一种光伏逆变系统及防雷装置的制作方法

本技术涉及防雷，尤其涉及一种光伏逆变系统及防雷装置。

背景技术：

1、目前，组串式逆变电路的直流输入端通常包括发电组件和线缆等器件。出于对电力系统的安全性考虑，对组串式逆变电路的直流输入端有防雷能力要求。比如逆变电路配备特定规格的防雷器件，以在直流输入端发生雷击事故时可以承受雷击影响，确保逆变电路不被损坏。

2、以六路光伏输入的光伏逆变电路为例，目前通常做法是将两路光伏发电组件与一个最大功率跟踪装置连接，每个最大功率跟踪装置输入正极和负极各连接一个防雷器件，比如防雷器、压敏电阻等，再将所有防雷器连接至一个公共点，公共点再通过一个防雷器件接地。

3、因此当逆变系统输入路数越多时，所需要的防雷器件也就越多。由于防雷器件成本高、体积大，进而导致整机体积变大、制造成本上升。

技术实现思路

1、本技术提供一种光伏逆变系统及防雷装置，以解决防雷装置占用空间大的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种光伏逆变系统，包括防雷装置、多路dc/dc变换电路和逆变电路，所述多路dc/dc变换电路中的每一路dc/dc变换电路的正负输入端分别用于连接一光伏组件的正负输出端，所述多路dc/dc变换电路的正负输出端并联后与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端用于连接功率负载或电网；

3、所述防雷装置包括气体防雷单元和第一防雷单元；其中，所述气体防雷单元包括至少一个气体放电管；

4、所述气体防雷单元的第一端和所述一光伏组件的第一端连接，所述气体防雷单元的第二端和所述其它光伏组件的第一端连接；所述第一防雷单元连接在所述一光伏组件的第一端和接地端之间；

5、所述气体防雷单元，用于将第一电流传输至所述第一防雷单元；其中，所述第一电流为所述其它光伏组件中任一光伏组件的第一端引入的雷击电流；

6、所述第一防雷单元，用于将所述第一电流和/或第二电流传输至所述接地端；其中，所述第二电流为所述一光伏组件的第一端引入的雷击电流，其中，所述一光伏组件的第一端为光伏组件的正输出端或负输出端，所述其它光伏组件的第一端为与所述一光伏组件的第一端极性相同的输出端。

7、基于上述技术方案，在雷击电流窜入逆变系统时，可以通过设置气体防雷单元将由任一其他光伏组件的第一端引入的雷击电流传输至第一防雷单元，进而通过第一防雷单元将雷击电流泄放至接地端；还可以通过设置第一防雷单元将由一光伏组件的第一端引入的雷击电流泄放至接地端。

8、因为气体放电管和第一防雷单元串联后启动电压增大，由于气体放电管的启动电压较小，不会导致雷击电流无法开启气体放电管，比如，若使用压敏电阻和第一防雷单元串联，由于压敏电阻以及第一防雷单元中防雷器件的启动电压都比较大，因此雷击电流无法开启气体放电管。

9、进一步的，由于一光伏组件的第一端和其他光伏组件的第一端通过dc/dc变换电路与逆变电路的第一端连接，一光伏组件的第二端和其他光伏组件的第二端通过dc/dc变换电路与逆变电路的第二端连接，即一光伏组件和其他光伏组件同极性的一端直连，进而可以使得气体防雷单元的两端之间电势差较小，在无雷击电流窜入时，不会存在其他电流传输至气体防雷单元导致气体防雷单元异常工作。

10、另外，由于气体放电管的体积较小，缩小了防雷装置体积，有效的缩小了防雷装置的体积大小，降低了制造成本。

11、在一种可能的实施方式中，所述气体防雷单元包括至少一个气体防雷支路；其中，每个气体防雷支路包括一个气体放电管，各个气体防雷支路的第一端构成所述气体防雷单元的第一端，各个气体防雷支路的第二端构成所述气体防雷单元的第二端。

12、基于上述技术方案，可以使得气体防雷支路的两端之间电势差较小，避免由于气体放电管启动电压较小，而导致无雷击电流窜入时，其他电流输入致使气体放电管异常开启。

13、另外，当雷击电流的电压高于气体放电管击穿电压时，气体放电管会瞬间短路，将任一其他光伏组件的第一端引入的雷击电流以及一光伏组件的第一端引入的雷击电流引至地面进行泄放。与传统的防雷装置使用防雷器或压敏电阻相比，气体放电管具有成本低廉、体积小的特点，使得防雷装置对于防雷器或压敏电阻一类防雷器件的需求数量减少，缩小了防雷装置的占用空间，方便安装，同时降低造价。

