CN202535101U - 太阳能集成光伏发电系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及太阳能集成光伏发电系统，包括太阳能电池组件、直流控制柜、蓄电池组和逆变器，直流控制柜选用TDCK-40KW直流控制柜，太阳能电池组件通过线缆输入连接直流控制柜，直流控制柜连接蓄电池组，蓄电池组通过直流控制柜向逆变器供电，逆变器连接交流配电柜，交流配电柜以三相四线制供电，交流配电柜输出线路连接多个负载输出接点，直流控制柜同时带有市电接入口，与市电电网接通。本实用新型可以实现大范围的输入电压高过载输出功率、高效能的转换效率、极低的失真。最大程度上利用了组合的优越性，具备了同比分列型具有造价低、故障率小、效率高、性能优越、使用方便、体积小、重量轻等诸多优点。

Description

太阳能集成光伏发电系统
技术领域
本实用新型涉及发电系统，特别是太阳能发电系统。 
背景技术
太阳能电池发电系统是利用光生伏打效应原理制成的,它是将太阳辐射能量直接转换成电能的发电系统，它主要由太阳能电池方阵和并网逆变器两部分组成，白天有日照时,太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接输送到交流电网上，或将太阳能所发出的电经过并网逆变器直接为交流负载供电。但是目前一个太阳能电池只能产生大约0.5伏的电压，远低于实际使用所需电压，难以满足应用需要，而大型并网发电系统则投资大，建设周期长、占地面积大，发展受限。 
发明内容
本实用新型的目的是克服上述不足问题，提供一种太阳能集成光伏发电系统，集成化特点显著，技术指标高，性价比高，造价低、效率高、输出功率大、智能化程度高、附加功能完善、安装使用方便，一次投资，长期使用，且最适合于无电，少电地区使用。 
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：太阳能集成光伏发电系统，包括太阳能电池组件、直流控制柜、蓄电池组和逆变器，直流控制柜选用TDCK-40KW直流控制柜，太阳能电池组件通过线缆输入连接直流控制柜，直流控制柜连接蓄电池组，蓄电池组通过直流控制柜向逆变器供电，逆变器连接交流配电柜，交流配电柜以三相四线制供电，交流配电柜输出线路连接多个负载输出接点，直流控制柜同时带有市电接入口，与市电电网接通。 
所述太阳能电池组件由太阳能电池板串并联组成，太阳能电池板采用单晶硅太阳能电池片或多晶硅太阳能电池片， 
所述太阳能电池组件采用36片Φ100mm的33D（331）型单晶硅太阳能电池板串联，最大工作电压Vm：17.0V；最大工作电流Im：2.2A；组件峰值功率Pm：37.0W；光电转换效率y：15—17%，组件加装旁路二极管，全密封接线。
所述蓄电池组采用胶体蓄电池组，由250只GGMA-800蓄电池分2组并联连接，每组中125只蓄电池串联。 
所述蓄电池组中每只蓄电池上均加装1只消氢帽。 
所述交流配电柜采用JP-75KVA交流配电柜，配电柜输入端接两台逆变器，输出端并机一路输出或者分路输出。 
所述逆变器采用一体化逆变器，采用高速大功率IGBT管，在同一机箱里无缝链接和融合了升压充电控制器和逆变器及直流汇流箱、市电/逆变切换交流配电组合。所述逆变器采用德国SUNPOWER公司的25kVA逆变器。 
本实用新型太阳能集成光伏发电系统紧凑合理，太阳能电池组件板具有转换效率高15-17%，使用安装方便，寿命长(25年)可按输出容量选用多种功率等级串并联组成。每组组件均加装旁路二极管，以尽量避免热点效应；采用全密封接线，以提高太阳能电池方阵的耐候性。根据用户使用地区光照度不同，优先采用单晶或多晶太阳能电池板。（单晶硅直光照射下发电效能好，效率高，多晶硅偏光/弱光照射下发电效能好）。 
蓄电池组为提高电站设计的冗余度，选用GGMA-800蓄电池250只，分2组并联使用，每组125只串联。这样，即便于扩容，又可以在负荷增加不多时增加1组800Ah蓄电池组即可。为了减少蓄电池的酸雾溢出和维护量，在每只蓄电池上均加装1只消氢帽。 
TDCK-40KW直流控制柜1台，采用微机控制系统实现本设备的控制功能。具有如下功能：蓄电池过充、过放控制，防反充功能，输入、输出电压的测量显示，系统电压及过压、过流点预电路可定时关机，手动控制功能，常规模拟表头测量、显示，保护告警。 
交流配电柜选用JP-75KVA交流配电柜，考虑到今后的扩容，尽管逆变器可并机运行，但为了可靠和便于操作使用，配电柜即可使两台逆变器并机输出，又可分路输出。 
一体化逆变器采用的是一体化充放电的正弦波逆变器，一体化逆变器是根据太阳能发电系统的特点采用优选的主回路拓扑结构模式，即先直流升压后进逆变输出。同时升压后的直流电压再降压给蓄电池充电。当直流输入容量不足时，由蓄电池放电协助供电。在主回路拓扑结构中直流前级输入采用独特的三重升压电路，该三重升压电路具有非常高的工作效率《95-98％及很宽的输入电压工作范围。使提供给后级逆变保持一个稳定的直流电压。(在三相输出电压机型中，采用了国际上最先进的可四象限运行的全高频三相四桥臂拓扑回路),利用第四代高速大功率IGBT管(模块)电力电子器件的特点在同一机箱(柜)里无缝链接和融合了升压充电控制器和逆变器及直流汇流箱、市电/逆变切换交流配电的优化组合。 
本实用新型增设了市电/逆变输出自动切换（在50KW及以上等级的市电逆变输出切换装置采用了类似在线式UPS输出的方式，即输出切换时，负载不会掉电。）和市电充电功能，弥补了太阳能电池容量有限的不足之处，又使的使用更加方便和完善。内置多级滤波器、避雷器可有效的防雷、防高脉冲波，使EMR、EMC指标达到了很高的指标，可适应于高端通讯设备使用。 
本实用新型可以实现大范围的输入电压高过载(1.5倍)输出功率、高效能的转换效率(90-95%)、极低的失真(1.8-3%)。最大程度上利用了组合的优越性，具备了同比分列型具有造价低、故障率小、效率高、性能优越、使用方便、体积小、重量轻等诸多优点。目前可提供的单机容量等级从3KW至250KW。 
附图说明： 
图1是本实用新型结构示意图。
图中：1太阳能电池组件、2直流控制柜、3蓄电池组、4逆变器、5交流配电柜、6负载输出接点。 
 具体实施方式： 
 如图1所示的太阳能集成光伏发电系统，包括太阳能电池组件1、直流控制柜2、蓄电池组3和逆变器4，直流控制柜2选用TDCK-40KW直流控制柜，太阳能电池组件1通过线缆输入连接直流控制柜2，直流控制柜2连接蓄电池组3，蓄电池组3通过直流控制柜向逆变器4供电，逆变器4连接交流配电柜5，交流配电柜5以三相四线制供电，交流配电柜输出线路连接多个负载输出接点6，直流控制柜同时带有市电接入口，与市电电网接通。其中太阳能电池组件采用36片Φ100mm的33D（331）型单晶硅太阳能电池板串联，最大工作电压Vm：17.0V；最大工作电流Im：2.2A；组件峰值功率Pm：37.0W；光电转换效率y：15—17%，组件加装旁路二极管，全密封接线。
所述蓄电池组采用胶体蓄电池组，由250只GGMA-800蓄电池分2组并联连接，每组中125只蓄电池串联，每只蓄电池上均加装1只消氢帽。 
所述交流配电柜采用JP-75KVA交流配电柜，配电柜输入端接两台逆变器，输出端并机一路输出或者分路输出。 
所述逆变器采用一体化逆变器，采用高速大功率IGBT管，在同一机箱里无缝链接和融合了升压充电控制器和逆变器及直流汇流箱、市电/逆变切换交流配电组合。 
本实用新型系统的工作原理是：太阳能电池方阵经过TDCK-40KW直流控制柜向两组蓄电池组充电。每组蓄电池组的标称电压250V，充电电流约为40A。蓄电池组的上限电压定为290V，充到此值后，由直流控制柜执行自动停充，将太阳能电池方阵切离充电回路。当蓄电池组电压回降至270V时，再将太阳能电池方阵接入充电回路恢复充电。两组蓄电池组均通过TDCK-40KW直流控制柜向逆变器供电，经由逆变器将直流电变换成三相交流电，再通过JP-75KVA交流配电柜以三相四线制向输电线路供电。当蓄电池组的电压下降至230V时，为不造成蓄电池组的过放电，直流控制柜将自动切断输出，直流一交流逆变器停止工作。 

