CN203104336U - 一种光伏发电系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于光伏发电技术领域，提供了一种光伏发电系统，由太阳能电池板、辐射传感器、环境传感器、汇流箱、中央控制单元及分布式逆变器连接构成；分布式逆变器有效地提高了轻载时的发电量，保证了光伏发电系统在全功率负载内较高的工作效率，提高了发电量；分布式逆变器与汇流箱共用一个直流母线，为汇流箱通过电力载波的通信方式进行通信提供了极大的方便；中央控制单元根据辐射传感器和环境传感器测出的直流电的功率和直流母线的工作电压来判断发电功率，根据发电功率的大小选择这个功率点上分布式逆变器中效率最高的逆变器工作，另外通过直流母线的工作电压来选择相应电压等级的逆变器并网工作。

Description

一种光伏发电系统
技术领域
本实用新型属于光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统。
背景技术
太阳能电池板接受光照辐射不是恒定的，在一天中太阳能电池板的发出的直流电能是根据光照辐射变化的，在早上和下午的时候输出功率比较低，在中午的时候功率比较高。现有逆变器都有最大功率跟踪功能，所以逆变器的输出功率也是根据太阳光的辐射情况在一天中变化，但逆变器在各个功率点的效率并不是恒定不变的，逆变器都是有效率曲线的，在20％负载下效率都比较偏低，20％到75％负载下效率比较高，特别是50％到75％负载区间效率比较高，所以逆变器的效率与输出功率有很大关系，逆变器都有一个最大效率工作区间，在这个区间内效率最高。
光伏发电主要采用集中式逆变器，但集中式逆变器在轻载时候效率比较低，为了让光伏发电系统中所有逆变器都工作在最大效率区间内，必须提高系统负载低的情况下逆变器的效率，另外提高逆变器系统工作电压，增加逆变器工作时间来提高发电量。
现有光伏发电系统的逆变器之间没有任何联系，太阳能发出多少电，通过汇流箱进行汇流后通过逆变器把直流电逆变成交流电反馈到电网上，当太阳能电池板的发电功率低的时候，由于逆变器在轻载的时候效率低下，而且在一天中轻载时间情况占了一天中大约30％，所以并不能提高整个系统的发电效率，而且逆变器工作电压范围窄。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种光伏发电技术，旨在解决现有技术提供的光伏发电系统所采用的集中式逆变器不能够根据太阳能电池板输出功率的变化调节到最大效率区间内，使得集中式逆变器在轻载时候工作效率比较低，整个系统的发电效率较低，并且逆变器工作电压范围较窄的问题。
本实用新型是这样实现的，一种光伏发电系统，该光伏发电系统包括：太阳能电池板、辐射传感器、环境传感器、汇流箱、中央控制单元、分布式逆变器；
所述太阳能电池板与所述汇流箱相连接，所述汇流箱与所述中央控制单元相连接；
所述太阳能电池板还与所述辐射传感器及环境传感器相连接，所述辐射传感器及环境传感器分别与所述中央控制单元相连接；
所述中央控制单元与所述分布式逆变器相连接。
进一步，所述分布式逆变器由多个不同电压等级及工作效率的逆变器连接构成。
进一步，所述分布式逆变器与所述汇流箱共用一个直流母线。
进一步，所述分布式逆变器与电网相连接。
本实用新型提供的光伏发电系统，由太阳能电池板、辐射传感器、环境传感器、汇流箱、中央控制单元及分布式逆变器连接构成；分布式逆变器由多个不同电压等级及工作效率的逆变器连接构成，分布式逆变器有效地提高了轻载时的发电量，保证了光伏发电系统在全功率负载内较高的工作效率，提高了发电量；分布式逆变器与汇流箱共用一个直流母线，为汇流箱通过电力载波的通信方式进行通信提供了极大的方便；中央控制单元根据辐射传感器和环境传感器测出的直流电的功率和直流母线的工作电压来判断发电功率，根据发电功率的大小选择这个功率点上分布式逆变器中效率最高的逆变器工作，另外通过直流母线的工作电压来选择相应电压等级的逆变器并网工作；该光伏发电系统结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的光伏发电系统的结构框图。
图中：11、太阳能电池板；12、辐射传感器；13、环境传感器；14、汇流箱；15、中央控制单元；16、分布式逆变器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1示出了本实用新型实施例提供的光伏发电系统的结构。为了便于说明，仅仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
该光伏发电系统包括：太阳能电池板11、辐射传感器12、环境传感器13、汇流箱14、中央控制单元15、分布式逆变器16；
太阳能电池板11与汇流箱14相连接，汇流箱14与中央控制单元15相连接；
太阳能电池板11还与辐射传感器12及环境传感器13相连接，辐射传感器12及环境传感器13分别与中央控制单元15相连接；
中央控制单元15与分布式逆变器16相连接。
在本实用新型实施例中，分布式逆变器16由多个不同电压等级及工作效率的逆变器连接构成。
