光伏智能變電站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電站的新能源發(fā)電領(lǐng)域研究領(lǐng)域，特別涉及一種光伏智能變電站。
【背景技術(shù)】
[0002]能源需求壓力巨大、能源供給制約較多、能源生產(chǎn)和消費(fèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境損壞嚴(yán)重、能源技術(shù)水平總體落后，是世界各國(guó)迫在眉睫的能源問(wèn)題，也是我國(guó)現(xiàn)階段面臨的能源問(wèn)題。開(kāi)發(fā)清潔的新能源勢(shì)必成為未來(lái)的趨勢(shì)。中國(guó)作為世界上最大的能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，保證太陽(yáng)能、風(fēng)力、水力等新能源的應(yīng)用和發(fā)展對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展極為重要。
[0003]中國(guó)光伏行業(yè)規(guī)模正在不斷創(chuàng)歷史新高:根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，截止2014年底，國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量2805萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)60%，其中，光伏電站2338萬(wàn)千瓦，分布式467萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量約250億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)超過(guò)200%。2014年新增裝機(jī)容量1060萬(wàn)千瓦，約占全球新增裝機(jī)的五分之一，占我國(guó)光伏電池組件產(chǎn)量的三分之一，實(shí)現(xiàn)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》中提出的平均年增1000萬(wàn)千瓦的目標(biāo)。為穩(wěn)定擴(kuò)大光伏發(fā)電應(yīng)用市場(chǎng)，2015年全國(guó)計(jì)劃新增光伏電站建設(shè)規(guī)模1780萬(wàn)千瓦(17.8GW)。
[0004]種種數(shù)據(jù)說(shuō)明，在需求關(guān)系與政策鼓勵(lì)的影響下，中國(guó)的光伏事業(yè)迎來(lái)了一個(gè)又一個(gè)的機(jī)遇。在這個(gè)光伏發(fā)電迎來(lái)機(jī)遇又面臨挑戰(zhàn)的大環(huán)境中，傳統(tǒng)光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)變電部分技術(shù)落后以及由此帶來(lái)的種種弊端也逐漸顯示。
[0005]我國(guó)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池陣列、匯流箱、逆變器、升壓變壓器以及低壓交、直流配電柜和高壓開(kāi)關(guān)組成。其中，直流配電柜、逆變器、升壓變壓器以及高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備屬于變電并網(wǎng)部分。在傳統(tǒng)的變電并網(wǎng)的技術(shù)方案中，業(yè)主需要為上述設(shè)備自建設(shè)備房，并需要對(duì)其在多家供應(yīng)商之間進(jìn)行設(shè)備的選型、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、安裝、調(diào)試和維護(hù)，不僅消耗大量的人力物力，還要承擔(dān)設(shè)備兼容不良，不同供應(yīng)商互相推卸責(zé)任，施工隊(duì)施工質(zhì)量良莠不齊等帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。目前市場(chǎng)上為光伏發(fā)電系統(tǒng)提供的箱變方案，設(shè)計(jì)思路仍然停留在變壓器及開(kāi)關(guān)設(shè)備的簡(jiǎn)單集成階段，不能滿足調(diào)度的信息化及設(shè)備的智能管理要求等能源互聯(lián)網(wǎng)思想。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供提出一種應(yīng)用在光伏發(fā)電領(lǐng)域的光伏智能變電站，將交直流配電柜、光伏逆變器、升壓變壓器和高壓并網(wǎng)開(kāi)關(guān)設(shè)備高度整合為箱式變電站。箱式變電站依據(jù)不同種類的光伏發(fā)電站的應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)不同結(jié)構(gòu)的箱體，并且具備低壓側(cè)調(diào)節(jié)高壓側(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量的靜止無(wú)功發(fā)生裝置以及就地智能監(jiān)控終端，和光伏發(fā)電智能監(jiān)控基站系統(tǒng)，一體化解決了光伏發(fā)電系統(tǒng)中能量輸送、電能質(zhì)量調(diào)整、智能監(jiān)控與調(diào)度、電站運(yùn)維等一系列技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與高壓大電網(wǎng)的柔性連接。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]—種光伏智能變電站，包括用于采集各路匯流箱接入的直流配電柜、用于將光伏電池板轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的直流功率逆變?yōu)榻涣鞴β实墓夥孀兤鳌⒂糜诜謹(jǐn)嗄孀兤骱蜕龎鹤儔浩鞯倪B接并對(duì)低壓交流電流提供監(jiān)控保護(hù)的低壓開(kāi)關(guān)柜、用于將逆變器輸出的不符合與電網(wǎng)并網(wǎng)交流電壓等級(jí)升壓為與電網(wǎng)電壓等級(jí)相同的升壓變壓器、用于分?jǐn)嗌龎鹤儔浩髋c電網(wǎng)的連接的高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、用于集中管理和協(xié)調(diào)光伏智能變電站內(nèi)各設(shè)備元件的就地智能監(jiān)控終端、用于集中管理和協(xié)調(diào)各光伏變電站就地智能監(jiān)控終端的光伏發(fā)電智能監(jiān)控基站、用于調(diào)節(jié)光伏智能變電站與電網(wǎng)連接的并網(wǎng)點(diǎn)的電壓以及功率因數(shù)的低壓靜止無(wú)功發(fā)生裝置;所述直流配電柜、光伏逆變器、低壓開(kāi)關(guān)柜、光伏逆變器、低壓靜止無(wú)功發(fā)生裝置、升壓變壓器以及高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備順序連接。
