一种多保护的光伏并网专用柜的制作方法

本发明属于专用柜领域，具体涉及一种多保护的光伏并网专用柜。

背景技术：

1、光伏并网柜是一种将太阳能发电系统转换成可接入电网的交流电能的设备。这种设备通常包含多级电流保护触发电路和电源控制中心(plc)控制的电气系统。

2、在光伏并网柜中，太阳能电池板产生的直流电能首先被汇集到汇流箱中。汇流箱中的直流断路器可以在短路或过载情况下进行保护，同时汇流箱通过直流组串接线端子建立了一个并联电路，实现了太阳能电池板的电气连接。

3、然后，光伏并网柜将汇集的直流电能转换成交流电能。这是通过一个电力电子转换装置实现的，该装置通常包含一个或多个逆变器，这些逆变器将直流电转换成交流电。在这个过程中，光伏并网柜还负责控制和调节电能的质量和数量，以确保输出的交流电能符合电网的标准和要求。

4、为了确保光伏并网柜的安全和稳定性，通常会采用多级电流保护触发电路。这种电路可以在电流超过预定值时自动切断电源，以防止过电流对设备和电网造成损害。此外，光伏并网柜还可能包含其他保护功能，例如过电压保护、欠电压保护、过频率保护和低频率保护等。

5、根据《nb/t 32004-2018光伏并网逆变器技术规范》等行业标准规范的相关规定，光伏并网逆变器应具备防孤岛效应保护功能。光伏“孤岛效应”可解释为当逆变器并网工作时，因为各种原因导致，市电不能给本地负载供电，此时如果没有任何孤岛判断技术，逆变器会持续给本地负载和局部电网负载供电。

6、一般来说，光伏孤岛效应可能对整个配电系统设备及用户端的设备造成不利的影响，主要包括：

7、1.危害电力公司输电线路维修人员的人身安全。

8、2.影响配电系统上的保护开关动作程序。

9、3.电力孤岛区域所发生的供电电压与频率的不稳定现象。

10、4.当电力公司供电恢复时所造成的相位不同步问题。

11、5.太阳能供电系统因单相供电而造成系统三相负载的欠相供电问题。

12、为了能快速检测到电网断电，通常需要采用被动式和主动式两种“孤岛效应”检测方法，一旦确认电网失电，均需在几个周期内将逆变器与电网断开并停止逆变器的运行。

13、随着光伏并网发电系统进一步的广泛应用，当多个光伏逆变器同时并网时，不同逆变器输出的变化非常大，从而导致上述方法可能失效。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种多保护的光伏并网专用柜，通过在主柜体内分设了计量仓、断路仓和复合仓进行最基本的电源分配、电能计量、保护控制的功能，再在断路仓内配备了防孤岛装置，在反孤岛仓内配备了反孤岛装置，得以避免当多个光伏逆变器同时并网时出现的防孤岛失效，仓体的分设连通和对流通风降温确保专用柜内装置能稳定运行。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种多保护的光伏并网专用柜，包括主柜体，所述主柜体设有外壳和前板组件，所述前板组件将外壳内部分隔为计量仓、断路仓、复合仓和反孤岛仓，所述计量仓、断路仓和复合仓依次连接，所述计量仓、断路仓和复合仓分别连通外壳的前端面板，所述反孤岛仓设置在复合仓内，所述反孤岛仓与断路仓连通。

4、所述外壳由四面折弯的长方形的底板、设置于底板两侧且与底板固定连接的左侧板组件和右侧板组件、设置于左侧板组件和右侧板组件上方且与左侧板组件和右侧板组件的上端固定连接的顶板、设置于底板后且分别与底板、左侧板组件、右侧板组件、顶板组件固定连接的背板共同构成；

5、所述左侧板组件包括左底板、左立柱和左盖板，所述左底板和左盖板上下两端分别与顶板和底板连接，所述左立柱连接于左底板和左盖板的重叠处；所述右侧板组件包括右底板、右立柱和右盖板，所述右底板和右盖板上下两端分别与顶板和底板连接，所述右立柱连接于右底板和右盖板的重叠处。

