CN107221949A - 一种稳定电能质量的光伏并网发电系统 - Google Patents

一种稳定电能质量的光伏并网发电系统 Download PDF

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陈琦
林琳
张建华
夏海斌
俞梅
徐至宏
陈希琳
王梁
叶会华
卢千里
张伟民
陈建军
汪涛
蒋振涛
王岚妹
许丽洁
王业凡
郑芳
李靓
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Abstract

本发明涉及一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，包括发电组件和并网接入箱，发电组件包括固定支架和设置在固定支架上的太阳能电池板，发电组件连接有将发电组件产生的直流电转换成机械能的直流电机，直流电机上连接有将机械能转换成交流电的交流电机，交流电机上连接有变压器，变压器与并网接入箱相连；本发明的优点：通过直流电机将发电组件产生的直流电转化成机械能，然后通过交流电机将机械能转换成交流电，并通过变压器将交流电转化成与电网同频率、同相位的正弦波电流，实现了三相交流发电机组三相输出平衡，电能质量稳定，且不产生谐波，满足同期并网要求，提高了并网发电系统运行的安全性能。

Description

一种稳定电能质量的光伏并网发电系统
技术领域
本发明涉及一种稳定电能质量的光伏并网发电系统。
背景技术
并网光伏发电系统是指与交流电网联接的光伏发电系统，目前，传统光伏发电领域，并网的方法是通过功率调节器将光伏方阵的直流电能转化成交流电能实现并网，功率调节器中逆变器是其主要部件，而逆变器并网会影响电网电能质量，如电压、频率、波形等，易产生谐波和三相电流不平衡等问题，且发电组件中的太阳能电池板通过支架安装在用户屋顶上，而现有的支架结构单一、太阳能电池板安装后容易松动，维修率高，且太阳能电池板安装时费时费力。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提供一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，解决现有光伏并网发电系统中易产生谐波和三相电流不平衡的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，包括发电组件和并网接入箱，发电组件包括固定支架和设置在固定支架上的太阳能电池板，发电组件连接有将发电组件产生的直流电转换成机械能的直流电机，直流电机上连接有将机械能转换成交流电的交流电机，交流电机上连接有变压器，变压器与并网接入箱相连，直流电机和交流电机之间设有速度转换器；固定支架包括至少两个主支撑框架，主支撑框架的底端设有用于增加主支撑框架整体重量的负重组件，主支撑框架上设有用于支撑太阳能电池板的横梁，横梁上设有用于将横梁连接成整体的拉杆，横梁上活动连接有用于固定太阳能电池板的压块。
优选的，速度转换器包括相互啮合传动的齿轮组，连接可靠，可通过调整齿轮组的传动比实现直流电机与交流电机的速度转换可调，能适应不同的场合对速度转换器的进行快速调节，能防止速度转换器的损坏。
优选的，横梁上设有滑槽，滑槽内设有滑块，滑块上设有连接孔，压块上设有与连接孔相配合的连接柱，能根据不同型号的太阳能电池板对压块在横梁上的位置进行调节，实现太阳能电池板的快速安装固定，实用性能好，且滑动可靠，能保证滑动的水平性。
优选的，负重组件包括负重块和设置在负重块上的膨胀螺丝，主支撑框架设置在膨胀螺丝上，能提高主支撑框架的稳定性，实现抗风压、雪压的作用。
优选的，主支撑框架呈三角形设置，能使太阳能电池板具有最佳的太阳光的吸收位置，并减少太阳能电池板的损坏。
优选的，主支撑框架包括底梁、背梁和斜梁，底梁包括水平部和竖直部，水平部设置在竖直部的底端，水平部设置在膨胀螺丝上，背梁的一端固定连接在竖直部的一端，斜梁的一端固定连接在竖直部的另一端，背梁的另一端与斜梁的另一端固定连接，横梁通过第三螺栓组件与斜梁相连，结构简单，安装拆卸方便，且能根据不同的安装环境对主支撑框架中的斜梁倾斜角度进行调节，使用效果好。
优选的，横梁与背梁之间设有用于支撑横梁的后斜撑杆，后斜撑杆的一端通过第一螺栓组件与背梁相连，后斜撑杆的另一端通过第二螺栓组件与主支撑框架相连，能提高横梁的支撑强度，减少横梁的损坏。
优选的，第二螺栓组件和第三螺栓组件均设有止动垫片，止动垫片设置在滑槽内，能防止第二螺栓组件和第三螺栓组件松动，提高横梁的固定效果，保证横梁具有足够的支撑力。
优选的，横梁的两端均设有一块延长横梁长度的连接片，能根据不同的位置对横梁长度进行延长，实用性能更好，能降低横梁的加工长度，便于横梁的生产及携带。
