一种光伏逆变系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种光伏逆变系统(1)，该系统将逆变器单元和双分裂变压器(4)、组合电器(5)等设备集成设置，并且系统内所有的监控信息统一接入中央控制器(9)，通过显示单元(8)中统一的界面，管理该系统对应的显示数据。相对于现有的光伏系统，省去了传统双分裂变压器内低压侧的断路器和防雷器、省去了逆变器单元输出侧的断路器和防雷器，精简了电路设计，降低了设备成本、减少现场工程施工量，提高设备的可靠性，具有较强的实用性。

Photovoltaic inverter system

The utility model provides a photovoltaic inverter system (1), the system will inverter unit and double split transformer (4), (5) combination of electrical appliances and other equipment integration and system settings, all monitoring information unified access to the central controller (9), through the display unit (8) in a unified interface, display the corresponding data management system. Compared with the existing photovoltaic systems, eliminating the traditional circuit breaker in transformer low voltage side double split and lightning protection devices, eliminating the circuit breaker and lightning protection device output side of the inverter unit, simplifying circuit design, reduce the cost of the equipment, reduce the construction quantity, improve equipment reliability, strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏逆变系统
本技术涉及一种光伏逆变系统，属于光伏发电系统逆变、升压一体化设备的

技术介绍
近年来，世界各国都在加大对新能源和可再生能源的支持力度，新能源和可再生能源的发展越来越受到世界各国的关注。太阳能光伏发电作为一种用之不竭、储量巨大的绿色可再生能源，正在全球范围内迅猛发展，光伏并网发电正成为我国新能源应用的一个热点和亮点。图1给出了现有光伏系统中箱式逆变器房和箱式变压器的现场安装示意图。目前光伏发电站的设计方案中，箱式逆变器房和箱式变压器作为两套独立的电气设备布置，它们由不同的厂家提供，且在工程应用中，两个设备都需要浇筑独立的钢筋混泥土基础，彼此之间相隔一定的安装距离，采用三相交流线缆连接。而且，传统光伏发电站中各监测系统采用分散设计，大多采用不同的电路单元对箱式变压器和逆变器的运行参数进行监控，这种分散设计的方式采用了过多的电路部件，集成度低，电路部件由不同的供应商生产、安装、调试，造成对发电系统的管理不便。图2给出了现有光伏系统中箱式逆变器房和箱式变压器的电气原理图。箱式逆变器房和箱式变压器独立设置，箱式逆变器房中的两台逆变器低压侧通过线缆，接入双分裂变压器，然后通过组合电器接入电网或电站的中压系统。其中采用测控单元监测双分裂变压器的电流、电压和温度情况，采用逆变器监测单元监测逆变器的运行参数，并且通过数据采集单元连接电站集控中心，进行数据交互。这种设计方案主要存在着以下不足：第一、两台设备空间上间隔较近，设备中重复使用部分电气器件，造成器件应用浪费且存在一定的电力损耗；第二、箱式逆变器房和箱式变压器之间采用大截面电缆连接，现场施工中敷设极为不方便，尤其在冬天施工时，可能造成连接的不可靠；第三、箱式逆变器房和箱式变压器作为两台设备，需要浇筑两个钢筋混泥土基础，增加了施工时间和成本；第四、在光伏并网发电系统中所用各种设备的厂家可能存在不统一，需要将不同厂家的柜体设备组装起来，可能导致不同厂家的设备之间出现不匹配的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术提供了一种光伏逆变系统，将逆变器和双分裂变压器集成设置，且采用中央控制器取代了传统的双分裂变压器中的测控单元和逆变单元的监控单元，一站式解决了光伏逆变系统中所有的监控信息的采集和控制，具有更科学合理的一体化布局、具有更高的安全性和稳定性。