本實(shí)用新型涉及光伏匯流監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏發(fā)電智能防雷匯流箱。
背景技術(shù)：
：太陽能電池陣列接受光照產(chǎn)生直流電流，電流輸出到匯流箱并聯(lián)匯流，然后由多個(gè)匯流箱輸出到逆變器，最終逆變器把直流電轉(zhuǎn)換為交流電后輸送到電網(wǎng)或經(jīng)過升壓后進(jìn)行并網(wǎng)。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，在匯流箱處對(duì)光伏電池陣列的電壓電流等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過通信采集器將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳回計(jì)算機(jī)中心，這一過程形成光伏匯流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。光伏匯流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是智能光伏發(fā)電系統(tǒng)中對(duì)光電池陣列及外圍輔助元件進(jìn)行監(jiān)測(cè)的一種智能設(shè)備，它是伴隨著光伏發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用而產(chǎn)生的一個(gè)新型應(yīng)用技術(shù)。TMS320F28035的智能光伏匯流箱使用霍爾傳感器隔離測(cè)量來自光伏電池陣列的電流，同時(shí)可以測(cè)量其輸出電壓，監(jiān)測(cè)匯流箱內(nèi)部的防雷器和直流斷路器的工作狀態(tài)、配有溫度、風(fēng)速，輻照等傳感器輸入接口，帶有接點(diǎn)輸出，用于驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本裝置通過RS485總線與上位機(jī)通訊，用于接收計(jì)算機(jī)指令，上傳檢測(cè)到的光伏電池陣列、匯流箱組件和外部環(huán)境狀態(tài)。本裝置最多可監(jiān)測(cè)16路光伏電池組輸出電流，并可以根據(jù)輸入電壓計(jì)算分相和合相功率。本裝置帶有LED數(shù)碼顯示器和設(shè)定撥碼，用于查看數(shù)據(jù)和設(shè)定本裝置的通訊地址、數(shù)據(jù)格式、波特率等參數(shù)。此產(chǎn)品問題集中于沒有防雷報(bào)警系統(tǒng)。沒有防雷系統(tǒng)在雷雨天容易引發(fā)電壓鄒然升高突發(fā)大火。沒有報(bào)警系統(tǒng)在匯流箱內(nèi)部出現(xiàn)電壓過高，電流過大等系統(tǒng)故障時(shí)不能及時(shí)反饋，易引發(fā)系統(tǒng)癱瘓損壞。防雷智能匯流箱在光伏防雷匯流箱里配置了光伏專用直流防雷模塊、直流熔斷器和斷路器、防反二極管等.實(shí)踐表明:內(nèi)置光伏匯流采集裝置可用于監(jiān)測(cè)光電池陣列中電池板運(yùn)行狀態(tài)、光電池電流測(cè)量、防雷器狀態(tài)采集、直流斷路器狀態(tài)采集等,并把測(cè)量和采集到的數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)上傳,保證太陽能光伏發(fā)系統(tǒng)發(fā)揮最大功效.最后闡述了光伏發(fā)電智能防雷匯流箱的應(yīng)用前景。這個(gè)產(chǎn)品主要問題集中于沒有報(bào)警系統(tǒng)，在采集數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題的時(shí)候不能有效的提醒檢測(cè)者。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的目的在于提供一種光伏發(fā)電智能防雷匯流箱，減少光伏組件與逆變器之間連接線，方便維護(hù)，提高可靠性，將報(bào)警系統(tǒng)作為核心部件應(yīng)用在匯流箱體內(nèi)部，能有效的預(yù)防保護(hù)檢測(cè)匯流箱運(yùn)行的各種狀態(tài)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：包括報(bào)警器、防雷器、斷路器和顯示端口；若干太陽能電池板的正極與主匯流連接，負(fù)極與負(fù)匯流連接；其中主匯流與斷路器的正極直流輸入端相連，負(fù)匯流與負(fù)極直流輸入端相連，且主匯流、負(fù)匯流與報(bào)警器相連；斷路器正極直流輸出端與顯示端口的正極直流輸入端相連，斷路器負(fù)極直流輸出端與顯示端口的負(fù)極直流輸出端相連；防雷器正極直流輸入端接入斷路器的正極直流輸入端，防雷器負(fù)極直流輸出端與主匯流相連；防雷器PE端與顯示端口的PE端口相連后共同接地；當(dāng)防雷器檢測(cè)到雷電信號(hào)時(shí)，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)至主匯流和負(fù)匯流，主匯流和負(fù)匯流通過斷路器將報(bào)警信號(hào)傳入至顯示端口，同時(shí)通過斷路器將信號(hào)切斷，保護(hù)太陽能電池板。