一种新型光伏并网电站的改良方法与流程

本发明涉及一种光伏并网电站的改良方法，具体涉及一种采用太阳能光伏发电阻抗调节装置的新型光伏并网电站的改良方法。

背景技术：

传统光伏并网技术无视于潜在电阻，导致光伏发电高成本低效率，这对国家土地资源和材料资源造成极大的浪费，同时在谐波闪变，逆变终断，高压泄流，低压解列，公频污染方面留下无法排除的隐患，闪变引起的高压泄流事件如同雷击事件，低压解列的场面将是火海连片，这是为期十几年不间断实验重复的经历，不是凭空推断发出的寓言，（如果天津港爆炸损失上100亿还没忘记）为了国家和全民的安全，我们不要等待更大的悲剧重演。

太阳能光伏并网电站中的太阳能光伏发电系统包括太阳能电池片，其主要包括晶体硅电池。晶体硅太阳能电池有串联电阻和并联电阻，电池片可以简单的看成这样的一个模型：一个恒流源串联一个电阻，并联一个电阻；其中串联电阻一般是由正面的银栅极的电阻、硅片材料本身的电阻及铝背场的电阻引起。而并联电阻实际上并没有这样的一个电阻，由于电池片有漏电流，它与电池片输出电流方向相反，因此会抵消部分输出电流，使输出的电流降低，这就相当于一个电阻并联在一个电池片上。

我国的光伏并网总装机排在全球总装机的第一位，2015年统计超过50GW，其年产值估算大于7000亿，其中4550亿经济增长属于泡沫经济，我们要想挽回这些巨大的虚拟经济，我们想避免重大灾难的发生，凡是传统技术建成的光伏并网，要么拆毁要么升级。

半个多世纪以来的科学实践，使人们逐渐认识了光与电之间的转换关系，建立了光就是电理念，因此，人们把太阳能发电现在称为光伏发电。

电子跃迁的理论提出在苏联，硅晶电池产生在美国，制作精良的工艺在日本，装备全面配套在德国，我国光伏产业链的一切技术都是从德国引进，我们没有自主创新的知识产权，只能随从在别国后面，以廉价的劳动出廉价的产品，然后以低价倾销的惯例竞争国际社会。

按照2013年初，中国电力科学研究院公示的调研数据，西藏羊八井光伏电站的最大功率为每分钟75%的闪变幅度，表明了70%以上的无功电压闪变，导致出振荡式运行的恶性循环，对公共电网50赫兹的频率污染是一个典型的例案。

按照2013年初，国家电网对并网电量运营阶梯衰减的模拟数据，每小时14万元并网的电力，最终只能以5万元的商品价值销售出去，电网必须承担9万元的盈亏。所以，光伏并网的电能质量至今成为一个未解之谜，青海省原1.15元/度并网的电价，暂行20%的计价支付费，新疆、内蒙的光伏并网迟迟不让接入电网，发电企业认为这是弃光行为。但没有人公正地说光伏今在中国制造了何等庞大的泡沫经济，并将银行、企业、电网捆绑在一起，成为命运的共同体？

光伏并网，由于35.7%的真实效率，注定光伏电站自身视在功率不能出力。我国浙江省有许多的工厂自建的光伏电站，但尚无一例真正做到自发自用的案例，都将不能出力的虚电并到国家电网中去，自己使用依赖国家电网供给。我国普遍光伏并网电力，从质量而言，最大出只在35.7%以内，说明了并网逆变尽都做到了以假换真。如此下去，光伏并网在公网占到10%的比例时，电网承受不起的时候，无功电压的大幅闪变，逆变终断，高压泄流势必造成国家电网的局部瘫痪。35KV——600KV的高压泄流时，如同于雷击事件，危害极大；光伏方阵解列的场景将是火海一片连一片。这是十二年不间断试验的经历，不是凭空设想的寓言。西班牙在2005年方阵自动解列，焊接锡带自行溶化，日本的示范工程断电技术方案失败造成的电网基础设施更大量的装备，这些都是铁证如山的事实凭据。中国光伏集中式大规模范例，无视于潜在电阻违背欧姆电阻定理盲目发展，潜伏下无尽的安全隐患。在我国大力推进城乡普及光伏发电的重要时期，我们不得有丝毫的侥幸心理，应当高度警惕陈旧技术的灾难危机，因为国工业发展人民生活的安全问题得不到妥善解决，相关的新型产业也就无法正常有序地进行下去，如果我们的进程违背科学真理，主观的发展，在灾难中将成为历史倒退。下面实地调研取证数据：

第一例取证：2013年9月青海省南洲一塔拉20MW并网运行数据。

该电站是以8.676A、30V组件20个组件串联的汇流组串，形成600V工作电压的电站，实际正常运行最大功率点值的有效工作为500V。因为组串潜在电阻超标，造成16.66%的无功电压，20兆瓦的光伏电站每小时少发出的电量是：20X1248AX100V=2496KW，近视于2500度电就损失2500元经济，一天的损失在10000元以上。

第二例取证：2014年8月新疆嘉盛太阳能引水示范工程。

装机容量10.56KW负载水泵2.5KW，实际连续运行的间歇式平均有效功率840W，理论装机的实际利用率为8%，因为在5A、550V的组件线路其潜在电阻为110Ω，严重超标的潜在电阻彻底破坏电能守恒，这一引水示范工程则是一种间歇式的运行，逆变器前面的直流和逆变器之后交流电压，同步变化液晶显示数据（400V、4V、8V、16V、32V、64V、120V、240V、280V、320V、360V、380V、400V、4V）/3秒，在3秒钟一次循环振荡的周期内，因虚电不能出力水泵每次启动工作时，将光伏电源660V开路电压以上的的工作电压直线下降到4V和400V的区间，逆变自动终断，瞬间电回升到原位时，逆变器又启动，又暂停，3秒钟一次的重复循环闪变，50赫兹的公网频率就会受10赫左右的冲击污染。对2.5KW水泵来说，电机工作的交流电压，在99%的区间起浮跌落变化，电机3600转/分钟的速度始终在1200转/分钟运行，三分之二的功率受损。