综上所述，本发明的优点：1.通过直流电机将发电组件产生的直流电转化成机械能，然后通过交流电机将机械能转换成交流电，并通过变压器将交流电转化成与电网同频率、同相位的正弦波电流，实现了三相交流发电机组三相输出平衡，电能质量稳定，且不产生谐波，满足同期并网要求，提高了并网发电系统运行的安全性能；
2.速度转换器的设置，实现了直流电机和交流电机的速度可调；
3.将固定支架设置成主支撑框架和横梁，通过横梁支撑太阳能电池板，主支撑框架实现整个固定支架的承重，提高了固定支架的支撑强度，减少了固定支架的损坏；
4.将压块在横梁上设置成活动连接，能根据不同型号的太阳能电池板进行调节安装，能实现太阳能电池板的快速安装拆卸，实用性能好，降低了安装的工作量，减少了太阳能电池板的脱落；
5.通过负重组件提高整个主支撑框架的整体重量，有利于太阳能电池板的安装固定，减少主支撑框架的损坏；
6.拉杆的设置，有利于横梁连接成整体，提高横梁的强度，减少横梁的松动，增加了横梁对太阳能电池板的支撑力。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种稳定电能质量的光伏并网发电系统的结构示意图；
图2为本发明发电组件的结构示意图；
图3为本发明固定支架的结构示意图；
图4为本发明横梁的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示，一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，包括发电组件1和并网接入箱2，发电组件1包括固定支架11和设置在固定支架11上的太阳能电池板12，发电组件1连接有将发电组件1产生的直流电转换成机械能的直流电机3，直流电机3上连接有将机械能转换成交流电的交流电机4，交流电机4上连接有变压器5，变压器5与并网接入箱2相连，直流电机3和交流电机4之间设有速度转换器6；固定支架11包括至少两个主支撑框架7，主支撑框架7的底端设有用于增加主支撑框架7整体重量的负重组件8，主支撑框架7上设有用于支撑太阳能电池板12的横梁9，横梁9上设有用于将横梁9连接成整体的拉杆91，横梁9上活动连接有用于固定太阳能电池板12的压块92。
速度转换器6包括相互啮合传动的齿轮组，连接可靠，可通过调整齿轮组的传动比实现直流电机与交流电机的速度转换可调，能适应不同的场合对速度转换器的进行快速调节，能防止速度转换器的损坏。
横梁9上设有滑槽96，滑槽96内设有滑块97，滑块97上设有连接孔98，压块92上设有与连接孔98相配合的连接柱99，能根据不同型号的太阳能电池板对压块在横梁上的位置进行调节，实现太阳能电池板的快速安装固定，实用性能好，且滑动可靠，能保证滑动的水平性，负重组件8包括负重块81和设置在负重块81上的膨胀螺丝82，主支撑框架7设置在膨胀螺丝82上，能提高主支撑框架的稳定性，实现抗风压、雪压的作用。
主支撑框架7呈三角形设置，能使太阳能电池板具有最佳的太阳光的吸收位置，并减少太阳能电池板的损坏；主支撑框架7包括底梁71、背梁72和斜梁73，底梁71包括水平部74和竖直部75，水平部74设置在竖直部75的底端，水平部74设置在膨胀螺丝82上，背梁72的一端固定连接在竖直部75的一端，斜梁73的一端固定连接在竖直部75的另一端，背梁72的另一端与斜梁73的另一端固定连接，横梁9通过第三螺栓组件90与斜梁73相连，结构简单，安装拆卸方便，且能根据不同的安装环境对主支撑框架中的斜梁倾斜角度进行调节，使用效果好。
横梁9与背梁72之间设有用于支撑横梁9的后斜撑杆10，后斜撑杆10的一端通过第一螺栓组件与背梁72相连，后斜撑杆10的另一端通过第二螺栓组件与横梁9相连，能提高横梁的支撑强度，减少横梁的损坏，第二螺栓组件和第三螺栓组件90均设有止动垫片95，止动垫片设置在滑槽96内，能防止第二螺栓组件和第三螺栓组件松动，提高横梁的固定效果，保证横梁具有足够的支撑力，横梁9的两端均设有一块延长横梁9长度的连接片94，能根据不同的位置对横梁长度进行延长，实用性能更好，能降低横梁的加工长度，便于横梁的生产及携带。
使用时，将负重块81通过膨胀螺栓或一体浇筑在用户的屋顶，并根据不同的安装环境，调整负重块81之间的间距，然后将主支撑框架7固定在膨胀螺丝82上，然后将横梁9安装在主支撑框架7上，且在横梁9上安装拉杆91使横梁连接成整体来支撑太阳能电池板12，根据不同型号的太阳能电池板12调节压块92在横梁9上的位置，太阳能电池板12依靠压块92固定在横梁上，然后太阳能电池板12接收太阳光，将其转换成电能，电能通过直流电机转化成机械能，然后通过交流电机将机械能转换成交流电，并通过变压器将交流电转化成与电网同频率、同相位的正弦波电流后并入并网接入箱2内，实现了三相交流发电机组三相输出平衡。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (9)