本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：若干太陽能電池板采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式。本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述報(bào)警器為一單片機(jī)，且型號(hào)BJQ-HH-407。發(fā)明效果本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于：在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中為了減少光伏組件與逆變器之間連接線，方便維護(hù)，提高可靠性，提出了一種有效連接光伏組件與逆變器的光伏發(fā)電智能防雷匯流箱裝置。在光伏防雷匯流箱里配置了光伏專用直流防雷模塊、直流熔斷器和斷路器、防反二極管等實(shí)踐表明，內(nèi)置光伏匯流采集裝置可用于監(jiān)測(cè)光電池陣列中電池板運(yùn)行狀態(tài)、光電池電流測(cè)量、防雷器狀態(tài)采集、直流斷路器狀態(tài)采集等，并把測(cè)量和采集到的數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)上傳，保證太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮最大功效。附圖說明圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例，對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)一步說明。1、結(jié)合圖1，智能匯流箱設(shè)計(jì)具有如下性能特點(diǎn)：(1)滿足室外安裝的使用要求，防水等級(jí)達(dá)到IP65；(2)同時(shí)可接入8/12/16路光伏陣列，每路配16A1000Vdc保險(xiǎn)絲(根據(jù)光伏系統(tǒng)配置情況，可更換其他等級(jí))；(3)配有光伏專用高壓防雷器，正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間都具備防雷功能；(4)采用正負(fù)極分別串聯(lián)的四極斷路器提高直流耐壓值；(5)對(duì)輸入陣列進(jìn)行電流監(jiān)控，本機(jī)LED顯示及通過RS485方式輸出電流值；(6)對(duì)匯流后電壓進(jìn)行監(jiān)控，本機(jī)LED顯示及通過RS485方式輸出電壓值。(7)對(duì)系統(tǒng)承受電壓進(jìn)行記錄并具有雷擊報(bào)警功能。智能匯流箱包含器件Cpu:它具有多種功耗管理模式，靈活的振蕩器結(jié)構(gòu)。電流傳感器:可對(duì)直流、交流及脈動(dòng)電流進(jìn)行測(cè)量等。電壓傳感器：將直流、交流、脈沖電壓無失真的轉(zhuǎn)換成隔離電流以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)電壓測(cè)量的模塊，隔離測(cè)量。防雷模塊：當(dāng)線路遭受到二次感應(yīng)雷擊或造作過電壓時(shí)，電涌保護(hù)器動(dòng)作將瞬時(shí)過電壓短路泄放到大地，保護(hù)設(shè)備和人身安全。直流斷路器：匯流箱內(nèi)配置的斷路器等級(jí)為750V，160A，采用正負(fù)極分別串聯(lián)的四極斷路器提高直流耐壓值，可承受的直流電壓值不小于DC1000V。熔斷器：險(xiǎn)絲的最小等級(jí)可由光伏組件的短路電流計(jì)算而得，系統(tǒng)中的使用的保險(xiǎn)絲及接線的額定值需要滿足最小1.56倍的Isc取值。報(bào)警器：當(dāng)電壓過大時(shí)，能通過及時(shí)通信系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，當(dāng)遭受雷擊時(shí)，能有效記錄防護(hù)數(shù)值并通過及時(shí)通信系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警。CPU位于端口下方，電流傳感器位于斷路器中，熔斷器位于斷路器中，DC(直流)FU(太陽能電池板)PE(接地)，輸入輸出模塊(報(bào)警器)，太陽能電池板(FU)通過接線盒串(并)聯(lián)的方式與正極連接至主匯流，負(fù)極連接至負(fù)匯流。