用于光伏电站的检测系统和车辆的制作方法

文档序号:15420310发布日期:2018-09-11 23:14阅读:170来源:国知局

本实用新型涉及光伏电站,具体地涉及一种用于光伏电站的检测系统和车辆。



背景技术:

随着煤炭、石油等不可再生能量资源的日益短缺,和社会环境污染越来越严重,人类正在历经一场寻求清洁环保、可再生资源的革命。从近十几年的新能源发展历程看,光伏发电是一种清洁高效、技术成熟的,能解决环境污染和不可再生能源消耗的朝阳行业,正处于全面爆发阶段。目前,兴起的光伏电站有大型地面电站、分布式屋顶电站、农光互补电站和水上飘浮电站等。随着光伏电站的增多,如何运维、评估光伏电站的健康度和对故障问题进行诊断,将是保障光伏电站长久运行的关键。

据调查,大部分的光伏电站只有后台监控系统,此系统仅用来监控逆变器、箱变等关键器件的运行参数、有无告警或故障等。但是,如出现光伏组件、逆变器、汇流箱或箱变等关键电气设备损坏,光伏电站将不能发电。对于此类状况,现场的处理方式基本是更换损坏的电气设备,不做问题诊断检测,更没有问题前期的预防检测。仅有少量的电站现场会用简单的检测设备来测试,没有全面的测试系统,这肯定是不够的。

综上,现有技术中存在以下问题:

1)测试设备基本是以快递运送至现场,由于没有可靠的防震措施,在运送过程中易造成设备损坏,且运送成本较高。

2)测试现场环境复杂,需要基本的测试设备和更多的辅助设备进行测试工作,所以,经常出现测试设备或辅助设备紧缺,影响测试进度和测试质量;

3)在测试现场,如遇到雨、雪、大风、雷电或沙尘等天气,测试会中止,测试人员的人身安全得不到保障,甚至影响到正常使用测试设备或损坏测试设备;

4)往往在晚上测试光伏组件的EL(Electroluminescence,电致发光器件)特性,晚上的测试环境恶劣,不便于搭建测试平台,不便于实验操作,有看不见的风险。如出现漏电、误操作等,会威胁测试人员和测试设备的安全;

5)冬季环境温度过低,测试设备不能正常启机,夏季环境温度过高,测试设备过温而保护;

6)光伏电站大部分地处偏远,如需长期驻扎测试现场,测试人员的基本生活,如吃饭、喝水等难得到满足。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种用于光伏电站的检测系统和车辆,该检测系统和车辆能够在到电站现场后对电站进行整体的诊断测试。

为了实现上述目的,本实用新型提供一种用于光伏电站的检测系统,该检测系统可以包括厢体,该厢体可以包括:

配电区,用于外接电源以向所述厢体供电;

存放区,用于存放检测所述光伏电站的设备;

独立实验区,用于供工作人员进行实验;

器件检测区,用于检测所述光伏电站的电致发光器件的缺陷;以及

生活区。

可选地,所述配电区中设置有配电单元,所述电源包括所述光伏电站的箱式变压器,所述配电单元包括第一配电电路,所述第一配电电路包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关、隔离器和控制器,所述箱式变压器的三相输出端通过所述第一可控开关与所述隔离器的输入端连接,还通过包括串联的所述第二可控开关和电阻的旁路与所述隔离器的输入端连接,所述隔离器的输出端通过所述第三可控开关与所述厢体的供电系统的输入端连接,所述控制器分别与所述第一可控开关、第二可控开关和第三可控开关的控制端连接,所述市电接口还通过线路向所述厢体中的电气设备供电。

可选地,所述配电区中还设置有第二配电电路,所述第二配电电路包括二极管、直流-直流变换器、储能装置、直流-交流逆变器、交流-直流整流器、第四可控开关、第五可控开关和第六可控开关;

所述电源还包括所述光伏电站的汇流箱,所述汇流箱的输出端与所述二极管的正极连接,所述二极管的负极通过所述第六可控开关与所述储能装置的输入端连接,所述储能装置的输出端与所述直流-交流逆变器的输入端连接,所述隔离器的输出端通过所述第四可控开关、所述第五可控开关、所述交流-直流整流器与所述储能装置的输入端连接,所述控制器还分别与所述第四可控开关、第五可控开关、第六可控开关连接。

