一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置，包括光伏发电直流单元、直流配电柜、光伏并网逆变器、分裂变压器和装置测控器；光伏发电直流单元与直流配电柜电气连接，直流配电柜通过光伏并网逆变器与分裂变压器相连接；装置测控器与直流配电柜、光伏并网逆变器、分裂变压器通过通信线相连接；光伏发电直流单元包括光伏组件支撑装置、光伏组件串、直流汇流箱；光伏组件支撑装置用于固定光伏组件，光伏组件串通过并联方式接入直流汇流箱后与光伏并网逆变器相连接。本实用新型实现集中逆变变压式光伏发电装置的发电、监控和通信，达到光伏发电直流单元、直流配电柜、光伏并网逆变器、分裂变压器成套设计、安装、使用，自动、高效运行目的。
【专利说明】一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光伏发电领域，尤其涉及一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置。
【背景技术】
[0002]随着人类文明的发展日益迅速，人类对能源的需求也日益增加，传统的化石能源正日趋枯竭，所以开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展是人类必须采取的措施。基于太阳能利用的光伏发电技术也得到了广泛的关注，随着光伏行业的发展，太阳能发电应用的场合越来越多，除了建设在荒漠地区的大型光伏电站外，城市中太阳能发电也越来越常见。
[0003]在中国中大型光伏发电并网应用主要采用集中逆变变压与变电站组合模式。集中逆变变压实现过程是:由光伏组件电气串接形成的光伏组串再组合成的光伏阵列，多块光伏组件安装在支撑系统上，把太阳辐射能转化为直流电能，光伏组串在汇流箱内进行电气并联汇流送入光伏并网逆变器(或直流配电柜，二次汇流送入光伏并网逆变器)，光伏并网逆变器将汇流箱输出直流电能逆变转化为交流电经过变压器送入电网。这个过程是连续的电力生产过程。目前光伏电站通常分别设计、采购和安装光伏组件、支撑系统、汇流箱、直流配电柜、逆变器和变压器，这些设备集成的控制检测装置信号分别接入光伏电站级监控系统，导致电站运维过程中设备分别管理、分别安装和维修。
[0004]分别设计、采购和安装方式，割裂这些光伏发电设备互动关系，光伏电站级监控系统集中管理导致缺少集中逆变发电过程的综合监控与管理，阻碍光伏发电装置可靠性与效率性能的提尚。
实用新型内容
[0005]为了解决现有技术问题，本实用新型提供了一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置，集成监控装置，实现集中逆变变压式光伏发电装置的发电、监控和通信，达到成套设计、安装、使用，自动、高效运行目的，进一步提高光伏发电系统效率和自动化水平，便于安装调试和运行维护。
[0006]本实用新型采用的技术方案为:
[0007]一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置，包括光伏发电直流单元、直流配电柜、光伏并网逆变器、分裂变压器和装置测控器。
[0008]光伏发电直流单元与直流配电柜电气连接，直流配电柜通过光伏并网逆变器与分裂变压器相连接。
[0009]装置测控器与光伏发电直流单元、直流配电柜、光伏并网逆变器、分裂变压器通过通信线相连接；装置测控器用于设备间的集中通信和综合管理，进行通信规约转化，实现光伏电站级监控系统与现场设备通信，把集中逆变变压式光伏发电装置的运行参数送至光伏电站级监控系统，进行数据通信。
[0010]光伏发电直流单元包括光伏组件支撑装置、光伏组件串、直流汇流箱。
[0011]光伏组件串包括若干串联连接的光伏组件，光伏组件支撑装置用于固定光伏组件，光伏组件串通过并联方式接入直流汇流箱后与光伏并网逆变器相连接。
[0012]装置测控器与光伏发电直流单元、直流配电柜、光伏并网逆变器、分裂变压器之间通过RS485或者无线通信或者以太网或者CAN网络连接。
[0013]若干光伏发电直流单元通过电气并联方式接入直流配电柜。
[0014]光伏组件支撑装置为支架或跟踪器，跟踪器为单轴跟踪器或者斜单轴跟踪器或双轴跟踪器。
[0015]一个直流配电柜连接若干光伏发电直流单元。
[0016]光伏发电直流单元、直流配电柜、光伏并网逆变器、分裂变压器和装置测控器均设置有无线通信接口、串口通信接口、以太网通信接口。
[0017]分裂变压器与两台光伏并网逆变器相连接。分裂变压器是将其中一个绕组分裂成电路上不相连而在磁路上只有松散耦合的两个绕组的变压器，因此需要接入两个输入，两台光伏并网逆变器分别连接分裂变压器的输入端，两台光伏并网逆变器各连接一个直流配电柜。
[0018]与现有技术相比，本实用新型有益效果包括:
[0019]本实用新型通过集中逆变变压模式光伏发电成套装置，实现集中逆变变压式光伏发电装置的发电、监控和通信，达到光伏发电直流单元、直流配电柜、光伏并网逆变器、分裂变压器成套设计、安装、使用，自动、高效运行目的，进一步提高光伏发电系统效率和自动化水平，便于安装调试和运行维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型光伏发电直流单元结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0023]如图1所示(图1中，实线表示电气连接，虚线表示通信线连接)，一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置，包括光伏发电直流单元1、直流配电柜2、光伏并网逆变器3、分裂变压器4和装置测控器5。
[0024]光伏发电直流单元I与直流配电柜2电气连接，直流配电柜2通过光伏并网逆变器3与分裂变压器4相连接。