第三例取证：2015年10月，浙江玉环新技术传统技术对比实验。

本实验案例主要是用来见证光伏并网的电能质量问题，它是用两台同样的逆变器做成两个发电系统进行对比。

2016年1月4日10:00——13:00电站并网运行电参数记实报告单（天气状况晴）如下表1：

表1：电站并网运行电参数记实报告单

以上三个取证案例显示的各种差异，都是我国光伏网的现实凭据，在这样的技术背景下，我们盲目的发展就是浪费资源，违背自然规律建设等于制造灾难。

光伏虚电并网一但占到10%以上的比重，整个公网的电压就会完全失控，大幅的闪变泄流时，并网连接的地段就变成火海一片。

技术实现要素：

为解决上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于新型光伏并网电站的技术改良，是为了解救被虚拟泡沫经济捆绑的银行，光伏企业，国家电网命运共同体，解决全民用电的日常生活安全问题，技术改良具体目标：

1、是把我国光伏并网，理论装机实现的输出概率，由当前的78.9%，提高到97.9%，使产能上升19%的百分比。

2、是将我国光伏并网继电负载做功效应，由当前的35.7%，提高到97.9%，使光伏并网的电能质量上升62.2%的额定比。

3、是在逆变配套设施不变，采光面积不变，投资成本基本不变的前提下，一座电站改良后实用价值≥升级前的2.6倍。

4、是通过潜在电阻有效调控，将发电系统无功电压变为有功电压，便非恒流不稳压的电源，变成非恒流而相对稳压的电源，解决了这国际技术难题。从此光伏并网继电功率和有效负载做功率，将成为近似100%的对应关系，解决了虚电上网也就化解了经济矛盾问题，以上的4个目标数据实现，也就是本发明在电力能源技术科学突出进步作为。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种太阳能光伏发电阻抗调节装置，包括：外壳1、安装在外壳1的内腔中的阻抗调节器4、连接片6、散热片、绝缘隔断7、阻抗调节器安装孔8、汇流阴极10和汇流阳极11；其特征在于：所述阻抗调节器4包括可控硅模块5和汇流宽带9；所述可控硅模块5包括可控硅模块正向2和可控硅模块反向3，所述可控硅模块5的输入端为可控硅模块正向2、输出端为可控硅模块反向3。

所述的太阳能光伏发电阻抗调节装置，该装置按照前后次序包括汇流阴极10、阻抗调节器4和汇流阳极11三个支体，三个支体在光伏组串线路中组成一组；在应用到光伏并网电站中时，该电站的一个单元包括多组太阳能光伏发电阻抗调节装置，其中，第一组太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阴极10与其阻抗调节器4的可控硅模块反向3连接在一起，成为一个单元的负极；另一组太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阳极11与其阻抗调节器4的可控硅模块正向2连接在一起，成为一个单元的正极。

所述的太阳能光伏发电阻抗调节装置，其中：所述汇流阴极10包括6个公型插头，该6个公型插头与长25cm、宽3cm、厚0.25cm的铜板宽带焊接在一起后中间被塑封，且两端外露成为汇流阴极外接点；所述汇流阳极11包括6个母型插头，该 6个母型插头与长25cm、宽3cm、厚0.25cm的铜板宽带焊接在一起后中间被塑封，且两端外露成为汇流阳极外接点；并且，所述汇流阴极10经过塑封后成为一个独立组件；所述汇流阳极11经过塑封后成为一个独立组件。

所述的太阳能光伏发电阻抗调节装置，其中：所述阻抗调节器4包括额定电流为800A的可控硅模块5和额定电流为800A的汇流宽带9；所述阻抗调节器4一侧由6个母型插头与可控硅模块反向3焊接在一起、另一侧由6个公型插头与可控硅模块正向2焊接在一起；所述的外壳1采用耐高温耐阻燃工程塑料制成，为长条状结构；所述的外壳1内一边由6个组串正极插接件与可控硅模块5连接在一起，另一边通过长25cm，宽3.2cm，厚0.4cm的汇流宽带并排地焊接6个负极接插件；所述的散热片固定在可控硅模块5平面，所述连接片6将可控硅模块5和汇流宽带9连接之后，所述阻抗调节器4的固定脚通过螺钉固定在外壳1内盖板封装，而汇流宽带连接9的固定脚两端为阻抗调节装置之间提供连接点。

一种新型光伏并网电站，其特征在于：采用上述方案中所述的太阳能光伏发电阻抗调节装置来调节潜在电阻。

所述的新型光伏并网电站，其中：调节后的潜在电阻值位于0.55Ω≤R≤1.82的范围内。

所述的新型光伏并网电站，其中：经汇流阴极10与汇流阳极11输出的电源，是经双波整流过的防止倒流的安全电源。

所述的新型光伏并网电站，其中：在太阳能光伏发电阻抗调节装置的一个单元安装完成之前进行所述汇流宽带9与所述可控硅模块5的连接；具体包括：断开连接片6，使阻抗调节器4的可控硅模块正向2和可控硅模块反向3互相分离；当该单元的汇流阴极10与汇流阳极11安装齐全后，再将连接片6连接紧固；所述的连接片6的作用是将可控硅模块正向2和可控硅模块反向3连接；所述的绝缘隔断7的作用是将汇流宽带9与可控硅模块5隔离。