本技术实施例提供了一种光伏逆变系统，包括第一逆变器(2)、第二逆变器(3)、双分裂变压器(4)、中央控制器(9)、显示单元(8)、以及组合电器(5)，所述第一逆变器(2)中包括第一直流/交流转换单元(6)、第一断路器(10)，所述第二逆变器(3)中包括第二直流/交流转换单元(7)、第二断路器(11)，其特征在于：所述第一逆变器(2)和第二逆变器(3)的输入端分别通过所述第一断路器(10)和第二断路器(11)连接光伏组件，其输出端分别直接连接于所述双分裂变压器(4)的低压侧；所述中央控制器(9)统一监测所述第一直流/交流转换单元(6)、第二直流/交流转换单元(7)、双分裂变压器(4)和组合电器(5)的电气信号，根据监测结果实现对所述第一断路器(10)、第二断路器(11)以及组合电器(5)的控制；所述中央控制器(9)与所述显示单元(8)连接，实现对所述第一逆变器(2)、第二逆变器(3)、双分裂变压器(4)和组合电器(5)的信息集中显示和设置；所述双分裂变压器(4)的输出侧连接所述组合电器(5)的输入端；所述组合电器(5)的输出端与电网连接，实现对电能的输送。较佳地，第一逆变器和第二逆变器的输出端分别通过隔离开关连接于所述双分裂变压器的低压侧。较佳地，所述中央控制器包含第一通讯单元、第二通讯单元、信号采集单元、数据处理单元、电器控制单元；所述第一通讯单元与所述第一逆变器、第二逆变器、显示单元交换数据；所述第二通讯单元与电站集控中心交换数据；所述信号采集单元采集所述双分裂变压器的温度信号、组合电器的状态信号；所述数据处理单元对输入中央控制器的信号进行逻辑处理；所述电气控制单元根据所述数据处理单元的输入信号，对所述第一断路器、第二断路器、以及组合电器进行脱扣控制。较佳地，所述第一断路器和第二断路器能够采用隔离开关和熔断器的组合电路替代。较佳地，所述第一断路器和第二断路器能够采用多个容量更小的断路器并联替代。较佳地，所述电气信号包括电压、电流和温度信号中的至少一种。较佳地，所述监测结果通过所述显示单元进行显示。较佳地，所述第一直流/交流转换单元和第二直流/交流转换单元均包括直流滤波器、逆变桥、交流滤波器和交流接触器。较佳地，所述组合电器包括熔断器、负荷开关、隔离开关和防雷器。与现有技术相比，本技术存在以下技术效果：第一、省去箱式变压器(简称箱变)低压侧输入断路器、防雷器，和逆变器输出侧的断路器、防雷器，节省了设备成本。第二、减少了分散设计的电路单元，提高了监控单元的集成度和界面友好性，更加方便现场运维人员检修。第三、缩短箱变和逆变器之间的线缆，减少施工时间，提高线缆连接可靠性。第四、减少现场设备吊装、安装的时间和费用。附图说明图1是现有光伏系统中箱式逆变器房和箱式变压器的现场安装示意图；；图2是现有光伏系统中箱式逆变器房和箱式变压器的电气原理图；图3是本技术光伏逆变系统的第一实施例的电气原理图；图4是本技术光伏逆变系统的第二实施例的电气原理图；图5是本技术中央控制器的电路结构图；附图标记：附图中的标记说明，1—光伏逆变系统、2—第一逆变器、3—第二逆变器、4—双分裂变压器、5—组合电器、5_1—熔断器、5_2—负荷开关、5_3—隔离开关、5_4—防雷器、6—第一直流/交流转换单元、7—第二直流/交流转换单元、8—显示单元、9—中央控制器、9_1—电器控制单元、9_2—信号采集单元、9_3—数字处理单元、9_4—第二通讯单元、9_5—第一通讯单元、10—第一断路器、11—第二断路器、12—第一隔离开关、13—第二隔离开关。具体实施方式以下结合附图，对本技术实施例提供的技术方案做进一步详细的叙述。参见附图3、4，本技术的光伏逆变系统(1)用于光伏发电站中，该光伏逆变系统将逆变器单元和双分裂变压器(4)、组合电器(5)等设备集成设置，所述逆变器单元的输入端接收光伏组件(例如采用太阳能电池板)提供的直流电能，并将该电能转换成供双分裂变压器(4)接收的交流电，该双分裂变压器(4)将接收的交流电升压，并最终转换为适当的电压(例如交流1kV-20kV)，经过组合电器(5)送入电网，光伏逆变系统(1)内所有的监控信息统一接入中央控制器(9)，通过显示单元(8)中统一的界面，管理该系统和对应的显示数据。实施例一：参见附图3，上述逆变器单元包括第一逆变器(2)和第二逆变器(3)，第一逆变器(2)中包括第一直流/交流转换单元(6)、以及第一断路器(10)；第二逆变器(3)中包括第二直流/交流转换单元(7)、以及第二断路器(11)；本技术中的直流/交流转换单元可为本领域任何能够将直流转换成交流的装置，优选为包括直流滤波器、逆变桥、交流滤波器和交流接触器。优选地，所述第一断路器(10)和第二断路器(11)能够采用隔离开关和熔断器的组合电路替代；优选地，所述第一断路器(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏逆变系统，包括第一逆变器(2)、第二逆变器(3)、双分裂变压器(4)、中央控制器(9)、显示单元(8)、以及组合电器(5)，所述第一逆变器(2)中包括第一直流/交流转换单元(6)、第一断路器(10)，所述第二逆变器(3)中包括第二直流/交流转换单元(7)、第二断路器(11)，其特征在于：所述第一逆变器(2)和第二逆变器(3)的输入端分别通过所述第一断路器(10)和第二断路器(11)连接光伏组件，其输出端分别直接连接于所述双分裂变压器(4)的低压侧；所述中央控制器(9)统一监测所述第一直流/交流转换单元(6)、第二直流/交流转换单元(7)、双分裂变压器(4)和组合电器(5)的电气信号，根据监测结果实现对所述第一断路器(10)、第二断路器(11)以及组合电器(5)的控制；所述中央控制器(9)与所述显示单元(8)连接，实现对所述第一逆变器(2)、第二逆变器(3)、双分裂变压器(4)和组合电器(5)的信息集中显示和设置；所述双分裂变压器(4)的输出侧连接所述组合电器(5)的输入端；所述组合电器(5)的输出端与电网连接，实现对电能的输送。

