光伏电站预组装分站房的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及太阳能发电领域，具体涉及一种光伏电站预组装分站房。
【背景技术】
[0002] 太阳能具有安全、清洁和资源普遍性等优点，能够成为替代化石能源主要的可再 生能源。太阳能光伏发电在其开发研究、市场开拓以及产业化制造技术早已作为全球各国 激烈竞争的焦点。
[0003]目前现有技术的缺陷具体表现在：
[0004] (1)传统的光伏电站预组装分站房要求调试人员必须在设备内部对逆变器进行调 试，威胁人员的人身安全；
[0005] (2)启机过程缺陷：由于预充电过程时，电容器最大耐压是光伏阵列的开路电压， 也就是说光伏逆变器的功率器件的耐压必须大于光伏阵列的开路电压。因此，我们在设计 光伏阵列的组串时，所串的光伏组件的开路电压不应大于逆变器功率器件的耐压。但是，该 设计思路明显存在光伏逆变器并网容量低的缺陷。
[0006] (3)光伏逆变器直接启动的缺陷具体表现在：
[0007] ①、由于光伏逆变器启动时会产生较大的冲击电流，对供电的网侧电压产生较大 的电压闪变，同时由于启动应力较大，对电气设备产生冲击，使逆变器的使用寿命降低，威 胁现场调试人员的人身安全；
[0008] ②、光伏电站通常要求电气设备使用寿命达到25年，这造成断路器使用频繁，断 路器通断至少达到18000多次，在使用过程中容易出现螺丝松动、触头磨损等机械故障造 成光伏逆变器停运，使光伏逆变器故障率增加，尤其在设备寿命后期更为严重，影响光伏电 站的发电量。 【实用新型内容】
[0009] 本实用新型的目的是提供一种光伏电站预组装分站房，以解决上述现有技术中存 在的问题。
[0010] 未实现上述目的，本实用新型提供了一种光伏电站预组装分站房，所述光伏电站 预组装分站房包括光伏逆变器、变压器、逆变器室以及变压器室，所述光伏逆变器设置于所 述逆变器室内，所述变压器设置于所述变压器室内，所述逆变器室和所述变压器室之间通 过铜排连接；所述光伏逆变器包括直流断路器、稳压电容、三相逆变桥、滤波器、晶闸管以及 降压装置，所述直流断路器、稳压电容、三相逆变桥以及滤波器依次电连接，所述晶闸管的 输入端与所述滤波器的输出端电连接，所述晶闸管的输出端连接所述变压器；其中所述直 流断路器包括第三开关（Si)，该第三开关（Si)设置于第三导线（L。）上，所述降压装置包括 预充电电阻（?)和非线性电阻（?)，所述预充电电阻（?)的一端与所述稳压电容的正极 电连接，所述预充电电阻（?)的另一端通过第一导线与所述第三导线（L。）电连接，所 述非线性电阻（?)的一端通过第二导线（L2)与所述第三导线（L。）电连接，所述非线性电 阻（R2)的另一端接地，以及在所述第一导线（Li)上设有第一开关（QBi)和在所述第二导线α2)上设有第二开关（QB2)。
[0011] 较佳地，所述降压装置还包括CPU模块、第一继电器和第二继电器，其中，所述第 一继电器与所述第一开关电连接，所述第二继电器与所述第二开关电连接，以及所述CPU 模块分别与所述第一继电器和所述第二继电器电连接。
[0012] 较佳地，所述非线性电阻为可调电阻。
[0013] 较佳地，所述预充电电阻为线性电阻。
[0014] 较佳地，所述光伏逆变器还包括交流主接触器，所述交流主接触器与所述滤波器 电连接，其中所述交流主接触器设置成当所述晶闸管全部导通后，所述交流主接触器闭合， 以及所述晶闸管设置成当所述交流主接触器闭合后所述晶闸管断开。
[0015] 较佳地，所述逆变器室包括直流汇线柜、逆变桥室、滤波器室以及软启动室，其中 所述直流断路器和所述降压装置设置于所述直流汇线柜内、所述稳压电容和三相逆变桥设 置于所述逆变桥室内、所述滤波器设置于所述滤波器室内、以及所述晶闸管设置于所述软 启动室内。
[0016] 较佳地，所述直流汇线柜、逆变桥室、滤波器室以及软启动室分别设有窗口，通过 所述窗口能够对所述直流断路器、稳压电容、三相逆变桥以及晶闸管进行调试。
[0017] 较佳地，所述直流汇线柜、逆变桥室、滤波器室、以及软启动室内分别设有散热装 置。
[0018] 较佳地，所述光伏电站预组装分站房包括两台光伏逆变器和两套逆变器室，每一 套所述逆变器室内设置一台所述光伏逆变器。
[0019] 较佳地，所述软启动光伏电站预组装分站房还包括避雷器、避雷计数器和检测变 压器内部故障的继电器和高压室，所述避雷器、避雷计数器和检测变压器内部故障的继电 器设置于所述高压室内。
[0020] 本实用新型的光伏电站预组装分站房采用平面布置，并且在光伏电站预组装分站 房的外侧开设窗口，调试人员可在外部进行调试工作，安全性得到保障。其次，通过降压装 置降低并网开路电压，可以提高光伏逆变器的容量；同时解决在极度寒冷条件下光伏组件 开路电压过高导致设备不能自启问题；再次，由于在滤波器的输出端连接有晶闸管，通过晶 闸管实现软启动，从而启动时无机械触点，启动电压和启动电流任意可调，避免了启动过程 中过大的冲击电流。