可选地,所述配电区还设置有散热风扇和与所述散热风扇配合散热的风道。

可选地,所述存放区设置有用于检测所述光伏电站的检测设备的第一存放架、用于辅助所述检测设备的第二存放架和设置在所述第一存放架和所述第二存放架之间的第一过道。

可选地,所述独立试验区设置有:操作台、用于放置文献材料的查阅栏、设置在所述操作台和所述查阅栏之间的第二过道以及用于调节所述独立实验区温度的第一空调。

可选地,所述器件检测区包括:检测相机、所述光伏电站的光伏组件的固定架和设置在所述检测相机和所述固定架之间的第三过道。

可选地,所述生活区与所述配电区、所述存放区、所述独立实验区、所述器件检测区隔离。

可选地,所述生活区包括:第二空调、油烟机和餐桌。

为了实现上述目的,本实用新型的另一方面还提供一种车辆,该车辆可以包括车体和上述的用于光伏电站的检测系统。

通过上述技术方案,本实用新型提供的用于光伏电站的检测系统和车辆将配电区、存放区、独立实验区、器件检测区和生活区集成到一起,使得在该检测系统和车辆到达电站测试现场后,能够全面地测试电站系统中光伏组件、汇流箱、逆变器和箱式变压器的特性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

图1是根据本实用新型的一实施方式的用于光伏电站的检测系统的结构框图;

图2是根据本实用新型的一实施方式的配电区的平面图;

图3是根据本实用新型的一实施方式的第一配电电路的结构示意图;

图4是根据本实用新型的一实施方式的第二配电电路的结构示意图;

图5是根据本实用新型的一实施方式的存放区的平面图;

图6是根据本实用新型的一实施方式的独立实验区的平面图;

图7是根据本实用新型的一实施方式的器件检测区的平面图;

图8是根据本实用新型的一实施方式的生活区的平面图;以及

图9是根据本实用新型的一实施方式的车辆的结构示意图。

附图标记说明

100、配电区 120、第一配电电路

121、隔离器 131、直流-直流变换器

132、储能装置 133、直流-交流整流器

134、交流-直流整流器 140、散热风扇

151、车厢进风口 152、风扇进风口

153、出风口 200、存放区

210、第一存放架 220、第二存放架

230、第一过道 300、独立实验区

310、操作台 320、查阅栏

330、第二过道 340、第一空调

400、器件检测区 410、检测相机

420、固定架 430、第三过道

500、生活区 510、第二空调

520、油烟机 530、餐桌

540、橱柜 550、第四过道

600、车体

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。

如图1是根据本实用新型的一实施方式的用于光伏电站的检测系统的结构框图。在图1中,该检测系统可以包括厢体,该厢体可以包括:

配电区100,用于外接电源以向厢体供电。该电源可以包括但不限于该光伏电站的箱式变压器和汇流器。此外,该配电区100也可以是在向该厢体供电的同时,也可以向存放在该厢体上的电气设备进行供电。在本实用新型的一个实例中,如图1所示,该配电区100可以是设置在该厢体的前端(图1中的左侧);

存放区200,用于存放检测光伏电站的设备;

独立实验区300,用于供工作人员进行实验;

器件检测区400,用于检测光伏电站的电致发光器件的缺陷;以及

生活区500。

在本实用新型的一实施方式中,该厢体从前端到后端(图1中的右侧)各个区域的排列顺序可以为配电区100、存放区200、独立实验区300、器件检测区400和生活区500。

