CN113054893A - 一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，涉及清洁能源发电领域，光伏电池阵列，所述光伏电池阵列设于所述展宽平台上；汇流箱，所述汇流箱与所述光伏电池阵列连接，所述汇流箱用于将所述光伏电池阵列输出的电流进行汇流；逆变器，所述逆变器与所述汇流箱连接，所述汇流箱将汇流后的电流传输给逆变器，所述逆变器将所述汇流箱输入的电流逆变后输出至用电设备，本发明充分利用展宽平台空间，在展宽平台上布置一定数量的光伏组件，为间冷塔内负荷提供电源，降低厂用电率，提高清洁能源的使用率。

Description

一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统
技术领域
本发明涉及清洁能源发电领域，特别涉及一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统。
背景技术
分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，倡导自发自用，以满足用户的需求。分布式光伏发电对太阳能的利用率高，且不存在传统光伏建设所存在的并网困难、损耗较大、存在冲击等问题，因此对于绿色能源的发展具有重要意义。
随着国民经济的发展，国家对电力系统的要求也越来越高，因而在火力发厂中对冷却塔的高度、冷却水效率等的要求也越来越高。现在国内冷却塔市场有各种结构形式的冷却塔，包括木结构、混凝土结构、钢结构、玻璃钢结构和混合结构，而在大型冷却塔中广泛使用的则是钢筋混凝士结构。间接空冷塔展宽平台布置在散热器冷却三角与冷却塔进风口下部环梁之间，形成封闭的过风通道。该体系分为钢结构主体结构和封闭结构。钢结构主体结构由主梁和斜支撑组成主要受力构件，多个受力构件通过环向支撑连成围绕冷却塔的环向封闭系统。
目前，大型间接空冷塔的展宽平台上部基本处于空置状态，没有做到合理的空间利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，实现了降低厂用电率，提高清洁能源的使用率。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，包括：光伏电池阵列，所述光伏电池阵列设于所述展宽平台上；汇流箱，所述汇流箱与所述光伏电池阵列连接，所述汇流箱用于将所述光伏电池阵列输出的电流进行汇流；逆变器，所述逆变器与所述汇流箱连接，所述汇流箱将汇流后的电流传输给逆变器，所述逆变器将所述汇流箱输入的电流逆变后输出至用电设备。
进一步地，在上述的布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统中，所述光伏电池阵列包括多个光伏组件串，多个所述光伏组件串并行接入至所述汇流箱中；所述光伏组件串包括多个光伏电池，所述多个所述光伏电池串联。
进一步地，在上述的布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统中，当所述展宽平台的外壁与地面之间的角度与最优角度的差值小于15度时，所述光伏电池铺设于所述展宽平台的外壁上；当所述展宽平台的外壁与地面之间的角度与所述最优角度的差值大于15度时，所述光伏电池通过固定支架设于所述展宽平台的外壁上；其中，所述最优角度为每个所述光伏电池全年发电量最大时的倾角。
进一步地，在上述的布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统中，还包括电源检测电路，所述电源检测电路与所述逆变器连接，所述电源检测电路能够对所述逆变器的输出电压进行监测。
进一步地，在上述的布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统中，还包括微控制器和电源切换装置，所述微控制器与所述电源检测电路和所述电源切换装置连接，所述电源检测电路将监测结果传输至所述微控制器中；所述微控制器能够对所述监测结果进行判断，当所述微控制器判断所述监测结果为异常时，所述微控制器控制电源切换装置切断所述逆变器与所述用电设备之间的连接。
进一步地，在上述的布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统中，还包括厂电源，所述厂电源与所述电源切换装置连接，所述厂电源能够通过电源切换装置为所述用电设备供电。
进一步地，在上述的布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统中，所述光伏电池为晶体硅电池、多元化合物薄膜电池、聚合物多层修饰电极型电池或纳米晶电池中的一种。
进一步地，在上述的布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统中，所述光伏电池为单晶硅光伏电池。
进一步地，在上述的布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统中，所述逆变器为集中式逆变器、组串型逆变器或集散型逆变器中的一种。
进一步地，在上述的布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统中，所述展宽平台上铺设有彩钢板，所述固定支架包括导轨、连接片和夹具，所述光伏电池设于所述导轨上，所述连接片的一端与所述导轨连接，所述连接片的另一端与所述夹具连接，所述夹具与所述彩钢板连接，且所述夹具能够夹持所述彩钢板的板肋；
优选地，在上述的布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统中，所述连接片的一端通过螺栓与所述导轨连接，所述夹具和所述连接片的另一端通过自攻螺栓与所述彩钢板连接，所述夹具与所述彩钢板之间设有防水橡胶垫。