所述的新型光伏并网电站，其中：所述新型光伏并网电站包括多个单元，所述多个单元中的1个单元包括相同的6个隔段，所述6个隔段之间通过5个阻抗调节器4相连接，所述6个隔段中的每1个隔段均包括并联的6个组串，所述6个组串中的每1个组串均包括串联连接的5个组件； 所述5个阻抗调节器4中的第1个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第1隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第2隔段的6个组串的正极连接；所述5个阻抗调节器4中的第2个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第2隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第3隔段的6个组串的正极连接；所述5个阻抗调节器4中的第3个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第3隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第4隔段的6个组串的正极连接；所述5个阻抗调节器4中的第4个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第4隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第5隔段的6个组串的正极连接；所述5个阻抗调节器4中的第5个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第5隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第6隔段的6个组串的正极连接；所述第1隔段的6个组串的正极与太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阳极11相连接、所述第6隔段的6个组串的负极与太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阴极10相连接；将具有与上述1个单元相同结构的第一单元、第二单元和第三单元并联连接成第一亚单元、将具有与上述1个单元相同结构的第四单元、第五单元和第六单元并联连接成第二亚单元；之后将第一亚单元与第二亚单元并联连接；所述的第一单元、第二单元、第三单元、第四单元、第五单元和第六单元一端的汇流阳极通过汇流总线连接成为正极母线、所述的第一单元、第二单元、第三单元、第四单元、第五单元和第六单元另一端的汇流阴极通过汇流总线连接成为负极母线；其中，第一亚单元和第二亚单元组成发电方阵系统，该发电方阵的正、负极母线输出额定电流为312.336A、额定电压为900V，且系统潜在电阻值为2.88Ω；

或者所述新型光伏并网电站包括多个单元，所述多个单元中的一个单元包括相同的4个隔段，所述4个隔段之间通过3个阻抗调节器4相连接，所述4个隔段中的每1个隔段均包括并联的6个组串，所述6个组串中的每1个组串均包括串联连接的5个组件；所述3个阻抗调节器4中的第1个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第1隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第2隔段的6个组串的正极连接；所述3个阻抗调节器4中的第2个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第2隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第3隔段的6个组串的正极连接；所述3个阻抗调节器4中的第3个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第3隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第4隔段的6个组串的正极连接；所述第1隔段的6个组串的正极与太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阳极11相连接、所述第6隔段的6个组串的负极与太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阴极10相连接；将具有与上述1个单元相同结构的第一单元、第二单元和第三单元并联连接成第一亚单元、将具有与上述1个单元相同结构的第四单元、第五单元和第六单元并联连接成第二亚单元；将具有与上述1个单元相同结构的第七单元、第八单元和第九单元并联连接成第三亚单元、将具有与上述1个单元相同结构的第十单元、第十一单元和第十二单元并联连接成第四亚单元；之后将第一亚单元、第二亚单元、第三亚单元与第四亚单元并联连接；所述的第一单元至第十二单元一端的汇流阳极通过汇流总线连接成为正极母线、所述的第一单元至第十二单元另一端的汇流阴极通过汇流总线连接成为负极母线；其中，第一亚单元、第二亚单元、第三亚单元和第四亚单元组成发电方阵系统，该发电方阵的正、负极母线输出额定电流为625A、额定电压为600V，且系统潜在电阻值为0.96Ω。

所述的新型光伏并网电站，其中：所述光伏并网电站包括4个发电方阵系统；其中第1发电方阵系统的额定电流为312.336A、额定电压为900V电压，含有系统潜在电阻2.88Ω；第2发电方阵系统的额定电流312.336A、额定电压为900V，含有系统潜在电阻2.88Ω；该第1和第2发电方阵系统的母线是负极母线与负极母线并联、正极母线与正极母线并联，成为第一台500KW逆变器的专供电源，该电源的额定电流为624A、额定电压为900V，电源潜在电阻为1.44Ω；其中第3发电方阵系统的额定电流为312.336A、额定电压为900V电压，含有系统潜在电阻2.88Ω；第4发电方阵系统的额定电流312.336A、额定电压为900V，含有系统潜在电阻2.88Ω；该第3和第4发电方阵系统的母线是负极与负极并联、正极与正极并联，成为第二台500KW逆变器的专供电源，该电源的额定电流为624A、额定电压为900V，电源潜在电阻为1.44Ω。

所述的新型光伏并网电站，其中：该光伏并网电站的改进通过三个优化流程将原额定电流为8.676A、额定电压为900V的电源的潜在电阻由103.7Ω调控到1.44Ω，将电源的潜在电阻值限制在0.55≤R≤1.82的允许值范围内，使额定电压、额定电流两个因素形成定比关系，使电压降低的数据等同于电流增大，使电流和电压之间能成为对等交换保持功率始终不变，使发电系统的无功电压锁定在0.16%的范围，有效工作电压达99.84%最终值，实现非恒而稳压目的。

所述的新型光伏并网电站，其中：所述汇流阴极10、汇流阳极11和阻抗调节器4三种元件相互配套，主要功能如下：汇流阴极10、汇流阳极11在发电单元之内合二为一成为双波整流器，其各自所带的正、负电极是防止高压泄流逆向反击的安全保护装置。

一种新型光伏并网电站的改良方法，其特征在于使用太阳能光伏发电阻抗调节装置进行电站潜在电阻的调节，其中所述太阳能光伏发电阻抗调节装置包括：外壳1、安装在外壳1的内腔中的阻抗调节器4、连接片6、散热片、绝缘隔断7、阻抗调节器安装孔8、汇流阴极10和汇流阳极11；其特征在于：所述阻抗调节器4包括可控硅模块5和汇流宽带9；所述可控硅模块5包括可控硅模块正向2和可控硅模块反向3，所述可控硅模块5的输入端为可控硅模块正向2、输出端为可控硅模块反向3。

