一种水上光伏逆变器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种水上光伏逆变器系统，所述水上光伏逆变器系统包括直流母线、逆变单元、滤波器、功能模块、温度检测单元和循环水冷系统，其中，所述直流母线、所述逆变单元和所述滤波器分别装于直流柜、逆变柜和滤波柜内并依次电连接；所述直流柜、所述逆变柜和所述滤波柜布置于一逆变器房内；所述温度检测单元用于检测所述逆变柜内和/或所述逆变器房内的实际温度，并将检测的实际温度值传递给所述功能模块，所述功能模块基于所检测的实际温度控制所述循环水冷系统工作。本实用新型专利技术的水上光伏逆变器系统，增加了电气元件工作稳定性和使用寿命并且散热效果好，提高了整个光伏电站的经济效益。

Water photovoltaic inverter system

The utility model discloses a photovoltaic inverter system on the water, the water on the PV inverter system includes DC inverter unit, filter module, temperature detection unit and the cooling water circulation system, wherein, the DC bus, the inverter unit and the filter are respectively arranged in the cabinet, cabinet and DC inverter filter cabinet and electrical connection in turn; the DC cabinet, the inverter cabinet and the cabinet is arranged in a filter inverter room; the temperature detecting unit for detecting the inverter cabinet and / or the inverter room actual temperature, and will detect the actual temperature value passed to the the function module, the function module based on the actual temperature control by detecting the circulating water cooling system work. The utility model has the advantages that the working stability and the service life of the electric element are increased, the heat dissipation effect is good, and the economic benefit of the whole photovoltaic power station is improved.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水上光伏领域，具体涉及一种水上光伏逆变器系统。
技术介绍
光伏逆变器内部有产生高温的元器件。在正常情况下，只靠简单的排风扇来降温，实际效果并不理想，尤其是夏天，对于750KW及其以上的大功率逆变器，逆变器房内的电气设备很容易因为高温产生跳闸、熔丝熔断等现象，甚至有火灾的隐患；实际上，逆变器箱内的电气设备所适宜的工作温度一般在+35℃左右，在此温度值附近工作可提高电气元件工作的稳定性、元器件的使用寿命和光伏电站的经济效益，大约每升高8℃的温升将会导致电气元件的使用寿命折半，故障损坏几率也将翻倍。除此，由于排风扇的排风有限，逆变器内会有难闻的气味，对于巡检的工作人员的身心健康也不利。目前，国内逆变器的散热用得较多的主要包括自然冷却和强制风冷，温升60℃的允许上限条件下，自然冷却可承担最大热流密度为0.05W/cm2。当热流密度大于0.05W/cm2时，通过自然冷却能勉强提高散热效果，但需要牺牲工作性能、器件寿命或经济性等作为代价。当热流密度大于0.05W/cm2时，采用强制风冷散热方式，散热效果也很难达到理想的效果。因此本领域急需一种提高电气元件工作稳定性和使用寿命并且散热效果好的水上光伏逆变器系统。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种提高电气元件工作稳定性和使用寿命并且散热效果好的水上光伏逆变器系统为实现上述目的，本技术提供了一种水上光伏逆变器系统，所述水上光伏逆变器系统包括直流母线、逆变单元、滤波器、功能模块、温度检测单元和循环水冷系统，其中，所述直流母线、所述逆变单元和所述滤波器分别装于直流柜、逆变柜和滤波柜内并依次电连接；所述直流柜、所述逆变柜和所述滤波柜布置于一逆变器房内；所述功能模块包括PLC控制器，所述温度检测单元用于检测所述逆变柜内和/或所述逆变器房内的实际温度，并将检测的实际温度值传递给所述PLC控制器，所述PLC控制器基于所检测的实际温度控制所述循环水冷系统工作。一实施例中，所述温度检测单元为红外线温度传感器。一实施例中，所述功能模块还包括继电器和变频器，所述PLC控制器接收所述温度检测单元发送的检测信号，产生第一控制信号并将所述第一控制信号传递给所述继电器，所述继电器产生第二控制信号，并将所述第二控制信号发送给所述变频器，所述变频器产生第三控制信号控制所述水冷系统工作。一实施例中，所述功能模块还设有用于存储来自所述PLC控制器信息的计算机，所述计算机与所述PLC控制器的输出端相连接。一实施例中，所述PLC控制器不通过继电器直接与所述变频器通信连接或者通过硬接线方式与所述变频器连接。一实施例中，所述循环水冷系统包括循环水管道和设置于所述循环水管道的循环水泵装置。一实施例中，所述循环水管道包括上升水管、中间降温水管和下降水管，其中，所述中间降温水管与所述逆变单元和/或滤波器进行热交换。一实施例中，所述中间降温水管为螺旋型。一实施例中，所述中间降温水管可布置为“M”型。一实施例中，所述中间降温水管可布置为“E”型。一实施例中，所述中间降温水管设置于所述光伏逆变器系统内，布置在所述逆变柜和所述滤波柜的后面，并紧靠选自下组的发热元器件：逆变单元、滤波器或者其组合。一实施例中，所述水上光伏逆变器系统还包括设置于所述逆变器房内的配电柜。一实施例中，所述功能模块设置于所述配电柜配电柜上方。一实施例中，所述逆变器系统还包括逆变器承载台，所述逆变器承载台设置于所述逆变器房下方用于承载所述逆变器房。本技术的有益效果：本技术的水上光伏逆变器系统，采用了循环水冷的冷却方式对逆变器进行降温，冷却效果好使得逆变器的电器元件能工作在适宜的温度范围内，延长了电器元件的使用寿命，从而增加了逆变器运行的稳定性，提高了整个光伏电站的经济效益。附图说明图1是本技术的水上光伏逆变器系统的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图对本技术的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本技术范围的限制，而只是为了说明本技术技术方案的实质精神。术语解释：汇流箱：汇流箱主要作用是把光伏阵列的输入进行一级汇流，以减少光伏阵列接入到逆变器的连线，同时提供防雷功能，检测光伏板的运行状态、直流量状态采集及断路器状态等。变频器：变频器是通过改变电源的频率来达到改变电源的电压目的的电力控制设备，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。光伏逆变器：光伏逆变器是通过电力电子器件(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。箱式逆变器房：箱式逆变器房外壳一般采用框架结构，底座为焊接式槽钢结构，里面采用框架结构，用钢筋焊接作为框架，四周填装隔热层，该材料具有质轻、阻燃、坚固不变形适合长途运输及吊装作业。箱体内部中间带操作走廊。便于检修及维护。PLC：可编程逻辑控制器，用作数据处理终端，对所采集的数据进行比较和逻辑运算，并对后面的执行机构发号施令。图1示出了本技术的水上光伏逆变器系统的结构示意图。如图1所示，本技术的水上光伏逆变器系统100包括直流母线10、逆变单元20、滤波器30、功能模块40和循环水冷系统50。直流母线10、逆变单元20和滤波器30按照从右往左的方向分别装在直流柜11、逆变柜21和滤波柜31内并依次电连接。功能模块40安装在配电柜61上，配电柜61位于滤波柜31的左侧。直流柜11、逆变柜21、滤波柜31和配电柜61布置于逆变器房200内，逆变器承载台74将逆变器房200承载在水上光伏电站的水面上。续图1所示，循环水冷系统50包括依次相连的循环水泵装置51、上升水管52、中间降温水管53和下降水管54。循环水泵装置51位于水上光伏电站的水面下，中间降温水管53设置于逆变器房200内，中间降温水管53的至少部分管道布置于逆变柜和滤波柜的后面并紧靠逆变单元和滤波器。循环水冷系统工作时，通过循环水泵装置51将冷却水抽取到上升水管内并通过直流电缆入口72进入中间降温水管53，冷却水流过中间降温水管53与逆变器房内发热的元器件(逆变单元、滤波器或其他元器件与它们的组合)发生热交换后从交流电缆出口73中流出，通过下降水管54排到逆变器承载台74下方的水中，冷却水可以循环利用。本实施例中，中间降温水管为螺旋水管，可绕着逆变器房的直流柜、逆变柜、滤波柜和配电柜等发热元器件的背侧布置。应理解的是，中间降温水管可以按其他方式布置，例如，布置成“M”型或者“E”型，只要符合安全且有利于逆变器内的发热的元器件降温即可。续图1所示，本技术的水上光伏逆变器系统的功能模块40包括PLC控制器41、继电器42和变频器43。功能模块40通常设置在逆变器房内配电柜61的上方，其底面和配电柜的顶面对齐，和配电柜组合的大小和并排的逆变柜大小相当，这样布置既便于配电柜接线又利于逆变器房的有效空间的利用。应理解是，功能模块放置于配电柜上方只是其中一种布置方式，功能模块还可放置于配电柜内或者其他便于操作的位置。另外，功能模块40还包括用于对PLC控制器41进行目标温度值设定和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水上光伏逆变器系统，其特征在于，所述水上光伏逆变器系统包括直流母线、逆变单元、滤波器、功能模块、温度检测单元和循环水冷系统，其中，所述直流母线、所述逆变单元和所述滤波器分别装于直流柜、逆变柜和滤波柜内并依次电连接；所述直流柜、所述逆变柜和所述滤波柜布置于一逆变器房内；所述功能模块包括PLC控制器，所述温度检测单元用于检测所述逆变柜内和/或所述逆变器房内的实际温度，并将检测的实际温度值传递给所述PLC控制器，所述PLC控制器基于所检测的实际温度控制所述循环水冷系统工作。