分析可知，本发明公开一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，本发明充分利用展宽平台空间，在展宽平台上布置一定数量的光伏组件，为间冷塔内负荷提供电源，降低厂用电率，提高清洁能源的使用率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1本发明一实施例的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统的供电流程示意图。
图2本发明一实施例的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统的固定支架、彩钢板与光伏电池的连接结构示意图。
图3为图2中A处放大图。
图4本发明一实施例的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统的系统示意图。
图5本发明一实施例的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统的结构与间冷塔的主视示意图。
附图标记说明：1-彩钢板；2-光伏电池；3-电源检测电路；4-微控制器；5-导轨；6-螺栓；7-夹具；8-自攻螺丝；9-防水橡胶垫；10-连接片；11-操作员站；12-用电设备；13-逆变器；14-厂电源；15-间冷塔。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
所附附图中示出了本发明的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本发明的相似或类似的部分。
如图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供了一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，其中，间冷塔15全称为间接空冷塔，分布式光伏发电系统包括：光伏电池阵列，光伏电池阵列设于展宽平台上；汇流箱，汇流箱与光伏电池阵列连接，汇流箱用于将光伏电池阵列输出的电流进行汇流；逆变器13，逆变器13与汇流箱连接，汇流箱将汇流后的电流传输给逆变器13，逆变器13将汇流箱输入的电流逆变后输出至用电设备12，在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，用电设备12主要包括充水泵、排水泵、清洗水泵、阀门、百叶窗等低压用电设备12。优选地，光伏电池阵列包括多个光伏组件串，多个光伏组件串并行接入至汇流箱中；光伏组件串包括多个光伏电池2，多个光伏电池2串联。
光伏电池阵列在满足合理的安装和检修空间的前提下有效利用展宽平台的环形平面空间，铺设光伏电池阵列时需要考虑光伏电池2之间的阴影遮挡。汇流箱的作用是将光伏电池2所发的直流电汇流后供使用。汇流箱与光伏电池阵列之间采用普通电缆连接即可。如果光伏电池2数量较多，分布距离长时，可分区域设置汇流箱，并将连接用的电缆布置于电缆桥架内。
优选地，当展宽平台的外壁与地面之间的角度与最优角度的差值小于15度时，光伏电池2铺设于展宽平台的外壁上；当展宽平台的外壁与地面之间的角度与最优角度的差值大于15度时，光伏电池2通过固定支架设于展宽平台的外壁上。
展宽平台上铺设有彩钢板1，优选地，固定支架包括导轨5、连接片10和夹具7，光伏电池2设于导轨5上，在安装时根据需求设置光伏电池2与导轨5之间的角度，从而使光伏电池2满足最优角度，连接片10的一端与导轨5连接，连接片10的另一端与夹具7连接，夹具7与彩钢板1连接，且夹具7能够夹持彩钢板1的板肋。通常连接片10和夹具7的数量为多个，连接片10的一端通过螺栓6与导轨5连接，夹具7和连接片10的另一端通过自攻螺栓6与彩钢板1连接，夹具7与彩钢板1之间设有防水橡胶垫9。通过M8型号的螺栓6连接导轨5与连接片10，自攻螺丝8的型号为M8，通过M8型号的自攻螺丝8将夹具7与彩钢板1连接，夹具7与彩钢板1之间设有防水橡胶垫9，通过自攻螺丝8的连接不会对彩钢板1的密封性造成影响，通过防水橡胶垫9可以增强自攻螺栓6与彩钢板1连接处的防水性。
其中，最优角度为每个光伏电池2全年发电量最大时的倾角，大部分大型间冷塔15的展宽平台处于闲置状态，间冷塔15的塔体表面角度接近垂直，不利于光伏板接收太阳光，而且展宽平台有一定角度，更有利于布置光伏电池板，提高光能利用率。经计算可以得到光伏发电系统全年发电量最大时的倾角称之为最优倾角，最大倾角与地理位置(经度、纬度)、设置场所及太阳辐射强度有关。可以按照当地纬度减小5°-15°使夏天方阵表面上的太阳辐射能最大粗略计算或者通过专业软件PVsyst精确计算取得。若最优倾角跟展宽平台的外壁的角度接近时，则可选择平铺安装，无需安装固定支架，节省成本；若最优倾角与展宽平台的外壁的角度相差较大时，则需采用最优倾角并利用固定支架的固定式安装方法，充分利用展宽平台闲置空间。
优选地，还包括电源检测电路3，电源检测电路3与逆变器13连接，电源检测电路3能够对逆变器13的输出电压进行监测，电源检测电路3检测到电路的电流、电压出现异常时，给微控制器4传递微波信号，微控制器4接受信号后对开关Q3打出断路指令，改为厂电源14供电，同时可以向操作员站11发射光伏发电装置运行状态，以便运行维护，其中开关Q1为控制长电源开断的开关，开关Q2是控制用电设备12通电状态的开关。
优选地，其中还包括操作员站11，微控制器4能够上传光伏发电系统的运行状态至操作员站11，操作员站11能够发送控制指令至微处理器。
优选地，还包括微控制器4和电源切换装置，微控制器4与电源检测电路3和电源切换装置连接，电源检测电路3将监测结果传输至微控制器4中；