所述的新型光伏并网电站的改良方法，其中，所述太阳能光伏发电阻抗调节装置按照前后次序包括汇流阴极10、阻抗调节器4和汇流阳极11三个支体，三个支体在光伏组串线路中组成一组；在应用到光伏并网电站中时，该电站的一个单元包括多组太阳能光伏发电阻抗调节装置，其中，第一组太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阴极10与其阻抗调节器4的可控硅模块反向3连接在一起，成为一个单元的负极；另一组太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阳极11与其阻抗调节器4的可控硅模块正向2连接在一起，成为一个单元的正极。

所述的新型光伏并网电站的改良方法，其中：所述汇流阴极10包括6个公型插头，该6个公型插头与长25cm、宽3cm、厚0.25cm的铜板宽带焊接在一起后中间被塑封，且两端外露成为汇流阴极外接点；所述汇流阳极11包括6个母型插头，该 6个母型插头与长25cm、宽3cm、厚0.25cm的铜板宽带焊接在一起后中间被塑封，且两端外露成为汇流阳极外接点；并且，所述汇流阴极10经过塑封后成为一个独立组件；所述汇流阳极11经过塑封后成为一个独立组件。

所述的新型光伏并网电站的改良方法，其中：所述阻抗调节器4包括额定电流为800A的可控硅模块5和额定电流为800A的汇流宽带9；所述阻抗调节器4一侧由6个母型插头与可控硅模块反向3焊接在一起、另一侧由6个公型插头与可控硅模块正向2焊接在一起；所述的外壳1采用耐高温耐阻燃工程塑料制成，为长条状结构；所述的外壳1内一边由6个组串正极插接件与可控硅模块5连接在一起，另一边通过长25cm，宽3.2cm，厚0.4cm的汇流宽带并排地焊接6个负极接插件；所述的散热片固定在可控硅模块5平面，所述连接片6将可控硅模块5和汇流宽带9连接之后，所述阻抗调节器4的固定脚通过螺钉固定在外壳1内盖板封装，而汇流宽带连接9的固定脚两端为阻抗调节装置之间提供连接点。

所述的新型光伏并网电站的改良方法，其中：采用该改良方法调节后的电站潜在电阻值位于0.55Ω≤R≤1.82的范围内。

所述的新型光伏并网电站的改良方法，其中：经汇流阴极10与汇流阳极11输出的电源，是经双波整流过的防止倒流的安全电源。

所述的新型光伏并网电站的改造方法，其中所述阻抗调节器4的应用通过三个流程完成传统电站的改良：其中，第一流程包括：根据所述阻抗调节器4的自身特征：一侧具有6个正极插头、另一侧具有6个负极插头，在并网电站改良过程中，将6个组串并联组成1个隔段，其中每个组串中包括串联的5个组件；之后组装第一单元，先把汇流阳极11装在单元的最前端，汇流阳极11具有6个正极插头，分别与第1隔段的6个组串的正极连接，所述第1隔段的6个组串的负极与第1个阻抗调节器4一侧的6个负极插头连接；所述第1个阻抗调节器4另一侧的6个正极插头再与第2隔段的6个组串的正极连接；所述第2隔段的6个组串的负极与第2个阻抗调节器4一侧的6个负极插头连接；所述第2个阻抗调节器4另一侧的6个正极插头再与第3隔段的6个组串的正极连接；以此类推；其中阻抗调节器4的功能是在相邻的隔段间起到并联电路或串联电路相连接的作用；其中，当所述第一单元安装够6个隔段和5个阻抗调节器4时，将第6个隔段的6个组串的负极与汇流阴极10的6个负极插头连接，完成第一单元的改装程序；所述第一单元共有6个隔段，每一个隔段中都具有5个组件串联6个组串并联电路，每一个隔段的额定电压为150V、额定电流为52.056A，隔段的潜在电阻为2.88Ω。

其中组串的额定电流为8.676A、额定电压为900V。

所述的新型光伏并网电站的改造方法，其中：还包括第二流程：包括：按照与组装所述第一单元同样的方法，按照先后排顺序复制出一共6个相同的单元，先把其中第一单元、第二单元和第三单元各隔段部件并联成三合一的第一亚单元，再把第四单元、第五单元和第六单元各隔段部件并联成三合一的第二亚单元，此时，两个亚单元各自的额定电压为900V、额定电流为电流156.168A，潜在电阻的5.77Ω；之后将两个三合一的亚单元连接成一个发电方阵系统，其中将6个汇流阴极连接在一起，称为发电方阵系统负极DC母线，将6个汇流阳极连接在一起，称为发电方阵系统正极DC母线，由这两条母线所输出的电源，其额定电压为900V、额定电流为312.33A，系统潜在电阻为2.88Ω；所述发电方阵系统的潜在电阻和组串线路组成隔段的潜在电阻值相等，均为2.88Ω；将光伏电站无功电压和谐波变化锁定在0.33%的范围内，实现最大理论输出功率为99%。

所述的新型光伏并网电站的改造方法，其中：还包括第三流程：包括：将四个发电方阵系统组装起来，首先将第一发电方阵与第二发电方阵以正极与正极、负极与负极的并联方式合并成第一台500KW逆变器专供电源；再将第三发单方阵与第四发电方阵以负极与负极、正极与正极的并联方式合并成第二台500KW逆变器专供电源；合并后的两台逆变器各自的输入直流电压统一为900V，输入最大电流相等为624A，其电源的潜在电阻值相同，均为1.44Ω。

所述的新型光伏并网电站的改良方法，其中：该改良后的并网电站中每个发电方阵包括12个并联的单元，每个单元中包括4个串联的隔段；该方阵的潜在电阻为0.96Ω。

所述的新型光伏并网电站的改良方法，其中：在太阳能光伏发电阻抗调节装置的一个单元安装完成之前进行所述汇流宽带9与所述可控硅模块5的连接；具体包括：断开连接片6，使阻抗调节器4的可控硅模块正向2和可控硅模块反向3互相分离；当该单元的汇流阴极10与汇流阳极11安装齐全后，再将连接片6连接紧固；所述的连接片6的作用是将可控硅模块正向2和可控硅模块反向3连接；所述的绝缘隔断7的作用是将汇流宽带9与可控硅模块5隔离。