Claims (8)

1.太阳能集成光伏发电系统，包括太阳能电池组件、直流控制柜、蓄电池组和逆变器，其特征是：直流控制柜选用TDCK-40KW直流控制柜，太阳能电池组件通过线缆输入连接直流控制柜，直流控制柜连接蓄电池组，蓄电池组通过直流控制柜向逆变器供电，逆变器连接交流配电柜，交流配电柜以三相四线制供电，交流配电柜输出线路连接多个负载输出接点，直流控制柜同时带有市电接入口，与市电电网接通。
2.根据权利要求1所述的太阳能集成光伏发电系统，其特征是：所述太阳能电池组件由太阳能电池板串并联组成，太阳能电池板采用单晶硅太阳能电池片或多晶硅太阳能电池片。
3.根据权利要求1所述的太阳能集成光伏发电系统，其特征是：所述太阳能电池组件采用36片Φ100mm的33D型单晶硅太阳能电池板串联，最大工作电压Vm：17.0V；最大工作电流Im：2.2A；组件峰值功率Pm：37.0W；光电转换效率y：15—17%，组件加装旁路二极管，全密封接线。
4.根据权利要求1所述的太阳能集成光伏发电系统，其特征是：所述蓄电池组采用胶体蓄电池组，由250只GGMA-800蓄电池分2组并联连接，每组中125只蓄电池串联。
5.根据权利要求1所述的太阳能集成光伏发电系统，其特征是：所述蓄电池组中每只蓄电池上均加装1只消氢帽。
6.根据权利要求1所述的太阳能集成光伏发电系统，其特征是：所述交流配电柜采用JP-75KVA交流配电柜，配电柜输入端接两台逆变器，输出端并机一路输出或者分路输出。
7.根据权利要求1所述的太阳能集成光伏发电系统，其特征是：所述逆变器采用一体化逆变器，采用高速大功率IGBT管，在同一机箱里无缝链接和融合了升压充电控制器和逆变器及直流汇流箱、市电/逆变切换交流配电组合。
8.根据权利要求1所述的太阳能集成光伏发电系统，其特征是：所述逆变器采用德国SUNPOWER公司的25kVA逆变器。
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