CN203150933U - 汇集柜和光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汇集柜和光伏发电系统，所述汇集柜包括一柜体，所述柜体中设置有多个直流汇流箱和一直流配电柜，各个所述直流汇流箱均与所述直流配电柜电连接。本实用新型还公开了一种使用上述汇集柜的光伏发电系统。本实用新型的汇集柜和光伏发电系统，通过将光伏直流汇流箱与直流配电柜集合在一起，减少光伏发电系统直流侧的电缆的接线数量。

Description

汇集柜和光伏发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种汇集柜和光伏发电系统，特别是涉及一种汇集柜和100-240千瓦光伏发电系统。

背景技术

在新能源太阳能发电技术领域中，目前光伏发电系统的直流部分为电气配电设备，即汇流装置，其中绝大部分光伏发电项目的汇流装置都有直流汇流箱和直流配电柜二级组成，他们的功能就是将太阳能光伏发电板发出的直流电进行汇集并传输给大功率逆变器的电气设备。

具体的说，太阳能光伏发电系统的通过下述顺序实现太阳能发电：太阳的光能→光伏组件列阵→直流汇流箱→直流配电柜→逆变器→交流低压配电系统。

由此可见，目前光伏发电直流汇流装置的连接方式都是有直流汇流箱和直流配电柜二级组成，然而直流汇流箱与直流配电柜需要通过较大截面积的电缆来连接，对整个光伏发电系统来说，会降低系统的发电效率，增加直流侧电缆的费用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中直流汇流箱与直流配电柜需要通过较大截面积的电缆来连接的缺陷，提供一种汇集柜和光伏发电系统，通过将光伏直流汇流箱与直流配电柜集合在一起，减少光伏发电系统直流侧的电缆的接线数量。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供了一种汇集柜，用于光伏发电系统，其特点是，所述汇集柜包括一柜体，所述柜体中设置有多个直流汇流箱和一直流配电柜，各个所述直流汇流箱分别与所述直流配电柜电连接。

其中本实用新型中所述直流汇流箱和所述直流配电柜均为现有技术的光伏发电系统的常用部件，所述直流汇流箱的作用是：由于单个光伏电池板发出的直流电压比较低，电流很小，为了能够利用所述直流电压发电，必须经过集中收集合并，把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成光伏组件串列，再将若干个串列接入光伏阵列直流汇流箱，通过浪涌防雷器与空气断路器后输出，方便了后级直流配电柜和大功率逆变器的接入。目前最大的直流汇流箱一般设计为16进1出，也就是说最大可以接入16个光伏组件串列。

所述光伏组件串列有多个光伏组件串联而成，例如，为满足240千瓦的发电功率，可以同时接入48个光伏组件串列，其中每块250W光伏组件，以20块为一个串列为例，可以同时接入240KW的960块光伏组件；当然，也可以根据光伏工程项目情况来增减接入光伏组件的串列的数量。

所述直流配电柜的作用是：如果光伏阵列比较大，那就需要多台所述直流汇流箱再一次地汇集和合并，以大功率的形式送往逆变器系统，从而实现光伏发电。

较佳地，所述汇集柜中还包括多个保险丝，一组光伏组件串列通过一个所述保险丝连接到所述直流汇流箱。

本实用新型中通过在各个光伏组件串列和所述直流汇流箱之间加入保险丝，从而避免电流过大等行为损伤所述直流汇流箱。其中所述保险丝为现有技术中常用的保险丝，所以此处不再详细赘述。

优选地，所述汇集柜中还包括多个空气开关和一第一浪涌防雷器，每个所述直流汇流箱均通过一个所述空气开关连接至所述直流配电柜的输入端，所述第一浪涌防雷器并联接入所述直流配电柜的输入端。

本实用新型再次使用空气开关和浪涌防雷器来抑制所述直流汇流箱和直流配电柜之间损伤行为。同样地，所述空气开关和第一浪涌防雷器均为现有技术中常用的空气开关和浪涌防雷器，此处不再详细赘述。

而且所述第一浪涌防雷器并联接入所述直流配电柜的输入端是指所述直流配电柜的输入端除了通过空气开关接入所述直流汇流箱，所述直流配电柜的输入端还接入所述第一浪涌防雷器。例如所述直流配电柜的输入端还接入通过第一浪涌防雷器接地，也就是说，此时的所述第一浪涌防雷器相对于空气开关是并联连接至所述直流配电柜的输入端。

优选地，所述汇集柜中还包括一第二浪涌防雷器，所述第二浪涌防雷器并联接入所述直流配电柜的输出端。

同样，此处所述第二浪涌防雷器并联接入所述直流配电柜的输出端是指直流配电柜的输出端除了接入外界设备，如逆变器等，所述直流配电柜的输出端还接入所述第二浪涌防雷器。即此时的所述第二浪涌防雷器相对于外部设备是并联连接至所述直流配电柜的输出端。

较佳地，所述直流汇流箱和所述直流配电柜通过串行通信接口连接到外部设备。

优选地，所述串行通信接口为RS485（推荐标准485，一种电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA)所制定的标准接口）接口。