使用本发明的有益效果在于：

1、将光伏电站非恒流、不稳压电源变为非恒流而稳压的电源，稳压的具体指标达到98.4%。

2、将我国光伏并网装机实现率，由原平均78.9%提高到97.9%，同比上升19%。

3、将我国光伏并网的电能质量，由原来普遍35.7%以内，提高到97.9%，同比电质量上升62.2%。

本发明克服了无功电压闪变、引起逆变的自行终断、高压泄流、低压解列、公频污染等安全隐患，确保了国家电网的运营安全。

附图说明

图1为本发明太阳能光伏发电阻抗调节器装置的结构示意图；

图2为本发明光伏并网电站的发电方阵系统的第一种方式布局结构示意图；

图3为本发明光伏并网电站系统结构示意图；

图4为本发明光伏并网电站系统的应用示例；

图5为本发明并网接入器结构示意图；

图6为本发明光伏并网电站的发电方阵系统的第二种方式布局结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构和工作过程进行详细描述。

实施例1

如图1所示，图1是本发明太阳能光伏发电阻抗调节器装置的结构示意图。

太阳能光伏发电阻抗调节装置包括：外壳1、安装在外壳1的内腔中的阻抗调节器4、连接片6、绝缘隔断7、阻抗调节器安装孔8、汇流阴极10和汇流阳极11；其中，阻抗调节器4包括可控硅模块5，所述可控硅模块5包括可控硅模块正向2和可控硅模块反向3，所述可控硅模块正向2为所述可控硅模块5的输入端、所述可控硅模块反向3为所述可控硅模块5的输出端；阻抗调节器4还可以包括汇流宽带9，所述的汇流宽带9提供连接路径，将可控硅模块5中的可控硅模块反向3连接在一起。其中绝缘隔段7提供耐温绝缘隔断，用于将可控硅模块正向2和可控硅模块反向3相隔离；所述绝缘隔段7还可以用于将可控硅模块5与汇流宽带相隔离。

所述太阳能光伏发电阻抗调节装置还包括过桥散热器，其是可控硅模块热传导附件。

所述汇流阴极10包括6个公型插头，该6个公型插头与长25cm、宽3cm、厚0.25cm的铜板宽带焊接在一起后中间被塑封，且两端外露成为汇流阴极外接点；所述汇流阳极11包括6个母型插头，该 6个母型插头与长25cm、宽3cm、厚0.25cm的铜板宽带焊接在一起后中间被塑封，且两端外露成为汇流阳极外接点；所述阻抗调节器4包括额定电流为800A的可控硅模块5和额定电流为800A的汇流宽带9；所述阻抗调节器4一侧由6个母型插头与可控硅模块反向3焊接在一起、另一侧由6个公型插头与可控硅模块正向2焊接在一起。

所述汇流阴极10、汇流阳极11和阻抗调节器4三种元件相互配套，主要功能如下：汇流阴极10、汇流阳极11在发电单元之内合二为一成为双波整流器，其各自所带的正、负电极是防止高压泄流逆向反击的安全保护装置。即经汇流阴极10与汇流阳极11输出的电源，是经双波整流过的防止倒流的安全电源。

如图2所示，图2为本发明光伏并网电站的发电方阵系统的第一种方式布局结构示意图。

所述发电方阵包括太阳能光伏发电阻抗调节装置，所述太阳能光伏发电阻抗调节装置按照前后次序包括汇流阴极10、阻抗调节器4和汇流阳极11三个支体，三个支体在光伏组串线路中组成一组；光伏并网电站的一个单元包括多组太阳能光伏发电阻抗调节装置，其中，第一组太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阴极10与其阻抗调节器4的可控硅模块反向3连接在一起，成为一个单元的负极；另一组太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阳极11与其阻抗调节器4的可控硅模块正向2连接在一起，成为一个单元的正极。

图2中，图标12表示第一单元，包括一个汇流阴极10，一个汇流阳极11，位于汇流阴极10和汇流阳极11之间的6个隔段以及位于6个隔段之间的5个阻抗调节器4；图标13表示第二单元，包括一个汇流阴极10，一个汇流阳极11，位于汇流阴极10和汇流阳极11之间的6个隔段以及位于6个隔段之间的5个阻抗调节器4；图标14表示第三单元，包括一个汇流阴极10，一个汇流阳极11，位于汇流阴极10和汇流阳极11之间的6个隔段以及位于6个隔段之间的5个阻抗调节器4；图标15表示第四单元，包括一个汇流阴极10，一个汇流阳极11，位于汇流阴极10和汇流阳极11之间的6个隔段以及位于6个隔段之间的5个阻抗调节器4；图标16表示第五单元，包括一个汇流阴极10，一个汇流阳极11，位于汇流阴极10和汇流阳极11之间的6个隔段以及位于6个隔段之间的5个阻抗调节器4；图标17表示第六单元，包括一个汇流阴极10，一个汇流阳极11，位于汇流阴极10和汇流阳极11之间的6个隔段以及位于6个隔段之间的5个阻抗调节器4。

其中每1个隔段中包括6个组串并联，每个组串中包括5个组件串联。

其中的组件代表太阳能光伏组件，也称为太阳能电池板，包括单体太阳电池，太阳能电池组件的作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。

图标18表示第1单元的6个隔段中的第1隔段；图标19表示阻抗调节器4；图标20表示第1单元的第2隔段；以此类推，图标21表示第1单元的第4隔段；图标23表示第1单元的第6隔段；图标26表示第6单元的第6隔段。

