一种具有无功补偿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无功补偿功能的光伏汇流箱。

背景技术：

近几年，能源危机日益严重，以清洁能源为主导的低碳、绿色的发电方式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进行利用。

但是，光伏汇流箱一般得到的直流电需要通过逆变器接入电网，从直流有功到交流接入电网后，无功功率是存在不足的，无功功率不足会增加线路传输时的电能损耗，影响电能质量。通常的做法是进行集中式或分布式的无功补偿，需要外部连接设备，这不利于分布式的光伏汇流箱的使用。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，降低电力传输过程中的电能损耗，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无功补偿功能的光伏汇流箱。

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、可就地进行无功补偿的光伏汇流箱。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种具有无功补偿功能的光伏汇流箱，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置有熔断器、与正、负直流母线连接防止雷电冲击的DC1000V防雷器、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、以及输入端与电网及直流母线连接用以对实现本地无功补偿的无功补偿模块；

其中，所述无功补偿模块内部还设有电网采样电路、直流母线采样电路、模数转换模块、中央处理器、驱动电路、以及IGBT逆变器。

所述数据采集模块的输入端与所述DC1000V防雷器、所述直流断路器、以及所述检测模块连接。

所述电网采样电路、以及所述直流母线采样电路的输出端与所述模数转换模块相连；

所述模数转换模块的输出端与所述中央处理器的输入端连接；

所述中央处理器的输出端与所述驱动电路的输入端连接；

所述驱动电路的输出端与IGBT逆变器的输入端连接。

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，通过分析电网运行的功率因数，在光伏发电端就地进行无功补偿，降低输电过程中的功率损耗，提高电能质量。

附图说明

图1是本实用新型的整体框架结构示意图；

图2是本实用新型中无功补偿模块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所示一种具有无功补偿功能的光伏汇流箱，该光伏汇流箱包括外部壳体1、以及安装于所述外部壳体1内光伏汇流箱本体2，其特征在于：所述光伏汇流箱本体内部置有熔断器21、与正、负直流母线连接防止雷电冲击的DC1000V防雷器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内温度的温度传感器26、与所述数据采集模块25输出端、以及所述温度传感器26输出端连接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及直流母线连接用以对实现本地无功补偿的无功补偿模块28。

其中，所述无功补偿模块28内部包括电网采样电路281、直流母线采样电路282、模数转换模块283、中央处理器284、驱动电路285、以及IGBT逆变器286；

所述数据采集模块25的输入端与所述DC1000V防雷器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DC1000V防雷器22状态信息、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。

所述电网采样电路281、以及所述直流母线采样电路282分别对电网3、以及直流母线的电流值以及电压值进行采样，所述电网采样电路281、以及所述直流母线采样电路282的输出端与所述模数转换模块283相连；

所述模数转换模块283的输出端与所述中央处理器284的输入端连接；

所述中央处理器284的输出端与所述驱动电路285的输入端连接；

所述驱动电路的输出端285与IGBT逆变器286的输入端连接。

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，并且所述无功补偿模块28通过对电网3以及直流母线的电流值以及电压值进行采样，实时监测电网3的功率因数，通过所述无功补偿模块28内所述中央处理器284的分析控制，产生无功功率注入电网3，进而实现就地的无功补偿。

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。