CN104967035A - 光伏发电专用逆配变一体化智能集成式预装变电站 - Google Patents
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Abstract
光伏发电专用逆配变一体化智能集成式预装变电站，由高压室、变压器室、逆变室和监视室四部分组成，设在太阳能光伏列阵中心。变压器室布设有双分裂升压变压器、高压负荷开关及高压熔断器组件。逆变室装有两个交直流逆变配电柜和综合保护单元，交直流逆变配电柜将传统的直流配电柜，并网逆变器和交流配电柜有机结合在一起，交直流逆变配电柜通过低压端子与双分裂升压变压器紧密相连，还通过近距离铺设电缆与光伏列阵连接。高压室设有连接双分裂升压变压器的高压端子，通过高压端子输入电网。监视室内安装有监测变压器运行的仪表和保护设备。本发明降低了交、直流电缆的使用量，降低了线路损耗，减小了设备总体数量和体积，安装更加方便，大大降低了基建成本。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电输变电变电站技术，特别是涉及光伏发电专用变压器、逆变器及交直流配电箱一体化智能集成式预装变电站。
背景技术
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；而随着我国“太阳能屋顶计划”、“金太阳工程”等光伏产业利好政策的支持，光伏并网发电正成为我国新能源应用的一个热点和亮点。但是，光伏发电的高成本、高耗能是光伏发电的一大弊端。光伏电站的建造和维护、运行的成本等同于光伏发电的能源消耗成本，所以如何更好的降低光伏电站整体的建造和维护、运行成本，对光伏发电产业的发展有着重要的意义。
现有技术缺陷：
目前，光伏电站的装机容量多为30MWp,每1MWp为一个光伏方阵，每个方阵配置两台500Wp的并网逆变器,每个并网逆变器对应一套直流配电柜和一套交流配电柜，每个光伏方阵配置一台双分裂升压变压器。太阳能光伏阵列把所吸收的太阳能光伏能量通过光伏汇流箱、直流配电柜、光伏并网逆变器、交流配电柜、升压变压器通过一系列交直流和电压的转换达到并网发电的目的（如图2）。目前，光伏电站主流的建造方案有两种，一种方案是把所有方阵的直流配电柜、交流配电柜和并网逆变器都安装在一个统一的逆变室内，所有双分裂升压变压器分散的布置在每个光伏阵列附近；另一种方案是每个方阵附近设一座逆变室，逆变室内设两台并网逆变器和相对应的两套直流配电柜、交流配电柜，逆变室外设置一台双分裂升压变压器。
第一种光伏电站的建造方案，由于整个光伏列阵的占地面积很大，每个方阵所配置的双分裂升压变压器在光伏电站中分布广泛，而统一的逆变室往往难以深入光伏阵列的中心，距离每台双分裂升压变压器距离较远，大大增加了电缆的使用量和电缆铺设的基建成本，也增加了运行时由大量电缆带来的线路损耗；同时由于每个光伏方阵的设备布置分散（汇流箱、变压器、配电柜和逆变器距离较远），给以后的维护、检修也带来诸多不便。
第二种光伏电站的建造方案，虽然缩短了逆变器与配电柜和变压器之间的距离，减少了电缆的使用量，但是由于每个光伏方阵都需要设置一座逆变室，所以其基建成本也随之大大提高，并且由逆变室到变压器的电缆仍需铺设。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种光伏发电专用变压器、逆变器及交直流配电箱一体化智能集成式预装变电站，用于解决现有技术中交、直流电缆铺设量大，因而线路损耗大及电缆铺设带来的基建成本提高的技术问题；解决设备总体数量多，总体的体积大，带来的安装不便及设备运行的维护和检修不方便等技术问题。
采用的技术方案是：
光伏发电专用逆配变一体化智能集成式预装变电站，由高压室、变压器室、逆变室和监视室四部分组成。所述由四部分组成的光伏发电专用逆配变一体化智能集成式预装变电站近距离设在太阳能光伏列阵中心。所述变压器室布设有双分裂升压变压器、高压负荷开关及全范围保护高压熔断器等组件。所述的逆变室装有两个交直流逆变配电柜和综合保护单元，综合保护单元设在两个交直流逆变配电柜之间，所述交直流逆变配电柜将传统的直流配电柜，并网逆变器和交流配电柜有机结合在一起，两个交直流逆变配电柜在变电站内分别通过低压端子与双分裂升压变压器紧密相连，还通过近距离铺设电缆与太阳能光伏列阵的汇流箱连接。所述高压室设有连接双分裂升压变压器的高压端子，高压端子通过干式高压套管支撑铜母线结构，可与多根电缆线连接并输入电网。所述监视室内安装有监测变压器运行的仪表和与综合保护单元配合使用的保护设备。
上述的变压器室两侧设有外露降低变压器室内部温度的变压器散热片。
上述的高压室设有保证检修人员安全带电磁锁保护措施的高压室门。
上述的逆变室设有操作走廊及人井。