图标22，表示第1单元、第2单元和第3单元并联成为第1亚单元，第4单元、第5单元和第6单元并联成为第2亚单元，之后第一亚单元与第2亚单元再次并联。

图标24表示6个单元的汇流阴极11连接成为负极汇流总线，称做一个发电方阵的负极母线；图标25表示6个单元的汇流阳极10连接成为正极汇流总线，称做一个发电方阵的正极母线；一个发电方阵由6个单元组成，工作电流312.336A工作电压900V，潜在电阻2.88Ω。

如图3所示，图3为本发明光伏并网电站系统结构示意图；。

所述光伏并网电站系统包括4个发电方阵系统。

图3中，标号27表示第1发电方阵，工作电流（即额定电流）312.336A、工作电压（即额定电压）900V，其潜在电阻（即内部电阻）2.88Ω；标号28表示第2发电方阵，工作电流312.336A、工作电压900V、潜在电阻2.88Ω。第1发电方阵与第2发电方阵这两个方阵的负极母线和负极母并联在一起、正极母线和正极母线并联在一起，形成624A、900V、潜在电阻1.44Ω的电源，其成为第一台500KW逆变器专供电源；标号29表示第3发电方阵，工作电流312.336A、工作电压900V、其潜在电阻2.88Ω；标号30表示为第四发电方阵，工作电流312.336A，工作电压900V、潜在电阻2.88Ω。第3发电方阵与第4发电方阵这两个方阵的负极母线和负极母线合并在一起、正极母线和正极母线并联一起，形成624A、900V、潜在电阻1.44Ω的电源，成为第二台500KW逆变器专供电源。

实际使用中，可以将第一台500KW逆变器专供电源与第二台500KW逆变器专供电源并联或者串联使用，以获得需要的额定电压、额定电流、额定电阻以及额定功率。

换言之，图3中，第1发电方阵系统的额定电流为312.336A、额定电压为900V电压，含有系统潜在电阻2.88Ω；第2发电方阵系统的额定电流312.336A、额定电压为900V，含有系统潜在电阻2.88Ω；该第1和第2发电方阵系统的母线是负极母线与负极母线并联、正极母线与正极母线并联，成为第一台500KW逆变器的专供电源，该电源的额定电流为624A、额定电压为900V，电源潜在电阻为1.44Ω；第3发电方阵系统的额定电流为312.336A、额定电压为900V电压，含有系统潜在电阻2.88Ω；第4发电方阵系统的额定电流312.336A、额定电压为900V，含有系统潜在电阻2.88Ω；该第3和第4发电方阵系统的母线是负极与负极并联、正极与正极并联，成为第二台500KW逆变器的专供电源，该电源的额定电流为624A、额定电压为900V，电源潜在电阻为1.44Ω。

如图4所示，图4为本发明光伏并网电站的应用示例。

本发明的光伏并网电站可以应用在生产生活的各个方面。经过配电柜与变电站的变压器进行合适的转换之后，本发明的光伏并网电站所提供电力可以应用于不同场合。

图4中，标号1表示624A、900V潜在电阻1.44Ω的第1光伏发电方阵；标号2表示624A、900V潜在电阻1.44Ω的第2光伏发电方阵；标号3表示第一台500KW光伏并网逆变器；标号4表示第二台光伏并网逆变器；标号5表示智能电表配电柜一体机；标号6表示380V升压600KV并入电网；标号7表示视屏办公；标号8表示手机数字管控；标号9表示自发自用220V单相电源。

如图5所示，图5为本发明并网接入器结构示意图。

本发明的并网型太阳能光伏发电系统是利用太阳光伏组件将太阳能转换成直流电能，再通过逆变器将直流电逆变成同频、同相、同等电压交流电。逆变器的输出端通过配电柜与变电所内的变压器低压端并联，对负载供电，并将多余的电能通过变压器送入电网。

另外，如图1-3所示，本发明光伏并网电站的组装过程如下

在太阳能光伏发电阻抗调节装置的一个单元安装完成之前进行所述汇流宽带9与所述可控硅模块5的连接；具体包括：断开连接片6，使阻抗调节器4的可控硅模块正向2和可控硅模块反向3互相分离；当该单元的汇流阴极10与汇流阳极11安装齐全后，再将连接片6连接紧固；所述的绝缘隔断7的作用是将可控硅模块正向2和可控硅模块反向3隔离；所述的连接片6的作用是将可控硅模块正向2和可控硅模块反向3连接；所述的绝缘隔断7还可以具有将汇流宽带9与可控硅模块5隔离的作用。

所述1个单元包括相同的6个隔段，所述6个隔段之间通过5个阻抗调节器4相连接，所述6个隔段中的每1个隔段均包括6个组串；所述5个阻抗调节器4中的第1个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第1隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第2隔段的6个组串的正极连接；所述5个阻抗调节器4中的第2个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第2隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第3隔段的6个组串的正极连接；所述5个阻抗调节器4中的第3个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第3隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第4隔段的6个组串的正极连接；所述5个阻抗调节器4中的第4个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第4隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第5隔段的6个组串的正极连接；所述5个阻抗调节器4中的第5个阻抗调节器4的一侧通过6个插头与第5隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第6隔段的6个组串的正极连接；所述第1隔段的6个组串的正极与太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阳极11相连接、所述第6隔段的6个组串的负极与太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阴极10相连接。

将具有相同结构的第1单元、第2单元和第3单元并联连接成第1亚单元、将具有相同结构的第4单元、第5单元和第6单元并联连接成第2亚单元；之后将第1亚单元与第2亚单元并联连接；所述的第1--6单元一端的汇流阳极通过汇流总线连接成为正极母线、所述的第1--6单元另一端的汇流阴极通过汇流总线连接成为负极母线；其中，第1亚单元和第2亚单元组成发电方阵系统，该发电方阵的正、负极母线输出额定电流为312.336A、额定电压为900V，且系统潜在电阻值为2.88Ω。