14、在一种可能的实施方式中，所述防雷装置还包括第二防雷单元；

15、所述第二防雷单元的第一端分别与所述一光伏组件的第二端和所述其他光伏组件中各个光伏组件的第二端连接，所述第二防雷单元的第二端和所述接地端连接；

16、所述第二防雷单元，用于将第三电流传输至所述接地端；其中，所述第三电流为所述一组光伏组件的第二端或所述其它光伏组件中任一光伏组件的第二端引入的雷击电流。

17、基于上述技术方案，通过设置第二防雷单元将由一光伏组件的第二端或其他光伏组件的第二端引入的雷击电流泄放至接地端进行防雷。

18、在一种可能的实施方式中，所述第二防雷单元包括至少两个防雷支路；其中，所述防雷支路包括防雷器件，各个防雷支路的第一端构成所述第二防雷单元的第一端，各个防雷支路的第二端构成所述第二防雷单元的第二端。

19、在一种可能的实施方式中，所述防雷装置还包括接地防雷单元；

20、所述接地防雷单元的第一端分别与所述第一防雷单元的第二端和所述第二防雷单元的第二端连接，所述接地防雷单元的第二端和所述接地端连接；

21、所述接地防雷单元，用于将接收到的第四电流传输至所述接地端；其中，所述第四电流为差模类型的所述第二电流或差模类型的所述第三电流。

22、雷击电流从发电装置引入时，根据回流路径的不同，可以形成共模类型的雷击电流或差模类型的雷击电流，当雷击电流为差模类型时，防雷装置可以设置接地防雷单元将接收到的差模电流传输至接地端进行防雷。

23、第二方面，本发明实施例提供的一种防雷装置，应用于光伏逆变系统，所述光伏逆变系统包括多路dc/dc变换电路和逆变电路，所述多路dc/dc变换电路中的每一路dc/dc变换电路的正负输入端分别用于连接一光伏组件的正负输出端，所述多路dc/dc变换电路的正负输出端并联后与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端用于连接功率负载或电网；

24、所述防雷装置包括气体防雷单元和第一防雷单元；其中，所述气体防雷单元包括至少一个气体放电管；

25、所述气体防雷单元的第一端和所述一光伏组件的第一端连接，所述气体防雷单元的第二端和所述其它光伏组件的第一端连接；所述第一防雷单元连接在所述一光伏组件的第一端和接地端之间；

26、所述气体防雷单元，用于将第一电流传输至所述第一防雷单元；其中，所述第一电流为所述其它光伏组件中任一光伏组件的第一端引入的雷击电流；

27、所述第一防雷单元，用于将所述第一电流和/或第二电流传输至所述接地端；其中，所述第二电流为所述一光伏组件的第一端引入的雷击电流，其中，所述一光伏组件的第一端为光伏组件的正输出端或负输出端，所述其它光伏组件的第一端为与所述一光伏组件的第一端极性相同的输出端。

28、在一种可能的实施方式中，所述气体防雷单元包括至少一个气体防雷支路；其中，每个气体防雷支路包括一个气体放电管，各个气体防雷支路的第一端构成所述气体防雷单元的第一端，各个气体防雷支路的第二端构成所述气体防雷单元的第二端。

29、在一种可能的实施方式中，所述防雷装置还包括第二防雷单元；

30、所述第二防雷单元的第一端分别与所述一光伏组件的第二端和各个其他光伏组件的第二端连接，所述第二防雷单元的第二端和所述接地端连接；

31、所述第二防雷单元，用于将第三电流传输至所述接地端；其中，所述第三电流为所述一光伏组件的第二端或所述其他光伏组件的第二端引入的雷击电流。

32、在一种可能的实施方式中，所述第二防雷单元包括至少两个防雷支路；其中，所述防雷支路包括防雷器件，各个防雷支路的第一端构成所述第二防雷单元的第一端，各个防雷支路的第二端构成所述第二防雷单元的第二端。

33、在一种可能的实施方式中，所述防雷装置还包括接地防雷单元；

34、所述接地防雷单元的第一端分别与所述第一防雷单元的第二端和所述第二防雷单元的第二端连接，所述接地防雷单元的第二端和所述接地端连接；

35、所述接地防雷单元，用于将接收到的第四电流传输至所述接地端；其中，所述第四电流为差模类型的所述第二电流或差模类型的所述第三电流。