本发明把传统的直流配电柜、并网逆变器和交流配电柜有机的结合在一起，组成一个交直流逆变配电柜。再以交直流逆变配电柜和双分裂升压变压器为主体，配以各种监测和保护组件构成光伏发电专用变压器、逆变器及交直流配电箱一体化智能集成式预装变电站。本发明与传统的光伏电站的建造方案相比具有以下优点：（如图2与图3比较）
1.由于该预装变电站把逆变室和变压器紧密连接，取消了传统方案中交流配电柜到变压器的电缆使用，降低了交流电缆的使用量，降低了线路损耗，降低了因电缆铺设带来的基建成本。
2.由于该预装变电站把直流配电柜、并网逆变器和交流配电柜有机的结合在一起，使设备中各个组件排列更加合理、紧凑，减少了传统产品由直流配电柜到并网逆变器，再由并网逆变器到交流配电柜的电缆使用，降低了交、直流电缆的使用量，降低了线路损耗。
3.由于该预装变电站把直流配电柜、并网逆变器和交流配电柜和升压变压器有机的结合在一起，减小了产品的整体体积，使产品能够深入光伏列阵的中心，缩短由直流汇流箱到直流配电柜的距离，降低了直流电缆的使用量，降低了线路损耗。
4. 由于该预装变电站把直流配电柜、并网逆变器和交流配电柜和升压变压器有机的结合在一起，减小了设备总体数量和总体的体积，使产品安装更加方便，大大降低了基建成本。
5. 由于该预装变电站把直流配电柜、并网逆变器和交流配电柜和升压变压器有机的结合在一起，使设备运行的维护和检修更加方便，降低了人工成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是传统的光伏变电站的建造方案图。
图3是本发明的预装变电站建造方案图。
具体实施方式
本发明设计思想是给光伏电站的每个光伏列阵配置一台光伏发电专用变压器、逆变器及交直流配电箱一体化智能集成式预装变电站，通过该预装变电站实现直流配电、并网逆变、交流配电、升压并网和监测保护等多种功能。该预装变电站体积小，重量轻、安装方便。具体方案如下（如图1）：
光伏发电专用逆配变一体化智能集成式预装变电站，由高压室12、变压器室2、逆变室7和监视室11四部分组成。所述由四部分组成的光伏发电专用逆配变一体化集成式智能预装变电站近距离设在太阳能光伏列阵中心。所述变压器室2布设有双分裂升压变压器3、高压负荷开关及全范围保护高压熔断器组件10，变压器室2两侧设有变压器散热片9，利用变压器的绝缘液体作为产品的内部绝缘，并通过变压器散热片降低变压器室内部温度。所述的逆变室7装有两个交直流逆变配电柜8和综合保护单元5，其间还设有操作走廊及人井6，综合保护单元5设在两个交直流逆变配电柜8之间，所述交直流逆变配电柜8将传统的直流配电柜，并网逆变器和交流配电柜有机结合在一起，两个交直流逆变配电柜8在变电站内分别通过低压端子4与双分裂升压变压器3紧密相连，还通过近距离铺设电缆与太阳能光伏列阵的汇流箱连接。所述高压室12设有连接双分裂升压变压器的高压端子1，高压端子1通过干式高压套管支撑铜母线结构，可与多根电缆线连接并输入电网，高压室门采用电磁锁保护措施，在带电情况下无法打开高压室门，保证检修人员安全。所述监视室11内安装有监测变压器运行的仪表和与综合保护单元5配合使用的保护设备。能够及时的反馈变压器的运行情况，及早发现系统中存在的问题，更好的对设备进行保护。整体外壳采用不锈钢板制作，全部采用焗漆方式，防盐雾、防湿热、防霉菌、户外耐候性能强，能满足恶环境条件下正常安全运行的要求。
Claims (4)
1.光伏发电专用逆配变一体化智能集成式预装变电站，由高压室（12）、变压器室（2）、逆变室（7）和监视室（11）四部分组成，其特征在于所述的由四部分组成的光伏发电专用集成式智能预装变电站近距离设在太阳能光伏列阵中心，所述变压器室（2）布设有双分裂升压变压器（3）、高压负荷开关及全范围保护高压熔断器组件（10），所述逆变室（7）装有两个交直流逆变配电柜（8）和综合保护单元（5），综合保护单元（5）设在两个交直流逆变配电柜（8）之间，所述交直流逆变配电柜（8）将传统的直流配电柜，并网逆变器和交流配电柜有机结合在一起，两个交直流逆变配电柜（8）在变电站内分别通过低压端子（4）与双分裂升压变压器（3）紧密相连，还通过近距离铺设电缆与太阳能光伏列阵的汇流箱连接，所述高压室（12）设有连接双分裂升压变压器的高压端子（1），高压端子（1）通过干式高压套管支撑铜母线结构，可与多根电缆线连接并输入电网，所述监视室（11）内安装有监测变压器运行的仪表和与综合保护单元（5）配合使用的保护设备。
2.根据权利要求1所述的光伏发电专用逆配变一体化智能集成式预装变电站，其特征在于所述的变压器室（2）两侧设有外露降低变压器室内部温度的变压器散热片（9）。
3.根据权利要求1所述的光伏发电专用逆配变一体化智能集成式预装变电站，其特征在于所述的高压室（12）设有保证检修人员安全带电磁锁保护措施的高压室门。
4.根据权利要求1所述的光伏发电专用逆配变一体化智能集成式预装变电站，其特征在于所述的逆变室（7）设有操作走廊及人井（6）。
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