图1中示出的厢体中的各个区域的排列顺序仅限于解释本实用新型,在本实用新型的同一技术构思下,本领域技术人员也可以认为该厢体中的各个区域的排列顺序可以是其他的顺序。

在本实用新型的一实施方式中,配电区100中设置有配电单元。该配电单元可以包括第一配电电路120。如图2所示,该第一配电电路120可以包括第一可控开关K1、第二可控开关K2、第三可控开关K3、隔离器121和控制器(图2中未示出)。在该实施方式中,该电源可以包括光伏电站的箱式变压器。该箱式变压器的三相输出端通过第一可控开关K1与隔离器121的输入端连接,还通过包括串联的第二可控开关K2和电阻R的旁路与隔离器121的输入端连接,隔离器121的输出端通过第三可控开关K3与厢体的供电系统的输入端连接,控制器分别与第一可控开关K1、第二可控开关K2和第三可控开关K3的控制端连接,该箱式变压器还通过线路向厢体中的电气设备供电。在本实用新型的一个示例中,第一可控开关K1、第二可控开关K2和第三可控开关K3可以是具有三个输入端和三个输出端,例如三个输入端可以为第一输入端、第二输入端和第三输入端,相应的三个输出端可以为第一输出端、第二输出端和第三输出端,第一输入端、第二输入端、第三输入端和第一输出端、第二输出端、第三输出端一一对应连接。该箱式变压器的第一相输出端可以与该第一可控开关K1的第一输入端连接。该第一可控开关K1的第一输出端可以与隔离器121的第一输入端连接。该箱式变压器的第二相输出端可以与该第一可控开关K1的第二输入端连接。该第一可控开关K1的第二输出端可以与隔离器121的第二输入端连接。该箱式变压器的第三相输出端可以与该第一可控开关K1的第三输入端连接。该第一可控开关K1的第三输出端可以与隔离器121的第三输入端连接。电阻R可以包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3。该箱式变压器的第一相输出端还可以与第二可控开关K2的第一输入端连接,该第二可控开关K2的第一输出端通过第一电阻R1与隔离器121的第一输入端连接。该箱式变压器的第二相输出端还可以与第二可控开关K2的第二输入端连接,该第二可控开关K2的第二输出端通过第二电阻R2与隔离器121的第二输入端连接。该箱式变压器的第三相输出端还可以与第二可控开关K2的第三输入端连接,该第二可控开关K2的第三输出端通过第三电阻R3与隔离器121的第三输入端连接。隔离器121的第一输出端、第二输出端、第三输出端可以分别与第三可控开关K3的第一输入端、第二输入端、第三输入端连接,该第三可控开关K3的第一输出端、第二输出端、第三输出端可以分别与该厢体的输入端连接(可以是三相输入端)。该厢体的输入端可以用于接收380V的交流电压。此外,该箱式变压器还通过N线、PE线向该厢体中的电气设备供电。其中,该N线与箱式变压器的三相输入端中的任一端连接,该PE线接地。第一配电电路120与箱式变压器(低压侧)的连接还可以通过固定铜排连接,从而增强箱式变压器接口的耐用性和连接的稳定性。在本实用新型的一个示例中,该电源也可以是直接通过市电接入。

在本实用新型的一实施方式中,如图3所示,配电区100中还可以设置有第二配电电路130。该第二配电电路130可以包括二极管D、直流-直流变换器131、储能装置132、直流-交流逆变器133、交流-直流整流器134、第四可控开关K4、第五可控开关K5和第六可控开关K6。

在该实施方式中,该电源还可以包括光伏电站的汇流箱。该汇流箱的输出端与二极管D的正极连接。二极管D的负极通过第六可控开关K6与储能装置132的输入端连接。储能装置132的输出端与直流-交流逆变器133的输入端连接。隔离器121的输出端通过第四可控开关K4、第五可控开关K5、交流-直流整流器134与储能装置132的输入端连接。控制器还分别与第四可控开关K4、第五可控开关K5、第六可控开关K6连接。在本实用新型的一个示例中,该汇流箱的正极他可以与二极管D的正极连接,该二极管D的负极与直流-直流变换器131的第一输入端连接,该汇流箱的负极与直流-直流变换器131的第二输入端连接。该直流-直流变换器131的第一输出端通过第六可控开关K6与储能装置132连接,该直流-直流变换器131的第二输出端与储能装置132的第二输入端连接。该储能装置132的第一输出端与直流-交流逆变器133的第一输入端连接,该储能装置132的第二输出端与直流-交流逆变器133的第二输入端连接。该第四可控开关K4、该第五可控开关K5与第一可控开关K1、第二可控开关K2、第三可控开关K3相似,此处不再赘述。该直流-交流逆变器133的第一输出端、第二输出端、第三输出端通过第四可控开关K4、第三可控开关K3分别与该厢体的供电系统(三相输入端)连接。该隔离器121的第一输出端、第二输出端、第三输出端通过第四可控开关K4、第五可控开关K5与交流-直流整流器134的第一输入端、第二输入端、第三输入端连接。该交流-直流整流器134的第一输出端通过第六可控开关K6与储能装置132的第一输入端连接,该交流-直流整流器134的第二输出端与储能装置132的第二输入端连接。在该示例中,在该检测系统无法通过箱式变压器直接供电时,第一配电电路120无法作为供电线路使用。那么此时,控制器断开第一可控开关K1和第二可控开关K2,闭合第三可控开关K3、第四可控开关K4、第五可控开关K5和第六可控开关K6。使得储能装置132开始通过直流-交流逆变器133向厢体的供电系统供电。在该检测系统正常供电时(第一配电电路120供电),该控制器也可以闭合第四可控开关K4、第五可控开关K5和第六可控开关K6以使得该箱式变压器为储能装置132充电。