所述光伏并网电站的改进通过三个优化流程将原额定电流为8.676A、额定电压为900V的电源的潜在电阻由103.7Ω调控到1.44Ω，将电源的潜在电阻值限制在0.55≤R≤1.82的允许值范围内，使额定电压、额定电流两个因素形成定比关系，使电压降低的数据等同于电流增大，使电流和电压之间能成为对等交换保持功率始终不变，使发电系统的无功电压锁定在0.16%的范围，有效工作电压达99.84%最终值，实现非恒而稳压目的。

第一流程：如图1所示，根据所述阻抗调节器4的自身特征：一侧具有6个正极插头、另一侧具有6个负极插头，在传统电站改良过程中，将额定电流为8.676A、额定电压为900V的6个组串并联组成1个隔段，其中每个组串中包括5个组件串联。之后组装第1单元，先把汇流阳极11装在单元的最前端，汇流阳极11具有6个正极插头，分别与第1隔段的6个组串的正极连接，所述第1隔段的6个组串的负极与第1个阻抗调节器4一侧的6个负极插头连接；所述第1个阻抗调节器4另一侧的6个正极插头再与第2隔段的6个组串的正极连接；所述第2隔段的6个组串的负极与第2个阻抗调节器4一侧的6个负极插头连接；所述第2个阻抗调节器4另一侧的6个正极插头再与第3隔段的6个组串的正极连接；以此类推。其中阻抗调节器4的功能是在相邻的隔段间起到并联电路或串联电路相连接的作用。当所述第1单元安装够6个隔段和5个阻抗调节器4时，将第6个隔段的6个组串的负极与汇流阴极10的6个负极插头连接，完成第一单元的改装程序；所述第1单元共有6个隔段，每个隔段中都具有6个并联的组串，每个组串中都具有5个串联的组件，每个隔段的额定电压为150V、额定电流为52.056A，隔段的潜在电阻为2.88Ω。

其中每一组件为太阳能光伏发电单元，每5个组件串联形成一个组件；每六个组件并联形成一个隔段。

第二流程：按照与组装所述第1单元同样的方法，按照先后排顺序复制出一共6个相同的单元，参照图2所示，先把其中第1单元、第2单元和第3单元各隔段部件并联成三合一的第1亚单元，再把第4单元、第5单元和第6单元各隔段部件并联成三合一的第2亚单元，此时，两个亚单元各自的额定电压为900V、额定电流为电流156.168A，潜在电阻的5.77Ω；之后将两个三合一的亚单元连接成一个发电方阵系统，其中将6个汇流阴极连接在一起，称为发电方阵系统负极DC母线，将6个汇流阳极连接在一起，称为发电方阵系统正极DC母线，由这两条母线所输出的电源，其额定电压为900V、额定电流为312.33A，系统潜在电阻为2.88Ω。所述发电方阵系统的潜在电阻和组串线路的潜在电阻值相等，均为2.88Ω；将光伏电站无功电压和谐波变化锁定在0.33%的范围内，实现最大输出功率为99%。

第1亚单元的潜在电阻的5.77Ω，阻值偏大，1兆瓦电站一天就要少发电量5.77Ω×156.158A=43千瓦，必须按照图2所述的图标22，为方格连接两处总线，使两个三合一的大单元变为一个发电方阵。所述的图标24，为虚线代表6个汇流总线为负极，称为发电方阵负极DC母线；所述的图标25，为实线代表6个汇流总线为正极，称为发电方阵正极DC母线，这两条母线所在的电源，电压900V电流312.33A，方阵潜在电阻2.88Ω，电站方阵的潜在电阻与组串线路潜在电阻值统一，相等为2.88Ω的具体数据时，已将光伏电站无功电压和谐波变化，锁定在0.33%的极小范围，只有这样光伏电站理论装机才能实现99%的最大输出功率。

第三流程：参照附图3逆变器接入电路的分配原理，在新型的光伏并网电站当中，1兆瓦的电站一般是由500KW的两台逆变器并列运行，1兆万的装机至少有250KW的四个方阵，图3所示的电路图，是把第1方阵与第2方阵，以正极与正极、负极与负极的并联法，将第1方阵与第2方阵进行合并；成一台500KW逆变器专供电源；第3方阵与第4方阵是把负极与负极，正极与正极的并联，将三方阵与四方阵进行合并，成为第二台500KW逆变器专供电源。此时两台逆变器各自的输入直流电压统一为900V，输入最大电流相等为624A，其发电系统的潜在电阻值相同为1.44Ω。

通过了三个流程是把传统电站原103.7Ω的潜在电阻，调控为1.44Ω的潜在电阻，最终调控在0.55≤R≤1.82的允许值范围，从此克服了阻值超标引起电流自行衰退的问题，无功电压只占900V设定数据的0.16%比例，有效工作电压就确保在98.4%，除逆变损耗，装机实现最大功率点是97%。

表2是本发明光伏并网电站的革新技术与传统技术的试验比对。

表2：本发明革新技术与传统技术的试验比对

通过对比可知，本发明提供的新型光伏并网电站系统相较于传统技术显著提高了区间产能，提高了工作效益。本发明的技术贡献在于在庞大数字域找到最佳支点，从而解决非恒而稳压的国际技术难题，将理论装机实现率和并网电能质量同步提到97%的历史最高比例彻底解决虚电闪变的安全隐患。

