一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置，包括光伏發(fā)電直流單元、直流配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器、分裂變壓器和裝置測控器；光伏發(fā)電直流單元與直流配電柜電氣連接，直流配電柜通過光伏并網(wǎng)逆變器與分裂變壓器相連接；裝置測控器與直流配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器、分裂變壓器通過通信線相連接；光伏發(fā)電直流單元包括光伏組件支撐裝置、光伏組件串、直流匯流箱；光伏組件支撐裝置用于固定光伏組件，光伏組件串通過并聯(lián)方式接入直流匯流箱后與光伏并網(wǎng)逆變器相連接。本實用新型實現(xiàn)集中逆變變壓式光伏發(fā)電裝置的發(fā)電、監(jiān)控和通信，達到光伏發(fā)電直流單元、直流配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器、分裂變壓器成套設(shè)計、安裝、使用，自動、高效運行目的。
【專利說明】一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類文明的發(fā)展日益迅速，人類對能源的需求也日益增加，傳統(tǒng)的化石能源正日趨枯竭，所以開發(fā)利用可再生能源和各種綠色能源以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是人類必須采取的措施?；谔柲芾玫墓夥l(fā)電技術(shù)也得到了廣泛的關(guān)注，隨著光伏行業(yè)的發(fā)展，太陽能發(fā)電應(yīng)用的場合越來越多，除了建設(shè)在荒漠地區(qū)的大型光伏電站外，城市中太陽能發(fā)電也越來越常見。
[0003]在中國中大型光伏發(fā)電并網(wǎng)應(yīng)用主要采用集中逆變變壓與變電站組合模式。集中逆變變壓實現(xiàn)過程是:由光伏組件電氣串接形成的光伏組串再組合成的光伏陣列，多塊光伏組件安裝在支撐系統(tǒng)上，把太陽輻射能轉(zhuǎn)化為直流電能，光伏組串在匯流箱內(nèi)進行電氣并聯(lián)匯流送入光伏并網(wǎng)逆變器(或直流配電柜，二次匯流送入光伏并網(wǎng)逆變器)，光伏并網(wǎng)逆變器將匯流箱輸出直流電能逆變轉(zhuǎn)化為交流電經(jīng)過變壓器送入電網(wǎng)。這個過程是連續(xù)的電力生產(chǎn)過程。目前光伏電站通常分別設(shè)計、采購和安裝光伏組件、支撐系統(tǒng)、匯流箱、直流配電柜、逆變器和變壓器，這些設(shè)備集成的控制檢測裝置信號分別接入光伏電站級監(jiān)控系統(tǒng)，導(dǎo)致電站運維過程中設(shè)備分別管理、分別安裝和維修。
[0004]分別設(shè)計、采購和安裝方式，割裂這些光伏發(fā)電設(shè)備互動關(guān)系，光伏電站級監(jiān)控系統(tǒng)集中管理導(dǎo)致缺少集中逆變發(fā)電過程的綜合監(jiān)控與管理，阻礙光伏發(fā)電裝置可靠性與效率性能的提尚。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本實用新型提供了一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置，集成監(jiān)控裝置，實現(xiàn)集中逆變變壓式光伏發(fā)電裝置的發(fā)電、監(jiān)控和通信，達到成套設(shè)計、安裝、使用，自動、高效運行目的，進一步提高光伏發(fā)電系統(tǒng)效率和自動化水平，便于安裝調(diào)試和運行維護。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0007]一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置，包括光伏發(fā)電直流單元、直流配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器、分裂變壓器和裝置測控器。
[0008]光伏發(fā)電直流單元與直流配電柜電氣連接，直流配電柜通過光伏并網(wǎng)逆變器與分裂變壓器相連接。
[0009]裝置測控器與光伏發(fā)電直流單元、直流配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器、分裂變壓器通過通信線相連接；裝置測控器用于設(shè)備間的集中通信和綜合管理，進行通信規(guī)約轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)光伏電站級監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備通信，把集中逆變變壓式光伏發(fā)電裝置的運行參數(shù)送至光伏電站級監(jiān)控系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)通信。