【技术特征摘要】
1.一种水上光伏逆变器系统，其特征在于，所述水上光伏逆变器系统包括直流母线、逆变单元、滤波器、功能模块、温度检测单元和循环水冷系统，其中，所述直流母线、所述逆变单元和所述滤波器分别装于直流柜、逆变柜和滤波柜内并依次电连接；所述直流柜、所述逆变柜和所述滤波柜布置于一逆变器房内；所述功能模块包括PLC控制器，所述温度检测单元用于检测所述逆变柜内和/或所述逆变器房内的实际温度，并将检测的实际温度值传递给所述PLC控制器，所述PLC控制器基于所检测的实际温度控制所述循环水冷系统工作。2.根据权利要求1所述的水上光伏逆变器系统，其特征在于，所述温度检测单元为红外线温度传感器。3.根据权利要求1所述的水上光伏逆变器系统，其特征在于，所述功能模块还包括继电器和变频器，所述PLC控制器接收所述温度检测单元发送的检测信号，产生第一控制信号并将所述第一控制信号传递给所述继电器，所述继电器产生第二控制信号，并将所述第二控制信号发送给所述变频器，所述变频器产生第三控制信号控制所述水冷系统工作。4.根据权利要求3所述的水上光伏逆变器系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫飞朝，刘志刚，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31