6、所述前板组件由计量组板、断路组板和复合组板共同构成；所述计量组板包括第一矩形板和第一盖板，所述第一矩形板上端与顶板连接，第一矩形板侧面分别与左盖板和右盖板连接，所述第一矩形板和顶板围合而成计量仓，所述第一盖板盖阖在计量仓开口处；所述断路组板包括第二矩形板和第二盖板，所述第二矩形板的背面分别与左立柱和右立柱连接，所述第二矩形板、顶板和第一矩形板围合而成断路仓，所述第二盖板盖阖在断路仓开口处；所述复合组板包括两组导线板和第三盖板，两组所述导向板上下两端分别与第二矩形板和底板连接，两组所述导向板分别平行于左盖板和右盖板，两组所述导向板、第二矩形板、背板和底板围合而成复合仓，所述第三盖板盖阖在复合仓开口处，两组所述导线板和左盖板/右盖板之间形成与断路仓连通的导线腔；

7、所述第一矩形板底部设有通孔，所述通孔连通导线腔；所述第二矩形板的背面设有若干风扇座，所述断路仓和复合仓通过若干风扇座连通；所述底板上设有出线孔；所述背板上设有通气孔，所述通气孔设置于背板的下端。

8、所述主柜体还设有反孤岛组板，所述反孤岛组板包括曲型板，所述曲型板上端与顶板连接，所述曲型板的两侧分别与左底板和右底板连接，所述曲型板的下端与第二矩形板连接，所述曲型板、顶板和第二矩形板围合而成反孤岛仓，所述反孤岛仓、断路仓和复合仓通过若干风扇座依次连通；所述左底板上设有通风座，所述右底板上设有检修口，所述通风座和检修口均连通反孤岛仓。

9、采用该结构的光伏并网专用柜，外壳的左侧板组件和右侧板组件可以通过拆卸进行分离，方便在主柜体内进行配电及装配，在计量仓内的电器板上安装了电流互感器，用于检测电网中的电流值，为光伏发电系统提供必要的反馈，在仪器板上安装有电能计量仪，用于测量光伏发电系统注入电网的电度数，实现电能计量；在断路仓内安装有断路器、防孤岛装置，防孤岛装置安装在第一矩形板的背面及第二矩形板的上半部之间，断路器安装在第二矩形板内；在复合仓内安装了光伏逆变器、电源保护开关、plc控制器和温度传感器，光伏逆变器将光伏电池板发出的直流电转化成适用于交流电网的交流电，电源保护开关通过保护开关来确保光伏发电系统与电网之间的安全连接，plc控制器用于控制并协调电力设备，确保光伏发电系统与电网正常运，温度传感器通过检测光伏组件的温度，进而通过风扇座上的风扇来调整系统的运行状态；反孤岛仓内则安装有低压反孤岛装置，由操作开关和电阻、电感或电容等扰动负载构成，当电网失电且发生孤岛现象时，光伏系统电网侧将会带电。电力检修人员通过检测该点是否带电，来判断是否发生孤岛现象。如果发生孤岛现象，即由现场检修人员手动投入低压反孤岛装置。通过改变分布式光伏发电出力与负载之间的功率平衡，扰动其输出的电压与频率，引起过欠压或过欠频保护动作，能够破坏其孤岛运行。通过反孤岛仓、断路仓和复合仓通过若干风扇座依次连通，在温度调控的过程中，风扇座上的风扇将反孤岛仓内的空气抽离进断路仓内，再将断路仓内的空间一并吸入到复合仓内，并最终将空气一并从底板上的通气孔排出，再在左底板上设有的通风座可以再添加风扇，辅以加速对流的效果。

10、进一步的，所述计量组板还包括基底组板和仪器板，所述基底组板包括连接座和电器板，所述连接座连接在左盖板上，所述电器板侧面可转动连接在连接座上，所述电器板可拆卸连接在第一矩形板上；所述仪器板设置于电器板的下方且仪器板的下端连接在第一矩形板的下端。

11、进一步的，所述复合组板还包括固定组板，所述固定组板包括两组固定座和固定梁，两组所述固定座平行分设于底板上，所述固定梁两端可拆卸连接在固定座上，所述固定梁上设有固定环，所述固定环与出线孔相对应。

12、与现有技术相比，本发明的优点在于：通过分设的计量仓、断路仓和复合仓，安装了电流互感器、电能计量仪、断路器、防孤岛装置、光伏逆变器、电源保护开关、plc控制器和温度传感器，使得该光伏并网专用柜起到最基本的电源分配、电能计量、保护控制的功能，再在反孤岛仓内配备了低压反孤岛装置，得以避免当多个光伏逆变器同时并网时出现的防孤岛失效，同时风扇座和通风座的设置，安装了风扇，用以将反孤岛仓内的空气抽离进断路仓内，再将断路仓内的空间一并吸入到复合仓内，并最终将空气一并从底板上的通气孔排出，使得在仓体的分设连通下实现对流通风降温确保专用柜内装置能稳定运行。