本发明专利技术提供了一种分布式光伏直流接入铝电解槽直流母线的供电装置，涉及铝电解槽供电技术领域，其目的是实现光伏发电向铝电解槽直接供送直流电，包括多路光伏串、8个光伏汇流箱、4个电能路由器PET模块、4个馈入保护模块、2个馈出断路器模块和2个电解铝母线保护模块；多路光伏串汇总接入光伏汇流箱，每两个光伏汇流箱共同连接到一个电能路由器PET模块；每个电能路由器PET模块分别连接到一个馈入保护模块；每两个馈入保护模块共同连接到一个馈出断路器模块；两个馈出断路器模块分别通过一个桥架铝排连接到一个电解铝母线保护模块；电解铝母线保护模块直接连接到电解槽母线。本发明专利技术具有光伏直接供电，稳定能耗低的优点。稳定能耗低的优点。稳定能耗低的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种分布式光伏直流接入铝电解槽直流母线的供电装置
[0001]本专利技术涉及铝电解槽供电
，具体而言，涉及一种分布式光伏直流接入铝电解槽直流母线的供电装置。
技术介绍
[0002]电解铝属于高耗能行业，也是碳排放的重点行业。
[0003]针对高耗能电解铝行业低碳转型对新能源的发展需求，亟需创新方式方法提高电解铝行业的可再生能源利用水平、提高能效水平，从而加快其转型升级，实现绿色低碳发展。电解铝企业生产用电约95%为铝冶炼直流耗电，辅助生产用电部分仅为5%左右，目前国内电解铝企业已建成并网的分布式光伏发电接入系统，均采用将光伏直流电逆变为交流电并网接入380V低压或10kV高压配电系统，如何将光伏直流电不经过工频逆变直接供给铝冶炼生产，是一项前所未有意义重大的创新应用技术。目前电解铝企业分布式光伏电站接入系统设计，主要是将目前采用将光伏直流电通过逆变为交流电后并网接入380V低压配电系统或10kV高压配电系统的传统接入方式。
[0004]如果可以实现通过创新研发及试验应用将分布式光伏直流电直接接入铝电解槽直流母线，也就是光伏发电向铝电解槽直接供送直流电的创新应用技术，立足于“光伏+电解铝”直流微电网，实现光伏发电直接向铝电解槽供电，减少逆变
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整流过程中的电能损耗，使大容量光伏电能够直接供给电解铝生产而不受限于常规接入辅助生产用电系统，将极大提高可再生能源在电解铝生产用电的占比，提高光伏发电就地消纳能力。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种分布式光伏直流接入铝电解槽直流母线的供电装置，其目的是实现光伏发电向铝电解槽直接供送直流电。
[0006]本专利技术的实施例通过以下技术方案实现：一种分布式光伏直流接入铝电解槽直流母线的供电装置，包括多路光伏串、8个光伏汇流箱、4个电能路由器PET模块、4个馈入保护模块、2个馈出断路器模块和2个电解铝母线保护模块；多路光伏串汇总接入所述光伏汇流箱，每两个所述光伏汇流箱的输出端共同连接到一个电能路由器PET模块的输入端；每个电能路由器PET模块的输出端分别连接到一个馈入保护模块的输入端；每两个馈入保护模块的输出端共同连接到一个馈出断路器模块的输入端；每个所述馈出断路器模块的输出端分别通过一个桥架铝排连接到一个所述电解铝母线保护模块的输入端；所述电解铝母线保护模块的输出端直接连接到电解槽母线。
[0007]优选地，汇入每个所述光伏汇流箱中的所述光伏串的路数为18路。
[0008]优选地，所述电能路由器PET模块包括依次连接的预充电模块、隔离型DC/DC模块
和滤波模块；所述预充电模块的正极输入端和负极输入端分别为所述电能路由器PET模块正极输入端和负极输入端，所述滤波模块的正极输出端和负极输出端分别为所述电能路由器PET模块正极输出端和负极输出端；所述预充电模块用于在启动时限制电流；所述隔离型DC/DC模块用于对所述电能路由器PET模块的输入、输出侧进行电气隔离；所述滤波模块用于滤波降噪。
[0009]优选地，所述滤波模块包括依次并联在电能路由器PET模块的正极线路和负极线路之间的的电抗、电容和第一EMI滤波器；所述电抗和电容用于对所述电能路由器PET模块输出的电流进行滤波，第一EMI滤波器用于阻断所述电能路由器PET模块和外部设备间的高频电流；所述第一EMI滤波器的正极输出端和负极输出端分别为所述电能路由器PET模块正极输出端和负极输出端。
[0010]优选地，所述馈入保护模块包括第一二极管、多个接触器和多个隔离开关；第一二极管、第一接触器和第一隔离开关依次串联在所述馈入保护模块的正极线路上；第二接触器和第二隔离开关依次串联在所述馈入保护模块的负极线路上；所述第一隔离开关和所述第二隔离开关由一个刀闸联动控制。
[0011]优选地，所述馈出断路器模块包括多个接触器、多个隔离开关、固态断路器和第一避雷器；第三隔离开关、第三接触器和固态断路器依次串联在所述馈出断路器模块的正极线路上；第四隔离开关、第四接触器依次串联在所述馈出断路器模块的负极线路上；所述固态断路器的输出端连接所述第一避雷器的正极，所述第四接触器连接到所述第一避雷器的负极，所述第一避雷器的正极输出端和负极输出端分别为所述馈出断路器模块的正极输出端和负极输出端；所述第三隔离开关和所述第四隔离开关由一个刀闸联动控制。