实施例2

本实施例提供另一种发电方阵系统的布局结构，其可以提供不同的潜在电阻。如图6所示，图6为本发明光伏并网电站的发电方阵系统的第二种方式布局结构示意图。

图6所示的发电方阵系统与图2所示的发电方阵系统不同之处在于：包括12个单元，且每一个单元中包括4个隔段。

如图6所示，所示发电方阵系统共包括12个发电单元，其中每个单元包括一个汇流阴极，一个汇流阳极，位于汇流阴极和汇流阳极之间的4个隔段以及位于4个隔段之间的3个阻抗调节器。每个隔段的结构与实施例1中相同，均包括6个组串并联，每个组串中包括5个组件串联。

具体而言：所述1个单元包括相同的4个隔段，所述4个隔段之间通过3个阻抗调节器相连接，所述4个隔段中的每1个隔段均包括并联的6个组串；所述3个阻抗调节器中的第1个阻抗调节器的一侧通过6个插头与第1隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第2隔段的6个组串的正极连接；所述3个阻抗调节器中的第2个阻抗调节器的一侧通过6个插头与第2隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第3隔段的6个组串的正极连接；所述3个阻抗调节器中的第3个阻抗调节器的一侧通过6个插头与第3隔段的6个组串的负极连接、另一侧通过6个插头与第4隔段的6个组串的正极连接；所述第1隔段的6个组串的正极与太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阳极相连接、所述第4隔段的6个组串的负极与太阳能光伏发电阻抗调节装置的汇流阴极相连接。

其中，每个隔段的额定电压为150V、额定电流为52.056A，隔段的潜在电阻为2.88Ω。每个单元的额定电压为600V、额定电流为52.056A，单元的潜在电阻为：11.52Ω。

所述发电系统的组装过程还包括：先把其中第1单元、第2单元和第3单元各隔段部件并联成三合一的第1亚单元，再把第4单元、第5单元和第6单元各隔段部件并联成三合一的第2亚单元，然后把第7单元、第8单元和第9单元各隔段部件并联成三合一的第3亚单元，最后把第10单元、第11单元和第12单元各隔段部件并联成三合一的第4亚单元；此时，四个亚单元各自的额定电压为600V、额定电流为156.168A，潜在电阻为3.83Ω；

之后将四个三合一的亚单元连接成一个发电方阵系统，其中将12个汇流阴极连接在一起，称为发电方阵系统负极DC母线，将12个汇流阳极连接在一起，称为发电方阵系统正极DC母线，由这两条母线所输出的电源，其额定电压为600V、额定电流为624.672A，系统潜在电阻为0.9575Ω。所述发电方阵系统的潜在电阻和组串线路的潜在电阻值不等。

本发明提供了一种新型的光伏并网电站以及形成其的方法，将M个潜在电阻为2.88Ω的隔段串联之后形成一个单元，再将N个相同的单元进行并联，最终获得的发电方阵系统的潜在电阻为：(2.88×M)/N；其中每个隔段包括6个并联的组串，每个组串包括5个串联的组件，组件可以为太阳能电池片，其主要包括晶体硅电池。并且，当M=N=6时，发电方阵系统的潜在电阻和组串线路组成隔段的潜在电阻值相等，均为2.88Ω，此时将光伏电站无功电压和谐波变化锁定在0.33%的范围内，实现理论最大输出功率为99%。此外，可以根据不同的需求选择不同的M、N值，以获得不同的潜在电阻，进而适应不同的工作场合，当潜在电阻位于0.55≤R≤1.82的范围内时，系统最为稳定，效率更高。还可以选择不同的太阳能电池片，获得不同隔段电阻，进而根据需要获得不同的系统电阻。

此发明主要技术核心，就是对发电系统潜在电阻值的管控，对光伏电站的效应采取数据指令；具体发明内容包括数据软件指令，阻抗调节器硬件支撑两个部分。数据软件指令是以发电系统，潜在电阻不得超出0.55≤R≤1.82的允许值为技术前提，以电流、电压、电阻之间如同：物体——杠杆——支点的关系为光电转换基本原理，将阻值划定在0.55≤R≤1.82的区间以内，使额定电压，额定电流形成定比关系，使两个因素之间的正比和反比值接近为“1”，使电压降低等于电流增大，成为对等交换保持功率始终不变。

所述的阻抗调节器装置，还包括：汇流阳极、汇流阴极、阻抗调节器共三种相互配套的元件，元件的主要功能：汇流阳极与汇流阴极在发电单元，它是合二为一成为双波整流器，各自所带正负电极，是防止高压泄流逆向反击的安全保护装置。

本发明的新型光伏并网电站，改变原来把组件随意串联成高电压，然后再去等高压集中汇流的接线过程，纠正了现有技术中无视于电阻违背欧姆定理的错误问题，解决了跟后端的逆变器后端并网程序的牵连问题。

本发明的新型光伏并网电站，具体地说：它是依据“静电三元常态定比转换定律”的重大发现，来纠正传统技术的错误问题，这里专指的光伏并网电站阵列接线问题。光伏组件的制作工艺是把二个硅晶电池片串联在一起，一般的组件产品形成让硅晶电池片的效率已经下降2.7%，在光伏电站的建设中将30个以内20个以上的组件再次串联，形成等压汇流的组串，这一技术行为就是无视于潜在电阻，违背欧姆定律的方法，发电系统的潜在电阻与设定工作电压始终成正比，与单元额定电流成反比，发电系统存在的潜在电阻值越大效率越低，这是人为无法抗拒的自然规律，无论是机械能发电还是光伏发电，电场的潜在电阻不得超过0.55≤R≤1.82允许值范围，超出最大1.82的允许值范围时，每当增加1欧姆电阻，其电路的额定电流输出，将以1.82%的额定比值自行衰退，发电系统存在的潜在电阻是100欧姆，系统的无功电压就有100V，在无功电压100V的光伏发电系统里，负载做功时每欠（安培）电流就会形成100V（伏特）的降压，欠10A电流必下降1000V的电压，严重超载的状况下就会出现零功率的变化，这一定理就是光伏电站独自出力就引起大幅度降压，闪变的确据。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。