、电源转控电路Ⅱ(12)和采样调理电路(13)，控制器Ⅱ(11)包括串行通信模块Ⅱ、电网监测模块和A\/D模块，采样调理电路(13)与电源转控电路Ⅱ(12)的两路输入端均与市电(4)相连，电源转控电路Ⅱ(12)的两路输出端连接至控制器Ⅱ(11)，采样调理电路(13)的输出端经A\/D模块连接至电网监测模块，电网监测模块经串行通信模块Ⅱ输出至无线信号发射模块(10)。
设计方案
1.一种光伏并网系统用远程开关装置，包括光伏组件阵列(1)、光伏逆变器(3)和市电(4)，其特征在于：还包括远程光伏开关模块(2)和市电监测模块(5)，远程光伏开关模块(2)安装连接在光伏组件阵列(1)和光伏逆变器(3)之间，光伏组件阵列(1)和光伏逆变器(3)之间连接有闭合开关，光伏逆变器(3)与市电监测模块(5)共同连接到市电(4)；
远程光伏开关模块(2)包括电源转控电路Ⅰ(6)、控制器Ⅰ(7)、无线信号接收模块(8)和继电器(9)，控制器Ⅰ(7)包括I\/O接口和串行通信模块Ⅰ，继电器(9)包括闭合开关和继电器驱动器，电源转控电路Ⅰ(6)的两路输入端并联至光伏组件阵列(1)的两路输出端，电源转控电路Ⅰ(6)的两路输出端连接至控制器Ⅰ(7)，无线信号接收模块(8)与控制器Ⅰ(7)的串行通信模块Ⅰ的输入端相连，控制器Ⅰ(7)的串行通信模块Ⅰ的输出端与继电器驱动器相连；
市电监测模块(5)包括无线信号发射模块(10)、控制器Ⅱ(11)、电源转控电路Ⅱ(12)和采样调理电路(13)，控制器Ⅱ(11)包括串行通信模块Ⅱ、电网监测模块和A\/D模块，采样调理电路(13)与电源转控电路Ⅱ(12)的两路输入端均与市电(4)相连，电源转控电路Ⅱ(12)的两路输出端连接至控制器Ⅱ(11)，采样调理电路(13)的输出端经A\/D模块连接至电网监测模块，电网监测模块经串行通信模块Ⅱ输出至无线信号发射模块(10)。
2.根据权利要求1所述的一种光伏并网系统用远程开关装置，其特征在于：所述继电器驱动器与闭合开关相连。
3.根据权利要求1所述的一种光伏并网系统用远程开关装置，其特征在于：
所述的光伏组件阵列输出的直流电经光伏逆变器转换为市电。
4.根据权利要求1所述的一种光伏并网系统用远程开关装置，其特征在于：所述的控制器Ⅰ(7)的串行通信模块Ⅰ的输出端经I\/O接口与继电器驱动器相连。
5.根据权利要求1所述的一种光伏并网系统用远程开关装置，其特征在于：所述的继电器为电磁继电器。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于远程控制装置，具体涉及一种光伏并网系统用远程开关装置。
背景技术
近年来，随着人们环保意识的增强，对于可再生能源的关注越来越多。在太阳能、风能、潮汐能等各类可再生能源中，太阳能成为了专家们的首选。能源专家指出，在可再生能源中，太阳能取之不尽，清洁安全，是理想的可再生能源。不管从资源的数量、分布的普遍性，还是从清洁性、技术的可靠性来看，太阳能都比其它可再生能源更具有优越性。随着光伏发电系统安装用户的增多，对光伏系统的安全维护、便利维护提出了更高的要求。
针对目前市场上几乎每个光伏系统用户都安装有远程监控系统，本实用新型在远程监控系统的基础上开发了一种光伏并网系统用远程开关装置。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本实用新型提供了一种光伏并网系统用远程开关装置，根据市电的电压和频率，自动闭合或者关断光伏组串到并网逆变器的高压直流线路。
当电网正常时，远程光伏开关模块保持闭合，光伏组件阵列向光伏逆变器正常输出直流电；当电网出现故障时，远程光伏开关模块会根据市电监测模块的信号，自动切断光伏组件阵列、光伏逆变器和电网的连接，避免检修人员接触到高压直流电，保护人身安全。
本实用新型的技术方案：
本实用新型包括光伏组件阵列、远程光伏开关模块、光伏逆变器、市电、市电监测模块，远程光伏开关模块安装在光伏组件阵列和光伏逆变器之间，光伏逆变器经市电与市电监测模块相连；远程光伏开关模块包括电源转控电路Ⅰ、控制器Ⅰ、无线信号接收模块和继电器，控制器Ⅰ包括I\/O接口和串行通信模块Ⅰ，继电器包括闭合开关和继电器驱动器，电源转控电路Ⅰ的两路输入端并联至光伏组件阵列的两路输出端，电源转控电路Ⅰ的两路输出端连接至控制器Ⅰ，无线信号接收模块与控制器Ⅰ的串行通信模块Ⅰ的输入端相连，控制器Ⅰ的串行通信模块Ⅰ的输出端经I\/O接口与继电器驱动器相连，光伏组件阵列和光伏逆变器之间连接有闭合开关；市电监测模块包括无线信号发射模块、控制器Ⅱ、电源转控电路Ⅱ和采样调理电路，控制器Ⅱ包括串行通信模块Ⅱ、电网监测模块和A\/D模块，采样调理电路与电源转控电路Ⅱ的两路输入端均与市电相连，电源转控电路Ⅱ的两路输出端连接至控制器Ⅱ，采样调理电路的输出端经A\/D模块连接至电网监测模块，电网监测模块经串行通信模块Ⅱ输出至无线信号发射模块。
光伏组件阵列输出的直流电经光伏逆变器转换为市电。
所述控制器Ⅱ通过电网监测模块实时监控市电的状态，并将监测结果转换成信号传输至无线信号发射模块，无线信号发射模块将监测结果通过无线信号传输至无线信号接收模块，无线信号接收模块将接受到的无线信号传输至控制器Ⅰ，控制器Ⅰ根据接受信号控制继电器的继电器驱动器。
