CN201623499U - 具有可扩展功能的太阳能逆变器集控装置 - Google Patents

具有可扩展功能的太阳能逆变器集控装置 Download PDF

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吴锦俊
丁贇
王宝清
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Abstract

本实用新型涉及太阳能发电装置领域内的一种具有可扩展功能的太阳能逆变器集控装置，包括由若干光伏组阵构成的光伏电池、由若干逆变器组成的逆变器单元、三相电网、汇流单元和控制器，各光伏组阵与逆变器一一对应连接并向三相电网供电；汇流单元由输入母排、输出母排、主控开关和旁路开关组成，主控开关对应连接在相应的输入母排和输出母排之间；旁路开关对应跨接在相邻两输入母排之间；逆变器经通讯接口向控制器传递电流信号，控制器接收电流信号经运算后，输出信号，控制主控开关和旁路开关的通断。该装置中，光伏组阵可单独或并联向单个逆变器供电，可提高系统逆变效率，减少损耗。本装置可以在现有系统中进行扩展，快速形成新的系统。

Description

具有可扩展功能的太阳能逆变器集控装置
技术领域
本实用新型涉及光伏并网发电技术领域，具体涉及一种太阳能光伏并网逆变器集控装置。
背景技术
现有的光伏发电系统中只有DC/AC逆变器和汇流器的接线母排，固定的的接线方式，所有的光伏输入母排并接到DC/AC逆变器的输入接口，光伏电池的输出直流电通过逆变器的变换后，变成三相交流电并接到电网。当要对系统进行容量增容时，需要对原来的系统进行改进，对汇流器的母排重新接线、逆变器的容量进行升级或者重新设计一个光伏发电系统与原系统输出端并联，改造费用较大和设计时间较长，同时不利于系统设计升级。此外，在光伏电池的光照强度不足时，逆变器的逆变效率降低。
实用新型内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本新型提供了一种具有可扩展功能的太阳能逆变器集控装置，使光伏电池的光照不足时，逆变器的效率不会降低；当系统需要增加发电容量，新增光伏电池和逆变器时，本装置可以在现有系统中进行扩展，对原有的系统无需设计更改，快速形成新的系统。
本实用新型的技术方案为：一种具有可扩展功能的太阳能逆变器集控装置，包括由若干光伏组阵构成的光伏电池、由若干逆变器组成的逆变器单元和三相电网，各光伏组阵与逆变器一一对应并经相应的逆变器的逆变模块向三相电网供电，该装置还包括有汇流单元和控制器；所述汇流单元由输入母排、输出母排、主控开关和旁路开关组成，输入母排一一对应与所述光伏组阵相连，输出母排一一对应与所述逆变器相连，主控开关对应连接在相应的输入母排和输出母排之间；旁路开关一一对应跨接在相邻两输入母排之间；所述逆变器自带的电流检测装置经通讯接口向控制器传递电流信号，控制器接收相应的电流信号再经运算后，输出两路控制信号，一路控制主控开关的通断，另一路控制旁路开关的通断。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：当光伏电池在光照强度不足，逆变器的电流检测装置检测到单组光伏组阵的输出容量小于单组逆变器的逆变容量的情况下，逆变器通过通讯总线让控制器控制主控开关和旁路开关的闭合状态，使若干组线路输入并联，将若干组光伏组阵输出功率全部通过单组逆变器逆变到三相电输出，同时关闭其他逆变器，可以提高系统逆变效率，减少系统的自耗电。当工作的逆变器的电流检测装置检测到输入电流大于设定电流时，通过通讯总线通知控制器控制主控开关和旁路开关的闭合状态，并打开其他的逆变器，这时若干组线路对应连接着相应的光伏组阵到相应的逆变器同时工作。
当系统需要增加发电容量，新增光伏电池和逆变器时，只需将增加的光伏电池按照原来的输出电压等级进行分组加入光伏组阵，在汇流单元中增加对应的母排和主控开关以及旁路开关，汇流控制器增加控制输出线到新增的主控开关和旁路开关，以及增加对应容量的逆变器。就可以在现有系统中进行扩展，无需设计更改原有的系统，快速形成新的系统。
作为本实用新型的进一步改进：所述通讯接口为可扩展通讯接口。通讯接口与控制器之间可经通讯总线相连。汇流单元可设置在汇流箱中，具有整体性好的优点。
附图说明
图1是本实用新型可扩展功能的太阳能逆变器集控装置结构图。
具体实施方式