在本实用新型实施例中，分布式逆变器16与汇流箱14共用一个直流母线。
在本实用新型实施例中，分布式逆变器16与电网相连接。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。
如图1所示，太阳能电池板11用于接受光照辐射，并发出直流电；辐射传感器12及环境传感器13用于测出太阳能电池板11发出的直流电的功率；汇流箱14用于汇集太阳能电池板11发出的直流电；中央控制单元15用于接收辐射传感器12和环境传感器13的数据得到的发电功率和直流母线的工作电压来判断系统由哪一个(或者并联)逆变器进行功率输出；分布式逆变器16用于将直流电逆变成交流电，并反馈到电网；电网用于接收交流电。
太阳能电池板11分别与辐射传感器12、环境传感器13、汇流箱14相连接，辐射传感器12、环境传感器13与中央控制单元15相连，汇流箱14与中央控制单元15相连接，汇流箱14与中央控制单元15与分布式逆变器16相连接，分布式逆变器16与电网相连接。
首先太阳能电池板11接受光照辐射发电，通过汇流箱14进行汇流，中央控制单元15根据辐射传感器12及环境传感器13测出的直流电的功率和直流母线的工作电压来选择转换效率最高的分布式逆变器16工作，分布式逆变器16将直流电逆变成交流电，并反馈到电网中。
本方案发明的光伏汇流箱14系统的逆变器共用直流母线，增加了中央控制单元15、辐射传感器12和环境传感器13，而且分布式逆变器16采用不同功率，不同电压等级并联运行；首先太阳能电池板11接受光照辐射发电，并通过汇流箱14进行汇流，中央控制单元15根据辐射传感器12和环境传感器13测出的直流电的功率和直流母线的工作电压来选择分布式逆变器16中转换效率最高的逆变器工作，该分布式逆变器16将直流电逆变成交流电，并反馈到电网中。
分布式逆变器16跟汇流箱14都共用一个直流母线，为汇流箱14通过电力载波的通信方式进行通信提供了极大的方便，这种通信方式大大降低了通过485通信方式所带来的工程布线；采用直流母线的方式，系统设计时不用考虑汇流箱14与分布式逆变器16的功率匹配，提高了汇流箱14的利用率，降低了汇流箱14的采购成本；中央控制单元15通过传感器的数据来判断系统功率，根据系统功率的大小选择这个功率点上效率最高的逆变器工作，另外通过直流系统工作电压来判断由那个电压等级的逆变器并网工作，这样可以提高系统的发电量和增加轻载时的工作时间，该系统通过分布式逆变器16来提高集中发电在轻载时的发电量，保证在光伏发电系统在全功率负载内效率都比较高，提高整个发电系统的发电量。
本实用新型实施例提供的光伏发电系统，由太阳能电池板11、辐射传感器12、环境传感器13、汇流箱14、中央控制单元15及分布式逆变器16连接构成；分布式逆变器16由多个不同电压等级及工作效率的逆变器连接构成，分布式逆变器16有效地提高了轻载时的发电量，保证了光伏发电系统在全功率负载内较高的工作效率，提高了发电量；分布式逆变器16与汇流箱14共用一个直流母线，为汇流箱14通过电力载波的通信方式进行通信提供了极大的方便；中央控制单元15根据辐射传感器12和环境传感器13测出的直流电的功率和直流母线的工作电压来判断发电功率，根据发电功率的大小选择这个功率点上分布式逆变器16中效率最高的逆变器工作，另外通过直流母线的工作电压来选择相应电压等级的逆变器并网工作；该光伏发电系统结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种光伏发电系统，其特征在于，该光伏发电系统包括：太阳能电池板、辐射传感器、环境传感器、汇流箱、中央控制单元、分布式逆变器；
所述太阳能电池板与所述汇流箱相连接，所述汇流箱与所述中央控制单元相连接；
所述太阳能电池板还与所述辐射传感器及环境传感器相连接，所述辐射传感器及环境传感器分别与所述中央控制单元相连接；
所述中央控制单元还与所述分布式逆变器相连接。
2.如权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述分布式逆变器由多个不同电压等级及工作效率的逆变器连接构成。
3.如权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述分布式逆变器与所述汇流箱共用一个直流母线。
4.如权利要求3所述的光伏发电系统，其特征在于，所述分布式逆变器与电网相连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104300874A (zh) * 2014-09-09 2015-01-21 欧贝黎新能源科技股份有限公司 一种并网型太阳能光伏发电系统
CN104617874A (zh) * 2015-02-13 2015-05-13 无锡上能新能源有限公司 光伏系统基于无通讯线实现控制节点通信的控制方法
CN105737889A (zh) * 2016-01-17 2016-07-06 国家电网公司 一种基于北斗卫星系统的太阳能资源监测系统

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