[0010]光伏發(fā)電直流單元包括光伏組件支撐裝置、光伏組件串、直流匯流箱。
[0011]光伏組件串包括若干串聯(lián)連接的光伏組件，光伏組件支撐裝置用于固定光伏組件，光伏組件串通過并聯(lián)方式接入直流匯流箱后與光伏并網(wǎng)逆變器相連接。
[0012]裝置測控器與光伏發(fā)電直流單元、直流配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器、分裂變壓器之間通過RS485或者無線通信或者以太網(wǎng)或者CAN網(wǎng)絡(luò)連接。
[0013]若干光伏發(fā)電直流單元通過電氣并聯(lián)方式接入直流配電柜。
[0014]光伏組件支撐裝置為支架或跟蹤器，跟蹤器為單軸跟蹤器或者斜單軸跟蹤器或雙軸跟蹤器。
[0015]一個直流配電柜連接若干光伏發(fā)電直流單元。
[0016]光伏發(fā)電直流單元、直流配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器、分裂變壓器和裝置測控器均設(shè)置有無線通信接口、串口通信接口、以太網(wǎng)通信接口。
[0017]分裂變壓器與兩臺光伏并網(wǎng)逆變器相連接。分裂變壓器是將其中一個繞組分裂成電路上不相連而在磁路上只有松散耦合的兩個繞組的變壓器，因此需要接入兩個輸入，兩臺光伏并網(wǎng)逆變器分別連接分裂變壓器的輸入端，兩臺光伏并網(wǎng)逆變器各連接一個直流配電柜。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型有益效果包括:
[0019]本實用新型通過集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置，實現(xiàn)集中逆變變壓式光伏發(fā)電裝置的發(fā)電、監(jiān)控和通信，達到光伏發(fā)電直流單元、直流配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器、分裂變壓器成套設(shè)計、安裝、使用，自動、高效運行目的，進一步提高光伏發(fā)電系統(tǒng)效率和自動化水平，便于安裝調(diào)試和運行維護。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實用新型光伏發(fā)電直流單元結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
[0023]如圖1所示(圖1中，實線表示電氣連接，虛線表示通信線連接)，一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置，包括光伏發(fā)電直流單元1、直流配電柜2、光伏并網(wǎng)逆變器3、分裂變壓器4和裝置測控器5。
[0024]光伏發(fā)電直流單元I與直流配電柜2電氣連接，直流配電柜2通過光伏并網(wǎng)逆變器3與分裂變壓器4相連接。
[0025]裝置測控器5與光伏發(fā)電直流單元1、直流配電柜2、光伏并網(wǎng)逆變器3、分裂變壓器4通過通信線相連接；裝置測控器用于設(shè)備間的集中通信和綜合管理，進行通信規(guī)約轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)光伏電站級監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備通信，把集中逆變變壓式光伏發(fā)電裝置的運行參數(shù)送至光伏電站級監(jiān)控系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)通信。
[0026]如圖2所示，光伏發(fā)電直流單元I包括光伏組件支撐裝置101、光伏組件串102、直流匯流箱103。
[0027]光伏組件串102包括若干串聯(lián)連接的光伏組件，光伏組件支撐裝置101用于固定光伏組件，光伏組件串102通過并聯(lián)方式接入直流匯流箱103后與光伏并網(wǎng)逆變器3相連接。
[0028]裝置測控器5與光伏發(fā)電直流單元1、直流配電柜2、光伏并網(wǎng)逆變器3、分裂變壓器4之間通過RS485或者無線通信或者以太網(wǎng)或者CAN網(wǎng)絡(luò)連接。
[0029]若干光伏發(fā)電直流單元I通過電氣并聯(lián)方式接入直流配電柜2。
[0030]光伏組件支撐裝置101為支架或者跟蹤器，跟蹤器為單軸跟蹤器或者斜單軸跟蹤器或雙軸跟蹤器。
[0031]一個直流配電柜2連接若干光伏發(fā)電直流單元I。
[0032]光伏發(fā)電直流單元1、直流配電柜2、光伏并網(wǎng)逆變器3、分裂變壓器4和裝置測控器5均設(shè)置有無線通信接口、串口通信接口、以太網(wǎng)通信接口。
[0033]分裂變壓器與兩臺光伏并網(wǎng)逆變器相連接。分裂變壓器是將其中一個繞組分裂成電路上不相連而在磁路上只有松散耦合的兩個繞組的變壓器，因此需要接入兩個輸入，兩臺光伏并網(wǎng)逆變器分別連接分裂變壓器的輸入端，兩臺光伏并網(wǎng)逆變器各連接一個直流配電柜2。