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，該光伏智能變電站還包括箱式變電站箱體，所述直流配電柜、光伏逆變器、升壓變壓器、高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、就地智能監(jiān)控終端、光伏發(fā)電智能監(jiān)控基站以及低壓靜止無(wú)功發(fā)生裝置均設(shè)置在箱式變電站箱體中。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述就地智能監(jiān)控終端將電量、非電量信息先匯集到統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，完成數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析后，再上傳到上級(jí)光伏發(fā)電智能監(jiān)控基站的后臺(tái)。
[0011]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述光伏發(fā)電智能監(jiān)控基站處于就地智能監(jiān)控終端上一級(jí)站控層。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述光伏智能變電站可根據(jù)發(fā)電容量的需求安裝一套或者兩套發(fā)電單元，每套發(fā)電單元包括一臺(tái)直流配電柜、一臺(tái)光伏逆變器和一臺(tái)低壓開(kāi)關(guān)柜。
[0013]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，一臺(tái)光伏智能變電站配套一個(gè)就地智能監(jiān)控終端。
[0014]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備包括一臺(tái)并網(wǎng)高壓開(kāi)關(guān)。
[0015]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述箱式變電站箱體的外殼上設(shè)有風(fēng)道以及溫度控制裝置。
[0016]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述光伏智能變電站并聯(lián)在具有相同電壓等級(jí)的母線上，與電網(wǎng)并網(wǎng)。
[0017]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述光伏智能變電站輸入端還連接有光伏電池板和匯流箱，輸出端與電網(wǎng)連接。
[0018]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0019]I)光伏智能變電站因集成了光伏逆變器、低壓靜止無(wú)功發(fā)生裝置等大功率電力電子設(shè)備，與傳統(tǒng)的箱變、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在很大差別。智光電氣積累多年的成熟大功率電力電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，為光伏發(fā)電站設(shè)備具備25年的使用壽命提供了有力的技術(shù)保證。
[0020]2)光伏智能變電站一站式設(shè)計(jì)，大大節(jié)省了安裝空間，對(duì)山地光伏，廠房屋頂分布式光伏、漁光互補(bǔ)光伏這類使用環(huán)境有場(chǎng)地限制的發(fā)電站尤其有利。
[0021]3)光伏智能一站式解決方案，配合智光電氣自主研發(fā)的低壓靜止無(wú)功發(fā)生裝置，從變電站內(nèi)低壓側(cè)調(diào)節(jié)高壓側(cè)并網(wǎng)點(diǎn)的功率因數(shù)和電壓波動(dòng)，對(duì)于解決分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的夜間不發(fā)電導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)功率因數(shù)偏低的問(wèn)題，效果尤其顯著。
[0022]4)光伏智能變電站基于預(yù)裝的逆變器控制器、低壓無(wú)功發(fā)生控制器、溫度控制器、變壓器保護(hù)裝置，在站內(nèi)光伏就地監(jiān)控系統(tǒng)的全面協(xié)調(diào)控制下，具有全面的保護(hù)功能。
[0023]5)管理單臺(tái)光伏智能變電站的就地監(jiān)控系統(tǒng)一一管理光伏發(fā)電站的站控管理系統(tǒng)一一管理各光伏發(fā)電站的區(qū)域調(diào)度云系統(tǒng)，組成具有能源互聯(lián)網(wǎng)思維的終端監(jiān)控，協(xié)助用戶實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電站的集團(tuán)管理。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為光伏智能變電站的結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的光伏智能變電站的主接線圖；
[0026]圖3為就地智能監(jiān)控終端的拓?fù)鋱D；
[0027]圖4為光伏發(fā)電智能監(jiān)控基站的拓?fù)鋱D。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0029]實(shí)施例
[0030]如圖1所示，一種光伏智能變電站，其包括直流配電柜、光伏逆變器、低壓開(kāi)關(guān)柜、升壓變壓器、高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、就地智能監(jiān)控終端、低壓靜止無(wú)功發(fā)生裝置、箱式變電站箱體；主回路是:直流配電柜一一(串聯(lián))光伏逆變器一一(串聯(lián))低壓開(kāi)關(guān)柜一一(串聯(lián))光伏逆變器一一(并聯(lián))低壓靜止無(wú)功發(fā)生裝置一一(串聯(lián))升壓變壓器一一(串聯(lián))高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備;而就地智能監(jiān)控終端，是屬于控制部分，它是采集這個(gè)主回路相應(yīng)反饋過(guò)來(lái)的二次電流、電壓和開(kāi)關(guān)量的?；镜陌惭b點(diǎn)可以在箱變內(nèi)，也可以在用戶的控制房?jī)?nèi)。但它是管理各臺(tái)箱變的監(jiān)控終端的。
[0031]其中，一臺(tái)直流配電柜、一臺(tái)光伏逆變