参考图1，本实施例是由若干光伏组阵B1-Bn构成的光伏电池1、若干输入母排Lin1-Lin n，输出母排Lout1-Lout n，主控开关K1-1-Kn-1和旁路开关K2-Kn组成的汇流单元2、由若干带有可扩展通讯接口和电流检测装置的逆变器V1-Vn组成的逆变器单元3和三相电网。汇流单元2设置在汇流箱中。输入母排Lin1和输出母排Lout1对应连接着光伏组阵B1和相应容量的逆变器V1。母排Lin2和Lout2也对应连接着光伏组阵B2和相应容量的逆变器V2。母排Lin1和Lin t1之间通过主控开关K1-1连接，母排Lin2和Lin t2之间通过主控开关K2-1连接，母排Lin2和Lin1之间通过旁路开关K2连接，以此类推的方式连接其他线路。同时汇流单元2带有控制器4，内部带有可以与逆变器通讯的通讯接口，通过通讯总线5与逆变器V1-Vn的可扩展通讯接口连接，控制器4还设有控制线路控制主控开关K1-1-Kn-1和旁路开关K2-Kn。
当光伏电池1在光照强度不足，逆变器V1的电流检测装置检测到单组光伏组阵B1的输出容量小于单组逆变器V1逆变容量的情况下，逆变器V1通过通讯总线让控制器4控制线路主控开关K2-1断开、K1-1闭合、旁路开关K2闭合，使线路Lin1和Lin2的输入并联，将光伏组阵B1、B2的输出功率全部通过Lin t1，逆变器V1逆变到三相电输出，同时关闭逆变器V2，可以提高系统逆变效率，减少系统的自耗电。当控制器4检测到逆变器V1的输入电流大于设定电流时，控制器4发出信号将旁路开关K2断开，主控K2-1闭合，逆变器V2开始工作，这时线路Lin1，Lout1连接着光伏组阵B1到逆变器V1、Lin2，Lout2连接光伏组阵B2到逆变器V2同时工作。
当系统需要增加发电容量，新增光伏电池和逆变器时，只需将增加的光伏电池按照原来的输出电压等级进行分组，组成光伏组阵B3...Bn，在汇流单元中增加对应的母排Lin3...Lin n，Lout3...Lout n和旁路开关K3....Kn，主控开关K3-1...Kn-1，增加光伏组阵B3...Bn对应容量的逆变器V3....Vn，汇流控制器4增加控制输出线到新增的主控，旁路开关，增加通信总线到对应的逆变器V3....Vn的可扩展通信接口。
同时作为另一种工作方式，当光伏电池在光照强度不足，当逆变器Vn的电流检测装置检测到输入电流小于设定电流时，逆变器Vn通过通讯总线让控制器4控制线路控制主控开关Kn+1-1断开、Kn-1闭合、旁路开关Kn+1闭合，使线路Lin n和Lin n+1的输入并联，将光伏组阵Bn、Bn+1的输出功率全部通过Vn逆变到三相电输出，同时关闭逆变器Vn+1，可以提高系统逆变效率，减少系统的自耗电。当逆变器Vn的电流检测装置检测到输入电流大于设定电流时，通过通讯总线通知控制器4将控制开关Kn+1断开，Kn+1-1闭合，打开逆变器Vn+1开始工作，这时线路Lin n，Lout n连接着光伏组阵Bn到逆变器Vn、Lin n+1，Lout n+1连接光伏组阵Bn+1到逆变器Vn+1同时工作。此实施方式效果与第一种实施方式相同。
该装置中，汇流单元可设置在一个汇流箱中，使装置整体结构紧凑。

Claims (4)

1.一种具有可扩展功能的太阳能逆变器集控装置，包括由若干光伏组阵构成的光伏电池、由若干逆变器组成的逆变器单元和三相电网，各光伏组阵与逆变器一一对应并经相应的逆变器的逆变模块向三相电网供电，其特征在于：还包括有汇流单元和控制器；
所述汇流单元由输入母排、输出母排、主控开关和旁路开关组成，输入母排一一对应与所述光伏组阵相连，输出母排一一对应与所述逆变器相连，主控开关对应连接在相应的输入母排和输出母排之间；旁路开关一一对应跨接在相邻两输入母排之间；
所述逆变器自带的电流检测装置经通讯接口向控制器传递电流信号，控制器接收相应的电流信号再经运算后，输出两路控制信号，一路控制主控开关的通断，另一路控制旁路开关的通断。
2.根据权利要求1所述的一种具有可扩展功能的太阳能逆变器集控装置，其特征在于：所述通讯接口为可扩展通讯接口。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有可扩展功能的太阳能逆变器集控装置，其特征在于：所述通讯接口与控制器之间经通讯总线相连。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有可扩展功能的太阳能逆变器集控装置，其特征在于：所述汇流单元设置在汇流箱中。
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