一种煤矿联合建筑光伏直流配电系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种煤矿联合建筑光伏直流配电系统，属于煤矿联合建筑光伏直流配电控制技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种煤矿联合建筑光伏直流配电系统硬件结构的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：包括光伏板组件

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿联合建筑光伏直流配电系统


[0001]本技术提供一种煤矿联合建筑光伏直流配电系统，属于煤矿联合建筑光伏直流配电控制

。

技术介绍

[0002]目前实行的强制性工程建设规范要求新建建筑应安装太阳能系统，除了没有设置供暖
、
空调系统的工业建筑，一般的建筑物均需要装设太阳能系统，而光伏发电组件使其核心部件；目前针对煤炭行业使用的联合建筑进行供电，建筑中设置有灯房，灯房内均设有矿灯充电架，联合建筑内也都有照明灯具，考虑这些用电设备均可使用直流电源，因而选用太阳能系统为其进行供电能够有效降低联合建筑的建设及使用成本
。
[0003]联合建筑内部使用的配电负载均为直流负载，要求将屋面光伏板所产生的直流电源，直接供给负载，然而目前使用的直流配电电网结构较为复杂，需要在直流电源与负荷端之间设置逆变器等设备及其线缆接线等环节，要求设置直流变交流
、
交流再变直流的配电结构，使得对电能的利用效率变低，电能控制较为困难，也将导致输出的直流电纯净度低，影响整个光伏配电回路的用电安全
。

技术实现思路

[0004]本技术为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种煤矿联合建筑光伏直流配电系统硬件结构的改进
。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种煤矿联合建筑光伏直流配电系统，包括光伏板组件
、
交流电源
、
配电负载，所述光伏板组件的输出端与直流汇流箱相连，所述直流汇流箱的输出端与光伏直流变换器相连，所述光伏直流变换器的输出端并接转换器的输出端后与配电负载的电源输入端相连，所述转换器的输入端与交流电源相连；
[0006]所述配电负载具体包括多路矿灯充电架和照明灯具
。
[0007]所述配电负载具体通过电源线分别与光伏直流变换器
、
转换器相连，所述电源线的型号规格为
WDZA
‑
BYJ
‑
SC20
‑
FC0.8KW。
[0008]所述配电负载的电源输入端还设置有断路器；
[0009]所述断路器的型号规格为
DS202
‑
C16/0.03。
[0010]本技术相对于现有技术具备的有益效果为：本技术提供的光伏直流配电控制系统主要应用于煤炭行业使用的联合建筑，建筑内部设置的灯房中矿灯充电架可直接供给直流电源，通过给楼内卫生间和走廊照明灯具直接供直流电，直接将屋顶光伏板的直流电源供给负荷端；本技术针对联合建筑内的矿灯充电架和照明灯具两类直流负荷，采用直接光伏加光伏变换器输出直接供电，以简化系统降低造价，降低施工安装成本，系统同时简化了建筑内部配电系统结构，提高了电能的利用率
。
附图说明
[0011]下面结合附图对本技术做进一步说明：
[0012]图1为本技术的结构示意图；
[0013]图中：1为光伏板组件
、2
为交流电源
、3
为配电负载
、11
为直流汇流箱
、12
为光伏直流变换器
、21
为转换器
。
具体实施方式
[0014]如图1所示，本技术具体提供一种煤矿联合建筑光伏直流配电控制系统，基于目前施行的工程建设规范，针对建筑中直流用电负荷，对煤矿联合建筑内集成设置光伏直流配电系统，要求在符合工程规范要求的基础上，实现低成本利用光伏电源供给用电负荷
。
[0015]进一步的，本技术设置的配电系统针对煤炭联合建筑中的直流负载，利用屋顶光伏的直流电源对其配电；本技术通过对用电侧配电回路的结构进行改进，实现对矿灯充电架和照明灯具直接采用直流供电，简化供电系统结构，采用光伏板对光伏变换器输出直接供电的结构，将光伏直流电源直接供给直流负载，即对联合建筑内矿灯充电架和照明灯具进行直接供电；本技术直接将屋顶光伏板的直流电源供给负荷端，由于节省了逆变器等装置及其线缆接线等环节，节省掉直流变交流
、
交流再变直流的配电结构，直接采用直流传输使电能控制更方便，输出使用的电能更干净稳定，安全性可靠性也随之提高，同时使得能量转换效率更高
、
工程造价更低；本技术在简化光伏直流配电系统结构的同时，在联建项目整个工程设计中，应注意施工过程中预先设置好管线路由
、
预留空洞等施工安装条件，由于简化系统结构而使得设备占地（空间）减少，对于整个建筑建造和运行全过程中都降低了施工难度及工程造价
。
[0016]进一步的，本技术采用的配电控制系统主要包括
AT
‑
DF
矿灯充电架双电源切换箱系统，该配电控制系统的供电侧回路设置有独立的光伏供电回路和交流电源供电回路，确保在一路供电中断的同时，另一路可以保持供电，确保整个配电控制系统的持续供电
。
[0017]相对于本技术的配电系统结构，如果按照一般传统光伏配电系统构成，需要在直流汇流箱与传输线缆之间设置逆变器，再通过交流配电装置把电能输送给负载；本技术通过对该配电结构改进，针对煤矿联合建筑中的矿灯充电架和照明灯具可采用直流供电的特点，采用直接光伏加光伏变换器输出直接供电的配电结构，将直流汇流箱输出的直流电源通过光伏直流变换器直接供给直流负载，省略了逆变等装置的安装，实现对供电系统电路结构简化的目的，本技术能够直接将屋顶光伏板的直流电源供给联合建筑的负荷端进行使用
。
[0018]在本技术的实施例中，应用地点选择在某地建设地上八层的煤矿联合建筑，建筑面积过万平方米，其中矿灯房设在三层；考虑到联合建筑屋顶的配电需求，需要将一个电气竖井升至屋面，该电井在八层以下各层的净面积为
2.2
平方米，而升至屋面时将电井扩大至净面积为
6.6
平方米，以便放置汇流箱和直流变换器等设备；该联合建筑内部设置的矿灯充电数量为
1100
个，共设
11
台充电架，每台充电架的矿灯充电数量为
100
盏，共设
11
个充电回路，如图1配电系统所示，将直流电供给这
11
个回路；当无直流电时，充电回路就接用双切箱后的交流电源；
[0019]为此，需要在联合建筑屋面设置
20
块
540
板，装机容量
10.8kWp
，年发电量约为
1.485
万度，其汇流箱和直流变换器放于屋面电井内，配电线缆沿电井向下敷设至负载；对于该楼内的卫生间和走廊的照明灯具，可以在屋面铺设6块
540
板，装机容量
3.24kWp
，年发电量约为
0.45
万度；屋顶适合铺设光伏板的面积为...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种煤矿联合建筑光伏直流配电系统，包括光伏板组件（1）
、
交流电源（2）
、
配电负载（3），其特征在于：所述光伏板组件（1）的输出端与直流汇流箱（
11
）相连，所述直流汇流箱（
11
）的输出端与光伏直流变换器（
12
）相连，所述光伏直流变换器（
12
）的输出端并接转换器（
21
）的输出端后与配电负载（3）的电源输入端相连，所述转换器（
21
）的输入端与交流电源（2）相连；所述配电负载（3）具体包括多路矿灯充电架和照明灯具

【专利技术属性】
技术研发人员：李向真，李丰渊，龚永平，赵凡，马瑞斌，
申请(专利权)人：煤炭工业太原设计研究院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：