主負(fù)匯流分別連接斷路器DC正負(fù)輸入連接，主負(fù)匯流分別與防雷器正負(fù)DC連接，主負(fù)匯流分別與報(bào)警器連接，斷路器DC正負(fù)輸出與匯流箱顯示端口DC正負(fù)連接，防雷器與顯示端口連接接地。斷路器為四極直流斷路器S-PV-M8/12/M16光伏匯流監(jiān)測(cè)單元是為滿足太陽能發(fā)電系統(tǒng)自動(dòng)化需求所設(shè)計(jì)，具有體積小、低耗電、無風(fēng)扇、寬溫運(yùn)行、高抗干擾等特性，是一款真正的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品?？梢圆杉?、12或16路直流量，并監(jiān)測(cè)光伏陣列電壓及電池板溫度，防雷器開關(guān)量狀態(tài)等。并可設(shè)置高低限，產(chǎn)生變位信息。具有RS485接口，裝置支持MODBUS協(xié)議。1設(shè)計(jì)功能1.1電流電壓信號(hào)采集各路光伏組件正極連線通過電流互感器，輸出與輸入電流成正比的電壓信號(hào)2.5±0.625V，通過八選一模擬開關(guān)切換各路信號(hào)，循環(huán)采集各路電流，輸出一路至單片機(jī)A/D通道，完成電流信號(hào)采集。匯流后的電壓，通過電壓互感器，輸出與輸入電壓成正比的電流信號(hào)(0～50mA)，經(jīng)采樣電阻后，轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)0～5V，輸入單片機(jī)A/D通道，完成電壓信號(hào)采集。1.2匯流8路或者16路光伏組件連線采取正負(fù)極分開匯流模式，通過小型匯流排連接，送至四極直流斷路器的正負(fù)端。1.3防雷采用太陽能專用電涌保護(hù)模塊，可實(shí)現(xiàn)正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間的防雷保護(hù)。當(dāng)系統(tǒng)遭受雷擊破壞后，一組觸點(diǎn)可發(fā)給單片機(jī)(報(bào)警器)，告知處于故障狀態(tài)，以便及時(shí)維修。1.4通訊匯流箱的通訊參數(shù)可以直接在電路板上進(jìn)行設(shè)定和查看，通過撥碼開關(guān)進(jìn)行通訊地址的設(shè)定，通過按鍵和LED查看當(dāng)前通訊參數(shù)與狀態(tài)。1.5報(bào)警匯流箱的安全性能通過即時(shí)報(bào)警系統(tǒng)及時(shí)反饋系統(tǒng)的安全指數(shù)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本設(shè)備的體積初步定為670mm×536mm×192mm(寬×高×深)，建議為直立掛墻安裝。端子大小與連接線大小，根據(jù)下表對(duì)不同的端子查詢選擇合適的線纜。端子說明端子大小推薦接線直流正極輸入PG94mm2直流負(fù)極輸入PG94mm2直流正極匯流輸出PG21-18G35mm2直流負(fù)極匯流輸出PG21-18G35mm2接地端子PG11-10G16mm2通訊端子PG16-14G1.5mm2低阻四芯屏蔽雙絞線光伏陣列防雷匯流箱采用鑰匙開啟與關(guān)閉機(jī)箱，方法是將鑰匙插入鎖內(nèi)，順時(shí)針擰動(dòng)，則關(guān)閉機(jī)箱，逆時(shí)針擰動(dòng)，則開啟機(jī)箱。注意必須上下兩個(gè)鎖都開啟和關(guān)閉才能有效的打開和關(guān)閉機(jī)箱。逆變器的輸入端位于機(jī)殼的下部，采用防水電纜填料函，可實(shí)現(xiàn)IP65的防護(hù)。3.產(chǎn)品設(shè)計(jì)特點(diǎn)全優(yōu)化硬件設(shè)計(jì)，與外部的任何電氣聯(lián)系均通過光電隔離；硬件設(shè)計(jì)有獨(dú)立于CPU的看門狗電路和自檢功能，確保裝置“不死機(jī)”；先進(jìn)的直流采樣及數(shù)字式諧波濾過技術(shù)，有效處理外界干擾，一體化設(shè)計(jì)方便安裝；高品質(zhì)的工業(yè)級(jí)元件，高水準(zhǔn)的電氣設(shè)計(jì)，高密度集成的電路結(jié)構(gòu)，使裝置擁有優(yōu)異的電氣隔離和電磁屏蔽表現(xiàn)，極大提高了裝置的抗干擾性能與可靠性保障；與智能采集裝置、繼電保護(hù)具有相同等級(jí)的EMC；模擬量的線性隔離采集；裝置的工作電源輸入電壓為直流18～36V，可廣泛適用于各種供電環(huán)境；寬溫運(yùn)行：運(yùn)行溫度-35℃～70℃；具有獨(dú)立的防護(hù)報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)前第1頁1 2 3