所述继电器驱动器与闭合开关相连，继电器驱动器用于驱动闭合开关的开断。
所述远程光伏开关模块通过继电器的闭合开关控制光伏组件阵列和光伏逆变器之间的正常连接或切断光伏组件阵列和光伏逆变器之间的连接。
所述的光伏组件阵列用于将太阳能转化为电能，并将电能输出至电源转控电路Ⅰ。
所述电源转控电路Ⅰ将光伏组件阵列输出的直流电转换成合适所需要的直流电压输出给控制器Ⅰ，为控制器Ⅰ提供驱动电源，驱动控制器Ⅰ工作；所述电源转控电路Ⅱ将市电输出的交流电转换成合适所需要的直流电压输出给控制器Ⅱ，为控制器Ⅱ提供驱动电源，驱动控制器Ⅱ工作。
所述的远程光伏开关模块根据接收到的市电监控装置发来的无线信号判断是否要切断继电器，断开光伏组件阵列和光伏逆变器的连接。
本实用新型的优点和技术优势为：
本实用新型用于远程监控和切换光伏组件、逆变器、市电的工作状态，当电网故障时，远程光伏开关模块自动切断光伏组串的输出，避免检修人员接触到高压直流电，从而起到保护人员的安全的作用。
本实用新型的远程光伏开关模块具有IP65防护等级，安装方便，操作简单，成本低，便于维护。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图中，光伏组件阵列(1)、远程光伏开关模块(2)、光伏逆变器(3)、市电(4)、市电监测模块(5)、电源转控电路Ⅰ(6)、控制器Ⅰ(7)、无线信号接收模块(8)、继电器(9)、无线信号发射模块(10)、控制器Ⅱ(11)、电源转控电路Ⅱ(12)、采样调理电路(13)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型包括光伏组件阵列1、远程光伏开关模块2、光伏逆变器3、市电4、市电监测模块5，远程光伏开关模块2安装在光伏组件阵列1和光伏逆变器3之间，光伏逆变器3经市电4与市电监测模块5相连。
远程光伏开关模块2包括电源转控电路Ⅰ6、控制器Ⅰ7、无线信号接收模块8和继电器9，控制器Ⅰ7包括I\/O接口和串行通信模块Ⅰ，继电器9包括闭合开关和继电器驱动器，电源转控电路Ⅰ6的两路输入端并联至光伏组件阵列1的两路输出端，电源转控电路Ⅰ6的两路输出端连接至控制器Ⅰ7，无线信号接收模块8与控制器Ⅰ7的串行通信模块Ⅰ的输入端相连，控制器Ⅰ7的串行通信模块Ⅰ的输出端经I\/O接口与继电器驱动器相连，光伏组件阵列1和光伏逆变器3之间连接有闭合开关。
市电监测模块5包括无线信号发射模块10、控制器Ⅱ11、电源转控电路Ⅱ12和采样调理电路13，控制器Ⅱ11包括串行通信模块Ⅱ、电网监测模块和A\/D模块，采样调理电路13与电源转控电路Ⅱ12的两路输入端均与市电4相连，电源转控电路Ⅱ12的两路输出端连接至控制器Ⅱ11，采样调理电路13的输出端经A\/D模块连接至电网监测模块，电网监测模块经串行通信模块Ⅱ输出至无线信号发射模块10。
具体实施中，远程光伏开关模块2具有IP65防护等级，安装在光伏逆变器3和光伏组件阵列1之间，通常直接固定在光伏组件阵列1下方。
具体实施过程：
采样调理电路13对市电4的电压频率进行采样，并将采样结果反馈至控制器Ⅱ11，控制器Ⅱ11根据采样结果判断市电是否异常，可以以阈值判断方式进行。
当市电正常情况下，市电监测模块5通过无线信号发射模块10实时发射信号给远程光伏开关模块2的无线信号接收模块8，通过远程光伏开关模块2的控制器Ⅰ7控制继电器9闭合开关闭合，光伏组件阵列1和光伏逆变器3正常连接，光伏组件阵列1正常输出直流电，通过光伏逆变器3换成符合电网要求的市电传送到电网中。
当市电出现异常情况下，市电监测模块5通过无线信号发射模块10发射信号给远程光伏开关模块2的无线信号接收模块8，远程光伏开光装置2接收到信号异常后，控制继电器9闭合开关断开，切断光伏组件阵列和光伏逆变器的连接，光伏逆变器3的输入端无直流电输入，无电输送到电网。确保检修人员在无电的状态下作用，从而起到保护人身安全的作用。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920015633.8
申请日:2019-01-04
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:86(杭州)
授权编号:CN209150801U
授权时间:20190723
主分类号:H02J 13/00
专利分类号:H02J13/00;H02J3/38
范畴分类:37P;
申请人:杭州协能电源有限公司
第一申请人:杭州协能电源有限公司
申请人地址:310012 浙江省杭州市西湖区古翠路80号浙江科技产业大厦801
发明人:梅烨;杨开华;石慧秋;吴文涛
第一发明人:梅烨
当前权利人:杭州协能电源有限公司
代理人:林超
代理机构:33200
代理机构编号:杭州求是专利事务所有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：串行通信论文; 继电器论文; 光伏控制器论文; 光伏逆变器论文; 光伏组件论文; 并网逆变器论文; 光伏论文; 电源控制器论文; 通信论文; 新能源论文;