[0034]本實施例中，光伏組件支撐裝置101將多塊光伏組件按照一定方式固定在建筑物或地面上，可以使用固定支架、可調(diào)支架、(斜)單軸跟蹤器或雙軸跟蹤器方式實現(xiàn)。多塊光伏組件電氣串聯(lián)組成光伏組件串102。多個光伏組件串按照電氣并聯(lián)方式接入直流匯流箱103。光伏組件支撐裝置、光伏組件串、和直流匯流箱構(gòu)成光伏發(fā)電直流單元，見圖2。光伏組件支撐裝置101對光伏組件進行固定和保護，同時使得光伏組件接收更多的太陽輻射能。光伏組件將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電氣回路中的直流電能，光伏組件電氣串聯(lián)成光伏組件串，通過直流匯流箱103按照電氣并聯(lián)方式進行能量匯集。直流匯流箱103具有監(jiān)測功能，檢測光伏組件串接后并聯(lián)接入?yún)R流箱的各組串電流、電壓信號，輸入輸出開關(guān)信號，進行數(shù)據(jù)通信。光伏組件支撐裝置101采用斜單軸跟蹤器或雙軸跟蹤器。
[0035]多個光伏發(fā)電直流單元I按照電氣并聯(lián)方式接入直流配電柜2。直流配電柜2電氣接入光伏并網(wǎng)逆變器3。兩臺光伏并網(wǎng)逆變器3分別接入一臺分裂變壓器4。光伏發(fā)電直流單元I按照電氣并聯(lián)方式在直流配電柜2進行能量匯集。光伏發(fā)電直流單元I的輸出直流電能，在光伏并網(wǎng)逆變器3作用下轉(zhuǎn)化成交流電能送入分裂變壓器4。分裂變壓器4起到隔離和變壓作用，將電能送入電網(wǎng)。裝置測控器5具有集中通信和綜合管理的功能，與光伏發(fā)電直流單元1、直流配電柜2、光伏并網(wǎng)逆變器3、分裂變壓器4進行通信，進行通信規(guī)約轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)光伏電站級監(jiān)控系統(tǒng)與成套裝置內(nèi)部設(shè)備通信，把集中逆變變壓式光伏發(fā)電裝置的運行參數(shù)送至光伏電站級監(jiān)控系統(tǒng)。
[0036]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置，其特征在于，包括光伏發(fā)電直流單元(I)、直流配電柜(2)、光伏并網(wǎng)逆變器(3)、分裂變壓器(4)和裝置測控器(5); 所述光伏發(fā)電直流單元(I)與直流配電柜(2 )電氣連接，所述直流配電柜(2 )通過光伏并網(wǎng)逆變器(3)與分裂變壓器(4)相連接； 所述裝置測控器(5)與光伏發(fā)電直流單元(1)、直流配電柜(2)、光伏并網(wǎng)逆變器(3)、分裂變壓器(4)通過通信線相連接； 所述光伏發(fā)電直流單元(I)包括光伏組件支撐裝置(101)、光伏組件串(102)、直流匯流箱(103)； 所述光伏組件串(102)包括若干串聯(lián)連接的光伏組件，所述光伏組件支撐裝置(101)用于固定光伏組件，光伏組件串(102)通過并聯(lián)方式接入直流匯流箱(103)后與光伏并網(wǎng)逆變器(3)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置，其特征在于，裝置測控器(5)與光伏發(fā)電直流單元(1)、直流配電柜(2)、光伏并網(wǎng)逆變器(3)、分裂變壓器(4)之間通過RS485或者無線通信或者以太網(wǎng)或者CAN網(wǎng)絡(luò)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置，其特征在于，若干光伏發(fā)電直流單元(I)通過電氣并聯(lián)方式接入直流配電柜(2 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置，其特征在于， 光伏組件支撐裝置(101)為支架或者跟蹤器，所述跟蹤器為單軸跟蹤器或者斜單軸跟蹤器或雙軸跟蹤器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置，其特征在于，所述一個直流配電柜(2 )連接若干光伏發(fā)電直流單元(I)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置，其特征在于，所述光伏發(fā)電直流單元(I)、直流配電柜(2)、光伏并網(wǎng)逆變器(3)、分裂變壓器(4)和裝置測控器(5)均設(shè)置有無線通信接口、串口通信接口、以太網(wǎng)通信接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集中逆變變壓模式光伏發(fā)電成套裝置，其特征在于，所述分裂變壓器(4)與兩臺光伏并網(wǎng)逆變器(3)相連接。
【文檔編號】H02S10/00GK204190667SQ201420712845
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】史君海, 繆衛(wèi)龍, 瞿建國, 冷吉果, 唐沁雪, 陳超, 沈建國, 周水萍 申請人:江蘇藍天光伏科技有限公司