一种光伏系统及其使用方法与流程

本发明涉及光伏发电领域，尤其是涉及一种光伏系统及其使用方法。

背景技术：

1、能源短缺问题在当今越加严重，加上居民生活以及工业生产对能源的需求量越来越大，以石油、煤、天然气等为代表的化石能源急速消耗，为改善能源供给问题，光伏发电被关注并成为被广泛使用的一项发电方式。

2、传统的光伏电站使用组串式的光伏组件连接方式，在光伏汇流箱和每个光伏板之间，汇聚大量的线束，较多的线束汇聚会产生热量，特殊情况下会导致起火；且发生起火火势较小伊始，很难发现火情，此时大火尚因破坏线路和系统，光伏系统处于风险之中仍继续工作，持续下去将会造成巨大损失，且整个光伏线路瘫痪，影响光伏系统发电，并停止供能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光伏系统及其使用方法，可以缓解线路集中，监控及时发现火情，发生线路故障后光伏线路系统仍可继续供能。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种光伏系统，包括：多对光伏板组、变电模块、冗余变电模块、信号输送切换模块；所述变电模块、冗余变电模块分别与多对光伏板组连接；所述变电模块与光伏板连接线路上设置若干igbt模块，全部所述igbt模块的栅极信号输入端与所述信号输送切换模块设置有开关连接，所述igbt模块用于接收信号输送切换模块的信号，对变电模块和多对光伏板组的线路进行导通；所述冗余变电模块与光伏板连接线路上设置若干igbt模块，全部所述igbt模块的栅极信号输入端与所述信号输送切换模块设置有开关连接，所述igbt模块用于接收信号输送切换模块的信号，对冗余变电模块和多对光伏板组的线路进行导通；所述变电模块与光伏板连接线路上所有igbt模块栅极信号输入端连接在一起的电路，还连接有光热传感模块a，所述光热传感模块a用于检测变电模块光温参数，并传递给所述信号输送切换模块；所述冗余变电模块与光伏板连接线路上所有igbt模块栅极信号输入端连接在一起的电路，还连接有光热传感模块b，所述光热传感模块b用于检测冗余变电模块光温参数，并传递给所述信号输送切换模块；

3、通过采用上述技术方案，采用冗余变电模块，利用igbt模块栅极信号输入时可以快速导通线路，当变电模块出现问题时，及时切换线路到冗余变电模块，使光伏电路正常工作的同时，维修人员也可同步对出现故障的线路进行维修处理。

4、可选的，所述变电模块包含若干三级变电模块、一个二级变电模块、一个一级变电模块；每个所述三级变电模块的输入端与一对光伏板组连接，所述三级变电模块用于dc/dc的电流变换；全部所述三级变电模块的输出端同时连接二级变电模块的输入端，所述三级变电模块和二级变电模块连接线路之间设置有开关s-3，所述二级变电模块用于dc/dc的电流变换，所述二级变电模块的输出端连接一级变电模块的输入端，所述二级变电模块和一级变电模块连接线路之间设置有开关s-2，所述一级变电模块用于dc/ac的电流变换，所述一级变电模块的输出端连接公共电网，所述一级变电模块和公共电网连接线路之间设置有开关s-1。

5、通过采用上述技术方案，当需要对变电模块出现故障，需要进行断开操作时，开关s-3、开关s-2、开关s-1同时断开即可。

6、可选的，所述冗余变电模块包含若干冗余三级变电模块、一个冗余二级变电模块、一个冗余一级变电模块；每个所述冗余三级变电模块的输入端与一对光伏板组连接，所述冗余三级变电模块用于dc/dc的电流变换；全部所述冗余三级变电模块的输出端同时连接冗余二级变电模块的输入端，所述冗余三级变电模块和冗余二级变电模块连接线路之间设置有开关s-3’，所述冗余二级变电模块用于dc/dc的电流变换，所述冗余二级变电模块的输出端连接冗余一级变电模块的输入端，所述冗余二级变电模块和冗余一级变电模块连接线路之间设置有开关s-2’，所述冗余一级变电模块用于dc/ac的电流变换，所述冗余一级变电模块的输出端连接公共电网，所述冗余一级变电模块和公共电网连接线路之间设置有开关s-1’。