[0012]优选地，所述电解铝母线保护模块包括第二避雷器、第二EMI滤波器、剩余电流检测模块、多个逆止阀组、多个熔断器和多个隔离开关；第二避雷器的正极输入端和负极输入端为所述电解铝母线保护模块的正极输入端和负入输出端；第二避雷器的正极输出端连接到第二EMI滤波器的输入端，第二EMI滤波器的输出端连接剩余电流检测模块的正极输入端，剩余电流检测模块的正极输出端连接到第一逆止阀组的输入端，第一逆止阀组的输出端连接到第一熔断器的一端，第一熔断器的另一端连接第五隔离开关的一端；第二避雷器的负极输出端连接剩余电流检测模块的负极输入端，剩余电流检测模块的负极输出端连接到第二逆止阀组的输入端，第二逆止阀组的输出端连接到第二熔断器的一端，第二熔断器的另一端连接第六隔离开关的一端；第五隔离开关的另一端和第六隔离开关的另一端分别为所述电解铝母线保护模
块的正极输出端和负极输出端。
[0013]优选地，所述第一逆止阀组包括两个二极管，第二二极管的阳极连接所述剩余电流检测模块的正极输出端，第二二极管的阴极连接第三二极管的阳极，第三二极管的阴极连接所述第一熔断器的一端。
[0014]优选地，所述第二逆止阀组包括两个二极管，第四二极管的阴极连接所述剩余电流检测模块的负极输出端，第四二极管的阳极连接第五二极管的阴极，第五二极管的阳极连接所述第二熔断器的一端。
[0015]本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本专利技术极大提高可再生能源在电解铝生产用电的占比，提高光伏发电就地消纳能力；本专利技术的技术可控性强，可控环节和可控节点多，控制速度快，控制功能丰富，与传统电网相比，电压、功率的控制能力将大幅提升；本专利技术通过直流供电，直流线路不存在频率稳定和无功功率等问题，可通过灵活的系统拓扑，采用多母线冗余或闭环技术提高供电可靠性，且响应速度快、恢复时间短的优点；本专利技术支持的供电容量大，可以大幅提升输送容量，且供电稳定，减少多次换流带来的能量损耗及电能质量问题；本专利技术直流微电网系统无需考虑电压相位和系统频率，只需要关注直流母线电压、电流和系统功率，在控制系统层面具有更高的可靠性和可控性。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例1提供的分布式光伏直流接入铝电解槽直流母线的供电装置的电路原理示意图；图2为本专利技术实施例2提供的电能路由器PET模本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏直流接入铝电解槽直流母线的供电装置，其特征在于：包括多路光伏串、8个光伏汇流箱、4个电能路由器PET模块、4个馈入保护模块、2个馈出断路器模块和2个电解铝母线保护模块；多路光伏串汇总接入所述光伏汇流箱，每两个所述光伏汇流箱的输出端共同连接到一个电能路由器PET模块的输入端；每个电能路由器PET模块的输出端分别连接到一个馈入保护模块的输入端；每两个馈入保护模块的输出端共同连接到一个馈出断路器模块的输入端；每个所述馈出断路器模块的输出端分别通过一个桥架铝排连接到一个所述电解铝母线保护模块的输入端；所述电解铝母线保护模块的输出端直接连接到电解槽母线。2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏直流接入铝电解槽直流母线的供电装置，其特征在于：汇入每个所述光伏汇流箱中的所述光伏串的路数为18路。3.根据权利要求1所述的一种分布式光伏直流接入铝电解槽直流母线的供电装置，其特征在于：所述电能路由器PET模块包括依次连接的预充电模块、隔离型DC/DC模块和滤波模块；所述预充电模块的正极输入端和负极输入端分别为所述电能路由器PET模块正极输入端和负极输入端，所述滤波模块的正极输出端和负极输出端分别为所述电能路由器PET模块正极输出端和负极输出端；所述预充电模块用于在启动时限制电流；所述隔离型DC/DC模块用于对所述电能路由器PET模块的输入、输出侧进行电气隔离；所述滤波模块用于滤波降噪。4.根据权利要求3所述的一种分布式光伏直流接入铝电解槽直流母线的供电装置，其特征在于：所述滤波模块包括依次并联在电能路由器PET模块的正极线路和负极线路之间的的电抗、电容和第一EMI滤波器；所述电抗和电容用于对所述电能路由器PET模块输出的电流进行滤波，第一EMI滤波器用于阻断所述电能路由器PET模块和外部设备间的高频电流；所述第一EMI滤波器的正极输出端和负极输出端分别为所述电能路由器PET模块正极输出端和负极输出端。5.根据权利要求1所述的一种分布式光伏直流接入铝电解槽直流母线的供电装置，其特征在于：所述馈入保护模块包括第一二极管、多个接触器和多个隔离开关；第一二极管、第一接触器和第一隔离开关依次串联在所述馈入保护模块的正极线路上；第二接触器和第二隔离开关依次串联在所述馈入保护模块的负极线路上；所述第一隔离开关和所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：贵阳铝镁设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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