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；所述功能模块包括PID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功能模块中的PID控制器，所述PID控制器基于所检测的实际温度值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，大大提高了逆变器的运行稳定性以及整个光伏电站的经济效益。

【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
光伏逆变器箱内部的逆变桥架、滤波器及产生高温的元器件在工作时产生大量的热量，当逆变器房内的温度较高时，各个发热元器件的故障损坏率就会提高，同时也会缩短逆变器内电气设备的使用寿命。而现在的光伏逆变器内的散热主要以排风扇为主，对于750KW及其以上的大功率光伏逆变器内部的发热量很大，实际效果并不理想，尤其是夏天，逆变器内的电气设备很容易因为高温而影响正常工作，甚至有火灾的隐患。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以及提升水上光伏电站的经济效益的水上光伏逆变器系统。
技术实现思路
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以及提升水上光伏电站的经济效益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，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PID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功能模块中的PID控制器，所述PID控制器基于所检测的实际温度值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PID控制器接收所述温度检测单元的温度检测信号后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PID控制器为在PLC控制器或单片机中嵌入PID控制单元形成的控制器。一实施例中，所述功能模块还设有用于存储来自所述PID控制器信息的计算机，所述计算机与所述PID控制器的输出端相连接。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中的循环水泵装置。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：本技术提供的水上光伏逆变器系统利用PID控制器的负反馈作用，使得逆变器房内的实测温度值与目标设定值保持一致，大大提高了逆变器的运行稳定性以及水上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)，保证职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。PID控制：PID控制是一种负反馈控制，自动调节其和被控对象构成一个闭合回路，通过负反馈来消除对象中的不平衡，正确的达到自动控制的目的。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40B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40B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位于逆变器房200内，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。较佳地，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40B包括PID控制器41B、继电器42B和变频器43B。功能模块40B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的一种布置方式，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40B还包括用于对PID控制器41B进行目标温度值设定和发送控制命令以及显示来自PID控制器41B的状态反馈信号的计算机44B，计算机44B与PID控制器41B的输出端相连接。此外，本技术的水上光伏逆变器系统还包括红外温度传感器71，红外温度传感器71与功能模块40B信号连接，通常，逆变器房内设置有两个红外温度传感器，一个设置于逆变柜内，另一个设置于逆变器房内靠近其他发热元件任意位置以便于监控不同区域的温度变化情况。两个红外温度传感器实时地将逆变柜和/或逆变房内的实测温度传送到功能模块40B的PID控制器41B中，PID控制器41B对接收到的实测温度与目标设定温度(较佳地，目标设定温度为40℃)进行比较和逻辑运算：(1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PID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功能模块中的PID控制器，所述PID控制器基于所检测的实际温度值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PID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功能模块中的PID控制器，所述PID控制器基于所检测的实际温度值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PID控制器接收所述温度检测单元的温度检测信号后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：刘志刚，王振中，洪雄祥，其他发明人请求不公开姓名，
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