具有电能质量监测功能的光伏汇流箱的制作方法

本实用新型属于光伏电池发电领域，尤其是涉及一种具有电能质量监测功能的光伏汇流箱。

背景技术：

近几年，随着化石能源逐渐枯竭，能源危机日益凸显，清洁能源的使用越来越引起人们的重视。光伏发电作为一种清洁、低碳的发电方式，逐渐受到人们的重视，并且在偏远地区独立构成小型电网，结合蓄电池可以实现良好的供电。因此，近几年光伏产业也得到了迅猛的发展，光伏汇流箱作为将光伏电池串列汇流的装置也越来越多的被使用到实际系统中，通过先汇流再逆变的过程，光伏发电的电能可以直接输入交流电网或者给负载进行利用。

但是，光伏汇流箱汇流得到的一般是直流电，需要经过逆变器的逆变过程变为交流电，然后再接入电网中，这其中均为有功功率的直接注入，不存在无功功率的注入。因此，在一些电网中如果含有高比例的光能发电，无功功率的补偿会出现不足，导致电网中电能质量下降，严重时会影响到用户的使用甚至波及整个电力系统，导致电力系统处于不稳定运行状态。所以，光伏汇流箱在使用过程中，需要对电网的电能质量进行监测，在必要时及时退出并网运行，保证系统的稳定性。因此，充分考虑光伏发电的大规模发展，保证电网供电的电能质量，结合目前光伏汇流箱的使用情况和工作原理，本案发明人结合自身经验研发了一种具有电能质量监测功能的光伏汇流箱。

技术实现要素：

本实用新型目的是针对现有技术存在的不足，提出了一种设计合理、安全可靠、具有电能质量监测功能的光伏汇流箱。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

具有电能质量监测功能的光伏汇流箱，该光伏汇流箱包括外部壳体、以及光伏汇流箱本体，其特征在于：所述光伏汇流箱本体内部还设置有熔断器、与正负直流母线连接防止雷电冲击的避雷器、直流断路器、与光伏电池串列连接用以采集汇流支路电流值以及电压值的检测模块、用以采集光伏汇流箱运行状态信息的数据采集模块、用以测量所述光伏汇流箱本体内温度的NTC温度传感器、用以处理光伏汇流箱运行状态信息及其内部温度信息的主控制模块、以及输入端与电网连接且输出端通过SPI总线与所述主控制模块相连的电能质量在线监测仪。

所述数据采集模块的输入端与所述避雷器、所述直流断路器、以及所述检测模块连接。

所述主控制模块的输入端还通过SPI总线与所述数据采集模块的输出端、以及所述NTC温度传感器的输出端相连。

在所述电能质量在线监测仪内部还设有电流采样电路、电压采样电路、DSP处理器、以及信号发送模块；

所述DSP处理器的输入端连接所述电流采样电路、以及电压采样电路的输出端，所述DSP处理器的输出端连接所述信号发送模块。

本实用新型具有的有益效果是：该光伏汇流箱实时对电网的电流值与电压值进行采样，监测电网的电能质量，在电能质量较差时及时退出并网运行，提高供电的电能质量，保证用户正常、安全、高质量的用电环境。

附图说明

图1是本实用新型的整体框架结构示意图；

图2是本实用新型中电能质量在线监测仪28的框架结构示意图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

参照图1所示具有电能质量监测功能的光伏汇流箱，该光伏汇流箱包括外部壳体1、以及安装于所述壳体1内部的光伏汇流箱本体2，其特征在于：所述光伏汇流箱本体2内部还设置有熔断器21、与正负直流母线连接防止雷电冲击的避雷器22、直流断路器23、与光伏电池串列连接用以采集汇流支路电流值以及电压值的检测模块24、用以采集光伏汇流箱运行状态信息的数据采集模块25、用以测量所述光伏汇流箱本体2内温度的NTC温度传感器26、用以处理光伏汇流箱运行状态信息及其内部温度信息的主控制模块27、以及输入端与电网3连接且输出端通过SPI总线与所述主控制模块27相连的电能质量在线监测仪28。

所述数据采集模块25的输入端与所述避雷器22、所述直流断路器23、以及所述检测模块24连接，所述数据采集模块25采集的光伏汇流箱运行状态信息包括所述避雷器22状态信息、所述直流断路器23状态信息、以及所述检测模块24输出的电流值及电压值。

所述主控制模块27的输入端还通过SPI总线与所述数据采集模块25的输出端、以及所述NTC温度传感器26的输出端相连。所述主控制模块27通过RS485通讯接口将处理后的光伏汇流箱运行状态信息及其内部温度信息传输给上位机4。

参照图2所示在所述电能质量在线监测仪28内部还设有电流采样电路281、电压采样电路282、DSP处理器283、以及信号发送模块284；

所述DSP处理器283的输入端连接所述电流采样电路281、以及电压采样电路282的输出端，所述DSP处理器283的输出端连接所述信号发送模块284。

在实际使用过程中，所述主控制模块27将所述数据采集模块25、以及所述NTC温度传感器26采集的光伏汇流箱的运行状态信息及其内部温度信息发送给上位机4，实现对光伏汇流箱运行状态的监控，并且所述电能质量在线监测仪28通过对电网3运行时的电流值以及电压值进行采样，实时监测电网3的电能质量，当电能质量下降时，所述电能质量在线监测仪28控制所述直流断路器23断开直流母线，及时将光伏汇流箱退出并网运行，保证电网3的电能质量，为用户提供正常、安全、高质量的用电环境。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。