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变系统，包括第一逆变器(2)、第二逆变器(3)、双分裂变压器(4)、中央控制器(9)、显示单元(8)、以及组合电器(5)，所述第一逆变器(2)中包括第一直流/交流转换单元(6)、第一断路器(10)，所述第二逆变器(3)中包括第二直流/交流转换单元(7)、第二断路器(11)，其特征在于：所述第一逆变器(2)和第二逆变器(3)的输入端分别通过所述第一断路器(10)和第二断路器(11)连接光伏组件，其输出端分别直接连接于所述双分裂变压器(4)的低压侧；所述中央控制器(9)统一监测所述第一直流/交流转换单元(6)、第二直流/交流转换单元(7)、双分裂变压器(4)和组合电器(5)的电气信号，根据监测结果实现对所述第一断路器(10)、第二断路器(11)以及组合电器(5)的控制；所述中央控制器(9)与所述显示单元(8)连接，实现对所述第一逆变器(2)、第二逆变器(3)、双分裂变压器(4)和组合电器(5)的信息集中显示和设置；所述双分裂变压器(4)的输出侧连接所述组合电器(5)的输入端；所述组合电器(5)的输出端与电网连接，实现对电能的输送。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，第一逆变器(2)和第二逆变器(3)的输出端分别通过第一隔离开关(12)和第二隔离开关(13)连接于所述双分裂变压器(4)的低压侧。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述中央控制器(9)包含第一通讯单元(9_5)、第二通讯单元(9_4)、信号采集单...

【专利技术属性】
技术研发人员：温志伟，江红胜，
申请(专利权)人：中民新能投资集团有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11