【附图说明】
[0021] 图1是本实用新型的光伏电站预组装分站房的系统连接示意图；
[0022] 图2是本实用新型的光伏电站预组装分站房的侧面示意图；
[0023] 图3是本实用新型的光伏电站预组装分站房的平面示意图；以及
[0024] 图4是CPU模块的示意图。
【具体实施方式】
[0025] 以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实 用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限 制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。
[0026] 术语说明
[0027] 光伏电站预组装分站房：将光伏逆变器和箱式变电站集成为一体的电气设备，该 系统将光伏方阵产生的直流电转化为交流电，并完成一次升压供给电网使用。
[0028] 光伏逆变器：通过电力电子器件（MOSFET、IGBT等）连接电阻电容，以脉冲宽度调 制的方式控制器件的通断，把汇流箱传输来的直流电转变成交流电，同时完成光伏组件的 最大功率点跟踪（MPPT)，保证智能控制及反孤岛效应等。
[0029] 预充电电阻：在逆变器的直流母线电容器在充电前两端电压为零，在设备充电的 瞬间相当于短路，会产生很大的冲击电流，很容易造成逆变器的功率器件损坏。因此需要在 预充电过程中在充电回路串联一电阻，以起到限制电流的作用。这电阻就称为预充电电阻。
[0030] 稳压电容：电压源正负端并联一电容，用于斩波、逆变等电路时，具有很好的滤波 作用；当电压变化时，由于电容储能的作用，两端的电压不能突变，就保证了电压的平稳。
[0031] 上游电压：直流断路器进线处端口电压。
[0032] 本实用新型的光伏电站预组装分站房通常包括光伏逆变器、变压器、逆变器室以 及变压器室，其中光伏逆变器设置于逆变器室内，变压器设置于变压器室内，逆变器室和变 压器室之间通过铜排连接。
[0033] 光伏逆变器通常包括直流断路器、稳压电容、三相逆变桥、滤波器、晶闸管以及降 压装置，直流断路器、稳压电容、三相逆变桥以及滤波器依次电连接，晶闸管的输入端与滤 波器的输出端电连接。
[0034] 其中直流断路器包括第三开，第三开关置于第三导线L。上。降压装置包 括预充电电阻&和非线性电阻R2，预充电电阻&的一端与稳压电容的正极电连接，预充电 电阻札的另一端通过第一导线Li与第三导线L。电连接，非线性电阻R2的一端通过第二导 线L2与第三导线L。电连接，非线性电阻R2的另一端接地，其中，在第一导线Li上设有第一 开关QBi，在该第二导线L21设有第二开关QB2。
[0035] 本实用新型光伏电站预组装分站房由于设置了降压装置，通过降压装置降低并网 开路电压，可以提高光伏逆变器的容量；同时解决在极度寒冷条件下光伏组件开路电压过 高导致设备不能自启问题；其次，由于在滤波器的输出端连接有晶闸管，通过晶闸管实现软 启动，从而启动时无机械触点，启动电压和启动电流任意可调，避免了启动过程中过大的冲 击电流。
[0036] 下面参照图1-3对本实用新型的光伏电站预组装分站房进行详细说明。
[0037] 图1是本实用新型的光伏电站预组装分站房的连接示意图，图2是本实用新型的 光伏电站预组装分站房的侧面示意图，图3是本实用新型的光伏电站预组装分站房的平面 示意图。
[0038] 如图1-3所示，光伏电站预组装分站房包括两台光伏逆变器100、一台变压器200、 逆变器室100A、变压器室9和高压室11。其中光伏逆变器100设置于逆变器室100A内，变 压器200设置于变压器室9内，逆变器室100A和变压器室200A之间通过铜排连接。
[0039] 虽然在本实施例中，光伏电站预组装分站房包括高压室11，然而本领域的技术人 员可以理解，本实用新型的光伏电站预组装分站房也可以不包括高压室11。此时，变压器 200直接接入电网。
[0040] 如图1所示，光伏逆变器100包括直流断路器10、稳压电容20、三相逆变桥30、滤 波器40、晶闸管50以及降压装置。其中，直流断路器10、稳压电容20、三相逆变桥30、滤波 器40以及晶闸管50依次电连接。其中，直流断路器10用于连接光伏组件，晶闸管50用于 连接变压器200。降压装置包括CPU模块51、第一继电器52、电源53、预充电电阻&、非线 性电阻R；；、第一导线Q、第二导线L2、第一开关QBi以及第二开关QB2。其中，第一继电器52 和第二继电器54均为二开二闭独立接点。
[0041] 如图2~3所示，逆变器室100A包括直流汇线柜1、逆变桥室4、滤波器室5、以及 软启动室7,其中直流断路器10和降压装置设置于直流汇线柜1内、稳压电容20和三相逆 变桥30设置于逆变桥室4内、滤波器40设置于滤波器室5内、以及晶闸管50设置于软启 动室7内。
[0042] 直流汇线柜1开设有窗口 1A，逆变桥室4开设有窗口 4