7、通过采用上述技术方案，当变电模块出现故障，需要对冗余变电模块进行切换时，闭合开关s-3、开关s-2、开关s-1即可。

8、可选的，所述光热传感模块a用于检测所有三级变电模块、二级变电模块、一级变电模块和连接线路的光温参数，并将获取到的光温参数反馈至信号输送切换模块。

9、通过采用上述技术方案，通过光热传感模块a对变电模块的光温参数获取，当出现温度过高或者较小火势可及时传送信号并发现。

10、可选的，所述光热传感模块b用于检测所有冗余三级变电模块、冗余二级变电模块、冗余一级变电模块和连接线路的光温参数，并将获取到的光温参数反馈至信号输送切换模块。

11、通过采用上述技术方案，当变电模块出现问题后，切换到冗余变电模块后，可通过光热传感模块b对变电模块的光温参数获取，监控温度和火势。

12、可选的，所述信号输送切换模块包括光伏板m、整流器、dc/dc转换单元、蓄电池、信号接收控制器、开关s；所述光伏板m、整流器、dc/dc转换单元、蓄电池、信号接收控制器、开关s依次连接，所述变电模块与光伏板连接线路上所有igbt模块的栅极信号输入端的开关s-a，可与所述开关s进行闭合或断开连接；所述冗余变电模块与光伏板连接线路上所有igbt模块的栅极信号输入端的开关s-b，可与所述开关s进行闭合或断开连接。

13、通过采用上述技术方案，光伏板m通过把太阳能转换为电能，并向蓄电池充电，同时蓄电池向信号接收控制器供电，做到可以使蓄电池一直可以向外输出电能，维持信号接收控制器的运行。

14、可选的，所述多对光伏板组中的每个光伏板的输出端均连接有用于可进行开关的关断器k，所述关断器k可接收所述信号接收控制器的信号并及时断开。

15、通过采用上述技术方案，关断器k可以对出现故障的光伏板单独控制。

16、可选的，所述多对光伏板组中的每个光伏板的输出端连接的关断器的线路上设置有电流表，所述电流表可测量电流并将电流信息发送至所述信号接收控制器；

17、通过采用上述技术方案，当光伏板的发电量明显少于其他光伏板时，进行对比并确认其出现故障，方便找出发生故障的光伏板。

18、可选的，所述所有三级变电模块和全部所述多对光伏板组中的每一组光伏板线路上均设置电压测量发送模块，所述电压测量发送模块用于测量对地电压，并将测量信号发送至信号接收控制器；所述所有冗余三级变电模块和全部所述多对光伏板组中的每一组光伏板线路上均设置电压测量发送模块，所述电压测量发送模块用于测量对地电压，并将测量信号发送至信号接收控制器；

19、通过采用上述技术方案，通过电压测量发送模块对对应的电路对地电压进行检测，确保当当前线路出现故障需要维修时，其电压低于安全电压，保证维修工人的操作安全。

20、一种光伏系统使用方法，其特征在于，包括以下步骤：s1:将所有关断器k进行闭合，将信号输送切换模块中的开关s与开关s-a连接，使所有光伏板组对和三级变电模块连通；s2:依次断开冗余三级变电模块和冗余二级变电模块连接线路之间设置的开关s-3’、冗余二级变电模块和冗余一级变电模块连接线路之间设置的开关s-2’、冗余一级变电模块和公共电网连接线路之间设置的开关s-1’；s3:依次闭合三级变电模块和二级变电模块连接线路之间设置的开关s-3、二级变电模块和一级变电模块连接线路之间设置的开关s-2、一级变电模块和公共电网连接线路之间设置的开关s-1；s4：当光热传感模块a检测到的光温参数异常，信号接收控制器接收到异常数据，信号输送切换模块将开关s与开关s-b连接，并依次关闭开关s-1、开关s-2、开关s-3，依次闭合开关s-3’、开关s-2’、开关s-1’。

21、通过采用上述技术方案，当变电模块发生故障时，有利于关闭变电模块，切换冗余变电模块，维持光伏系统的正常运行。

22、本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供的一种光伏系统及其使用方法，在构建相应的电路后，在整个光伏系统通过闭合变电模块，并调节开关s使其正常工作，当光热传感模块a检测到的光温参数异常，判断出现消防安全问题，对变电模块进行关断操作，然后启动冗余变电模块，从而使整个光伏发电系统正常运行，保证了运行效率。

23、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

24、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。