在本实用新型的一实施方式中,配电区100还可以设置有散热风扇140和与散热风扇140配合散热的风道。在该实施方式中,由于配电区100中的设备均包括高电压线路,所以该配电区100需要被封闭。但是,在炎热的夏季,配电区100中的设备常常会因为温度过高而发生故障,那么,可以在该配电区100处设置散热风扇140和与该散热风扇140配合散热的风道。如图4所示,该风道可以包括厢体进风口151、风扇进风口152和出风口153。优选地,还可以在该配电区100设置温度传感器以检测该配电区100的器件的温度。当该配电区100的器件的温度过高时,启动散热风扇140加快散热。

如图4所示的配电区100的平面图仅限于解释本实用新型,并不限制本实用新型的保护范围。在本实用新型的同一个技术构思下,本领域技术人员也可以认为各个器件(例如散热风扇140和各个进风口的相对位置关系)的位置关系也可以是其他的形式。

在本实用新型的一实施方式中,存放区200设置有第一存放架210、第二存放架220和第一过道230。该第一存放架210可以用于放置检测设备,该检测设备可以用于检测光伏电站。该第二存放架220可以用于放置辅助检测设备的辅助设备。如图5所示,工作人员可以通过站立在第一过道230上取用放置在第一存放架210、第二存放架230的设备。该第一存放架210可以用于放置安规分析仪、绝缘阻抗测试仪、EL(电致发光器件)测试仪、红外测试仪、I-V(伏-安)测试仪、倾角测试仪、安捷伦测温仪、接地电阻测试仪、示波器、功率分析仪、电能质量分析仪、气象仪等。该第二存放架220可以用于放置高差差分探头、电流钳、电流互感器、万用表、手套、胶布、扳手、螺丝刀、钳流表等。

如图5所示的存放区200的平面图仅限于解释本实用新型,并不限制本实用新型的保护范围。在本实用新型的同一个技术构思下,本领域技术人员也可以认为各个部分(例如第一过道230、第一存放架210和第二存放架220的位置关系)的位置关系也可以是其他的形式。

在本实用新型的一实施方式中,如图6所示,独立实验区300可以设置有:操作台310、用于放置文献材料的查阅栏320、设置在操作台310和查阅栏320之间的第二过道330。此外,为了便于工作人员在该区域进行实验,该独立实验区300还可以包括用于调节该独立实验区300的温度的第一空调340。在该实施方式中,该独立实验区300的宽度可以为1.8米、深度(长度)可以为2.0米。该独立实验区300的前后端均可以设置门禁。操作台310上有良好的供电设备和绝缘垫。操作台310上的金属部位可靠接地。查阅栏320中可以放置测试项的作业指导书、测试设备的操作指导书、测试参考标准和测试的原始数据记录表。针对光伏电站系统中的光伏组件、汇流箱、逆变器和箱式变压器,该独立实验室300可以供工作人员测试包括但限于光伏组件的接地连续性、绝缘阻抗、EL特性、热斑特性、组件功率衰减特性、组件倾角、组件高度、组串方位角、组件背板温度、组串适配损失、污秽损失、遮挡损失、不可用损失和温度损失率等。工作人员在该独立实验室300也可以测试包括但不限于汇流箱的接地连续性、组串开路电压、组串电流测试、箱体内部发热器件温度等。在本实用新型的一个示例中,工作人员还可以在该独立实验室300内测试连接线路的线路损失情况。在本实用新型的又一个示例中,工作人员还可以在该独立实验室300中进行逆变器的绝缘阻抗测试、接地连续性测试、效率测试、三相不平衡度、直流分量、谐波、待机和休眠损耗等。在本实用新型的再一个示例中,工作人员还可以在该独立实验室300内进行箱式变压器的接地连续性和支架间距等。此外,工作人员也可以在该独立实验室300内进行对当地气象资源的包括水平辐照量、倾斜辐照量、环境温度、风速、海拔、经纬度等在内的因素的测试。上述测试的过程既可在车内测试,又可在车外测试。在测试时,如果测试人员不熟悉测试项的测试方法和测试设备的使用方法,可以在资料栏中查阅,测试后测试人员可以将测得的数据记录在对应测试项的原始记录表中。特别的,第一空调340可以调节实验区的环境温度,给工作人员和设备提供舒适的工作环境。