微控制器4能够对监测结果进行判断，当微控制器4判断监测结果为异常时，其中，异常状态一般是指欠压、过压、失压、频率异常等情况时，微控制器4将控制双电源切换装置切断光伏系统供电电源，并将厂电源14连接至间冷塔15用电设施，实现连续稳定供电，微控制器4控制电源切换装置切断逆变器13与用电设备12之间的连接。
优选地，还包括厂电源14，厂电源14与电源切换装置连接，厂电源14能够通过电源切换装置为用电设备12供电，当太阳光辐射达到一定强度，光伏电池2根据光生伏特效应产生一定的电动势，通过串联形成光伏组件串，光伏组件串通过并联组成光伏电池阵列，使得光伏组件方阵电压达到系统输入电压的要求，就可以由光伏电池阵列经汇流器汇流，通过逆变器13，将直流电逆变成380V交流电，汇流箱并汇入4～16路电流，在使用中选择电流、电压相近的光伏组件串串接并入一路后进入汇流箱，保证汇入汇流箱的单个线路不超过该回路的允许电压和电流。向冷却塔的用电设备12提供电能。夜晚或阴雨雾天，光伏电池阵列输出的能量太小，无法满足需要，则由厂用电向负载提供能量。光照充足时由逆变器13变成交流电供给间冷塔15用电设施，光照不足时，由配电柜内的双电源切换装置切换至厂用电供电。
优选地，光伏电池2为晶体硅电池、多元化合物薄膜电池、聚合物多层修饰电极型电池或纳米晶电池中的一种，目前市场上广泛应用的是晶体硅光伏电池2。此处优选为单晶硅光伏电池板。
优选地，逆变器13为集中式逆变器13、组串型逆变器13或集散型逆变器13中的一种，实际运行中，一般选用集中式逆变器13，集中逆变技术能够使经过汇流箱的电流输入同一台集中逆变器13的直流输入端。最大特点是系统的功率高、效率高、成本低，同时逆变器13数量少，可靠性高，便于管理。将光伏电池阵列设置在展宽平台上进行光伏发电，为间冷塔15内负荷提供电源，有效的利用了展宽平台的闲置空间，降低了电厂的用电率，提高了清洁能源的使用率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，其特征在于，包括：
光伏电池阵列，所述光伏电池阵列设于所述展宽平台上；
汇流箱，所述汇流箱与所述光伏电池阵列连接，所述汇流箱用于将所述光伏电池阵列输出的电流进行汇流；
逆变器，所述逆变器与所述汇流箱连接，所述汇流箱将汇流后的电流传输给逆变器，所述逆变器将所述汇流箱输入的电流逆变后输出至用电设备。
2.根据权利要求1所述的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，其特征在于，
所述光伏电池阵列包括多个光伏组件串，多个所述光伏组件串并行接入至所述汇流箱中；
所述光伏组件串包括多个光伏电池，所述多个所述光伏电池串联。
3.根据权利要求2所述的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，其特征在于，
当所述展宽平台的外壁与地面之间的角度与最优角度的差值小于15度时，所述光伏电池铺设于所述展宽平台的外壁上；
当所述展宽平台的外壁与地面之间的角度与所述最优角度的差值大于15度时，所述光伏电池通过固定支架设于所述展宽平台的外壁上；
其中，所述最优角度为每个所述光伏电池全年发电量最大时的倾角。
4.根据权利要求2所述的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，其特征在于，
还包括电源检测电路，所述电源检测电路与所述逆变器连接，所述电源检测电路能够对所述逆变器的输出电压进行监测。
5.根据权利要求4所述的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，其特征在于，
还包括微控制器和电源切换装置，所述微控制器与所述电源检测电路和所述电源切换装置连接，所述电源检测电路将监测结果传输至所述微控制器中；
所述微控制器能够对所述监测结果进行判断，当所述微控制器判断所述监测结果为异常时，所述微控制器控制电源切换装置切断所述逆变器与所述用电设备之间的连接。
6.根据权利要求5所述的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，其特征在于，
还包括厂电源，所述厂电源与所述电源切换装置连接，所述厂电源能够通过电源切换装置为所述用电设备供电。
7.根据权利要求2所述的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，其特征在于，
所述光伏电池为晶体硅电池、多元化合物薄膜电池、聚合物多层修饰电极型电池或纳米晶电池中的一种。
8.根据权利要求7所述的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，其特征在于，所述光伏电池为单晶硅光伏电池。
9.根据权利要求1所述的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，其特征在于，
所述逆变器为集中式逆变器、组串型逆变器或集散型逆变器中的一种。
10.根据权利要求3所述的一种布置于间冷塔展宽平台的分布式光伏发电系统，其特征在于，
所述展宽平台上铺设有彩钢板，
所述固定支架包括导轨、连接片和夹具，所述光伏电池设于所述导轨上，所述连接片的一端与所述导轨连接，所述连接片的另一端与所述夹具连接，所述夹具与所述彩钢板连接，且所述夹具能够夹持所述彩钢板的板肋；
优选地，所述连接片的一端通过螺栓与所述导轨连接，所述夹具和所述连接片的另一端通过自攻螺栓与所述彩钢板连接，所述夹具与所述彩钢板之间设有防水橡胶垫。
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