较佳地，所述光伏发电系统为100-240千瓦的光伏发电系统。

由于100-240千瓦的光伏发电系统中包含大量的光伏组件串列及其对应的汇流箱和配电柜，所以必然存在大量的连接直流电缆，所以本实用新型中汇集柜特别适用于这种存在大量直流电缆的场合，通过将汇流箱和配电柜集合至同一个柜体中，显著减少了光伏发电系统中的直流电缆的数量。

本实用新型还提供了一种光伏发电系统，其特点是，所述光伏发电系统包括如上所述的汇集柜。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型的汇集柜和光伏发电系统通过将光伏直流汇流箱与直流配电柜集合在一起，减少光伏发电系统直流侧的电缆的接线数量，进而提高了系统的发电效率。

而且减少连接的电缆的数量从另一方面提高了系统的可靠性，并且所述光伏直流汇流箱与直流配电柜设置于同一个柜体中，也方便维护，降低整个光伏发电的建设成本。

此外这种集成化的设置方式也节约空间，使得本实用新型的汇集柜特别适用于光伏建筑一体化的工程项目。

附图说明

图1为本实用新型的光伏发电系统的较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

本实施例的光伏发电系统使用汇集柜集合直流汇流箱和直流配电柜，从而减少了连接电缆的数量，提高光伏发电项目一体化的程度。

具体地说，如图1所示，本实施例的100千瓦的光伏发电系统包括多组光伏组件串列1、一汇集柜2和一逆变器3。其中所述汇集柜2包括多个直流汇流箱21、一直流配电柜22。本实施例中所述直流汇流箱21的数量和所述光伏组件串列1的数量相同。所以所述直流汇流箱21的数量和所述光伏组件串列1是一一对应的。而且本实施例中相互对应的直流汇流箱21和光伏组件串列1电连接。

并且如图1所示，本实施例中每对直流汇流箱21和光伏组件串列1之间串联有一个保险丝23，由于本实施例的光伏发电系统是100千瓦的光伏发电系统，所以所述保险丝优选地为1000V保险丝。本实施例中所述保险丝23能够有效地抑制电流过大等情况。

此外，如图1所示，每个直流汇流箱21分别通过一个空气开关24连接至所述直流配电柜22的输入端，所述直流配电柜22的输入端还通过一个浪涌防雷器25接地。所述直流配电柜22的输出端与所述逆变器3电连接，所述直流配电柜22的输出端也通过一个浪涌防雷器25接地。

所述浪涌防雷器25均用于防止外部环境对直流汇流箱21和直流配电柜22的影响，尤其是防止雷电对光伏发电系统的影响。

所述直流汇流箱21、直流配电柜22和逆变器3均与一外部监控设备连接（图1中未显示），而且，所述直流汇流箱21和直流配电柜22通过RS485接口与所述外部监控设备连接。

本实施例中所述光伏发电系统的光伏组件串列1将太阳的光能转化为直流电流，然后在所述汇集柜2中直流汇流箱21将各个光伏组件串列1的直流电流收集合并后，当空气开关24导通时，直接由所述直流配电柜22再次进行收集合并后供后端的逆变器3转化并输出至电网等。

其中一一对应的所述直流汇流箱21和所述光伏组件串列1之间的保险丝23，在所述直流汇流箱21和所述光伏组件串列1之间电流过大时熔断，从而保护所述直流汇流箱21的安全运行。

同样所述浪涌防雷器25能够将雷电所导致的系统中浪涌的电能排泄至地，从而保护汇集柜2中各个部件的安全运行。

本实施例的光伏发电系统适用于大部分屋顶和地面形式的光伏发电系统的安装，只要安装能够达到IP65（一种防尘防水标准等级）的防护要求，就可以满足室外安装的使用要求。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种汇集柜，用于光伏发电系统，其特征在于，所述汇集柜包括一柜体，所述柜体中设置有多个直流汇流箱和一直流配电柜，各个所述直流汇流箱分别与所述直流配电柜电连接。

2.如权利要求1所述的汇集柜，其特征在于，所述汇集柜中还包括多个保险丝，一组光伏组件串列通过一个所述保险丝连接到所述直流汇流箱。

3.如权利要求2所述的汇集柜，其特征在于，所述汇集柜中还包括多个空气开关和一第一浪涌防雷器，每个所述直流汇流箱均通过一个所述空气开关连接至所述直流配电柜的输入端，所述第一浪涌防雷器并联接入所述直流配电柜的输入端。

4.如权利要求3所述的汇集柜，其特征在于，所述汇集柜中还包括一第二浪涌防雷器，所述第二浪涌防雷器并联接入所述直流配电柜的输出端。

5.如权利要求1所述的汇集柜，其特征在于，所述直流汇流箱和所述直流配电柜通过串行通信接口连接到外部设备。

6.如权利要求5所述的汇集柜，其特征在于，所述串行通信接口为RS485接口。

7.如权利要求1所述的汇集柜，其特征在于，所述光伏发电系统为100-240千瓦的光伏发电系统。

8.一种光伏发电系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括如权利要求1-7中任一项所述的汇集柜。

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