[0025]装置测控器5与光伏发电直流单元1、直流配电柜2、光伏并网逆变器3、分裂变压器4通过通信线相连接；装置测控器用于设备间的集中通信和综合管理，进行通信规约转化，实现光伏电站级监控系统与现场设备通信，把集中逆变变压式光伏发电装置的运行参数送至光伏电站级监控系统，进行数据通信。
[0026]如图2所示，光伏发电直流单元I包括光伏组件支撑装置101、光伏组件串102、直流汇流箱103。
[0027]光伏组件串102包括若干串联连接的光伏组件，光伏组件支撑装置101用于固定光伏组件，光伏组件串102通过并联方式接入直流汇流箱103后与光伏并网逆变器3相连接。
[0028]装置测控器5与光伏发电直流单元1、直流配电柜2、光伏并网逆变器3、分裂变压器4之间通过RS485或者无线通信或者以太网或者CAN网络连接。
[0029]若干光伏发电直流单元I通过电气并联方式接入直流配电柜2。
[0030]光伏组件支撑装置101为支架或者跟踪器，跟踪器为单轴跟踪器或者斜单轴跟踪器或双轴跟踪器。
[0031]一个直流配电柜2连接若干光伏发电直流单元I。
[0032]光伏发电直流单元1、直流配电柜2、光伏并网逆变器3、分裂变压器4和装置测控器5均设置有无线通信接口、串口通信接口、以太网通信接口。
[0033]分裂变压器与两台光伏并网逆变器相连接。分裂变压器是将其中一个绕组分裂成电路上不相连而在磁路上只有松散耦合的两个绕组的变压器，因此需要接入两个输入，两台光伏并网逆变器分别连接分裂变压器的输入端，两台光伏并网逆变器各连接一个直流配电柜2。
[0034]本实施例中，光伏组件支撑装置101将多块光伏组件按照一定方式固定在建筑物或地面上，可以使用固定支架、可调支架、(斜)单轴跟踪器或双轴跟踪器方式实现。多块光伏组件电气串联组成光伏组件串102。多个光伏组件串按照电气并联方式接入直流汇流箱103。光伏组件支撑装置、光伏组件串、和直流汇流箱构成光伏发电直流单元，见图2。光伏组件支撑装置101对光伏组件进行固定和保护，同时使得光伏组件接收更多的太阳辐射能。光伏组件将太阳辐射能转化为电气回路中的直流电能，光伏组件电气串联成光伏组件串，通过直流汇流箱103按照电气并联方式进行能量汇集。直流汇流箱103具有监测功能，检测光伏组件串接后并联接入汇流箱的各组串电流、电压信号，输入输出开关信号，进行数据通信。光伏组件支撑装置101采用斜单轴跟踪器或双轴跟踪器。
[0035]多个光伏发电直流单元I按照电气并联方式接入直流配电柜2。直流配电柜2电气接入光伏并网逆变器3。两台光伏并网逆变器3分别接入一台分裂变压器4。光伏发电直流单元I按照电气并联方式在直流配电柜2进行能量汇集。光伏发电直流单元I的输出直流电能，在光伏并网逆变器3作用下转化成交流电能送入分裂变压器4。分裂变压器4起到隔离和变压作用，将电能送入电网。装置测控器5具有集中通信和综合管理的功能，与光伏发电直流单元1、直流配电柜2、光伏并网逆变器3、分裂变压器4进行通信，进行通信规约转化，实现光伏电站级监控系统与成套装置内部设备通信，把集中逆变变压式光伏发电装置的运行参数送至光伏电站级监控系统。
[0036]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置，其特征在于，包括光伏发电直流单元(I)、直流配电柜(2)、光伏并网逆变器(3)、分裂变压器(4)和装置测控器(5); 所述光伏发电直流单元(I)与直流配电柜(2 )电气连接，所述直流配电柜(2 )通过光伏并网逆变器(3)与分裂变压器(4)相连接； 所述装置测控器(5)与光伏发电直流单元(1)、直流配电柜(2)、光伏并网逆变器(3)、分裂变压器(4)通过通信线相连接； 所述光伏发电直流单元(I)包括光伏组件支撑装置(101)、光伏组件串(102)、直流汇流箱(103)； 所述光伏组件串(102)包括若干串联连接的光伏组件，所述光伏组件支撑装置(101)用于固定光伏组件，光伏组件串(102)通过并联方式接入直流汇流箱(103)后与光伏并网逆变器(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置，其特征在于，装置测控器(5)与光伏发电直流单元(1)、直流配电柜(2)、光伏并网逆变器(3)、分裂变压器(4)之间通过RS485或者无线通信或者以太网或者CAN网络连接。
3.根据权利要求1所述的一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置，其特征在于，若干光伏发电直流单元(I)通过电气并联方式接入直流配电柜(2 )。
4.根据权利要求1所述的一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置，其特征在于， 光伏组件支撑装置(101)为支架或者跟踪器，所述跟踪器为单轴跟踪器或者斜单轴跟踪器或双轴跟踪器。
5.根据权利要求1所述的一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置，其特征在于，所述一个直流配电柜(2 )连接若干光伏发电直流单元(I)。
6.根据权利要求1所述的一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置，其特征在于，所述光伏发电直流单元(I)、直流配电柜(2)、光伏并网逆变器(3)、分裂变压器(4)和装置测控器(5)均设置有无线通信接口、串口通信接口、以太网通信接口。
7.根据权利要求1所述的一种集中逆变变压模式光伏发电成套装置，其特征在于，所述分裂变压器(4)与两台光伏并网逆变器(3)相连接。
【文档编号】H02S10/00GK204190667SQ201420712845
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】史君海, 缪卫龙, 瞿建国, 冷吉果, 唐沁雪, 陈超, 沈建国, 周水萍 申请人:江苏蓝天光伏科技有限公司