1.一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，包括发电组件(1)和并网接入箱(2)，发电组件(1)包括固定支架(11)和设置在固定支架(11)上的太阳能电池板(12)，其特征在于：发电组件(1)连接有将发电组件(1)产生的直流电转换成机械能的直流电机(3)，直流电机(3)上连接有将机械能转换成交流电的交流电机(4)，交流电机(4)上连接有变压器(5)，变压器(5)与并网接入箱(2)相连，直流电机(3)和交流电机(4)之间设有速度转换器(6)；
固定支架(11)包括至少两个主支撑框架(7)，主支撑框架(7)的底端设有用于增加主支撑框架(7)整体重量的负重组件(8)，主支撑框架(7)上设有用于支撑太阳能电池板(12)的横梁(9)，横梁(9)上设有用于将横梁(9)连接成整体的拉杆(91)，横梁(9)上活动连接有用于固定太阳能电池板(12)的压块(92)。
2.根据权利要求1所述的一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，其特征在于：速度转换器(6)包括相互啮合传动的齿轮组。
3.根据权利要求1所述的一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，其特征在于：横梁(9)上设有滑槽(96)，滑槽(96)内设有滑块(97)，滑块(97)上设有连接孔，压块(92)上设有与连接孔相配合的连接柱。
4.根据权利要求1所述的一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，其特征在于：负重组件(8)包括负重块(81)和设置在负重块(81)上的膨胀螺丝(82)，主支撑框架(7)设置在膨胀螺丝(82)上。
5.根据权利要求4所述的一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，其特征在于：主支撑框架(7)呈三角形设置。
6.根据权利要求5所述的一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，其特征在于：主支撑框架(7)包括底梁(71)、背梁(72)和斜梁(73)，底梁(71)包括水平部(74)和竖直部(75)，水平部(74)设置在竖直部(75)的底端，水平部(74)设置在膨胀螺丝(82)上，背梁(72)的一端固定连接在竖直部(75)的一端，斜梁(73)的一端固定连接在竖直部(75)的另一端，背梁(72)的另一端与斜梁(73)的另一端固定连接，横梁(9)通过第三螺栓组件(90)与斜梁(73)相连。
7.根据权利要求6所述的一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，其特征在于：横梁(9)与背梁(72)之间设有用于支撑横梁(9)的后斜撑杆(10)，后斜撑杆(10)的一端通过第一螺栓组件与背梁(72)相连，后斜撑杆(10)的另一端通过第二螺栓组件与横梁(9)相连。
8.根据权利要求7所述的一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，其特征在于：第二螺栓组件和第三螺栓组件(90)均设有止动垫片(95)，止动垫片(95)设置在滑槽(96)内。
9.根据权利要求1所述的一种稳定电能质量的光伏并网发电系统，其特征在于：横梁(9)的两端均设有一块延长横梁(9)长度的连接片(94)。
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