如图6所示的独立实验区300的平面图仅限于解释本实用新型,并不限制本实用新型的保护范围。在本实用新型的同一个技术构思下,本领域技术人员也可以认为各个部分(例如第二过道330、操作台310和查阅栏320的位置关系)的位置关系也可以是其他的形式。

在本实用新型的一实施方式中,如图7所示,该器件检测区400可以包括:检测相机410、光伏电站的光伏组件的固定架420和设置在检测相机410和固定架420之间的第三过道430。在该实施方式中,该器件检测区400可以是深度(长度)为2米、宽度为1.8米、高度为2米的密闭实验室。该器件检测区400还可以包括便于工作人员进出的门禁。该器件检测区400内可以设置有多个用于固定光伏组件的固定架420以及与该固定架420配合使用的卡扣。在工作人员进行测试时,由于需要对光伏组件进行点亮(启动)操作,可以在固定架420的附近设置相应的电源线,这样便于实际的操作。此外,在该检测相机410(EL相机)不需要使用时,可以将该检测相机410从固定支架上取下,避免因为车辆的颠簸而损坏该检测相机410。

如图7所示的器件检测区400的平面图仅限于解释本实用新型,并不限制本实用新型的保护范围。在本实用新型的同一个技术构思下,本领域技术人员也可以认为各个部分(例如检测相机410、固定架420和第三过道430的相对位置关系)的位置关系也可以是其他的形式。

在本实用新型的一实施方式中,该生活区500与配电区100、存放区200、独立实验区300、器件检测区400隔离。这样有利于保障工作人员在工作之余能够适当休息。

在本实用新型的一实施方式中,如图8所示,该生活区500可以包括:第二空调510、油烟机520、餐桌530、橱柜540和第四过道550。在本该实施方式中,该生活区500的宽度可以是1.8米,高度可以是2.0米,深度(长度)可以是2.0米。在本实用新型的一个示例中,该橱柜540的长度可以是0.5米,高度可以是1.0米,深度(长度)可以是1.0米。

在本实用新型的一实施方式中,各个区域均可以具有空调,因此,可以设置一个中央空调,通过管路统一调节各个区域的温度。

本实用新型的另一方面还提供一种车辆,如图9所示,该车辆包括车体600和上述用于光伏电站的检测系统。

通过上述技术方案,本实用新型提供的用于光伏电站的检测系统和车辆能够实现以下技术效果:

1)此检测系统到达电站测试现场后,可以较全面测试电站系统中光伏组件、汇流箱、逆变器和箱变的特性、功能和一些客户关注的需求测试。测得的数据可以作为电站健康度评估的参考,且可以在电站出现故障或损坏后,做诊断测试;

2)可以根据电站现场的实际情况,选择在车辆的厢体内测试,还是在厢体外测试,车辆的现场适应性强;根据设计标准,移动试验车(车辆)可以应用与大型光伏地面电站、屋顶电站和农光互补电站等场景;

3)测试设备放在具有固定和减震功能的货架或工装上,对测试设备具有保护作用,避免因快递运输过程中的震荡损坏测试设备;

4)相对于用其他方式测试方式,本实用新型提供的车辆是一种集成化、多功能的测试平台。它快捷、方便、灵活性强,能快速响应的抵达现场测试,节约时间、节省成本;

5)厢体内具有温度调节系统。一年四季,根据需要,可以将厢体内部的环境温度调节至让测试人员舒适的温度,同是对厢体内部的环境温度也具有一定的保护作用;

6)可以白天测试光伏组件的EL特性,避免了晚上搬运测试设备、搭接测试平台和野外实验操作。能更好的保护测试设备、测试线路与测试人员的安全,规避了晚上作业的各种风险;

7)检测系统内部有生活区,可以给跑长途、长时间驻扎在实验现场的测试人员提供简单的生活需求。

以上结合附图详细描述了本实用新型的可选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述可选实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本实用新型实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型实施方式的思想,其同样应当视为本实用新型实施方式所公开的内容。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1