CN203312826U - 光伏智能全网发电系统 - Google Patents

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郑家伟
唐明涛
刘一春
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Abstract

本实用新型属于光伏发电系统集成技术。光伏智能全网发电系统，包括太阳能电池组件连成的光伏方阵，光伏方阵连接有直流切换柜；光伏控制器与直流切换柜的离网输出端连接，并网逆变器与直流切换柜的并网输出端连接；光伏控制器同时与蓄电装置的充电端和UPS系统的直流输入端连接；蓄电装置放电端也与UPS系统的直流输入端连接；并网逆变器与交流配电柜连接；交流配电柜与UPS系统的交流输入端连接；UPS系统的输出端与负载交流配电柜连接；负载交流配电柜其中一个输出端连接负载，另一输出端连接市网；监控系统通过通信线路与直流切换柜、并网逆变器、光伏控制器和UPS系统连接。市网供电正常，系统处于并网运行状态。市网停电，系统自动进入离网运行状态。

Description

光伏智能全网发电系统
技术领域
本实用新型属于智能电网的控制领域，涉及光伏发电系统集成技术。
背景技术
在光伏太阳能发电领域对于系统集成，多采用了光伏并网系统或光伏离网系统的设计应用方案。这两种设计已非常成熟的运用在各类应用场合，但是也存在诸多的局限性。比如，并网系统虽然发电效率较高，但如果市网停电的情况下就不能正常运行，浪费了资源；离网系统虽然不受市网电源的局限，但是发电效率低，系统损耗高，成本高昂。
发明内容
本实用新型为了有效的解决现阶段光伏发电系统的存在问题，提高整个光伏系统的利用效率，提出一种光伏全网发电系统。系统可以根据实时环境情况自由的调整自身发电状态，在并网和离网两种发电状态之间自动切换，使系统最大限度的利用太阳光照，自动的将光能转换成交流电或直流电，而不受外部市电的影响。
本实用新型采用的技术方案是：光伏智能全网发电系统，包括太阳能电池组件连成的光伏方阵，其特征在于：所述光伏方阵连接有直流切换柜；光伏控制器输入端与直流切换柜的离网输出端连接，并网逆变器输入端与直流切换柜的并网输出端连接；所述光伏控制器输出端同时与蓄电装置的充电端和UPS系统（不间断电源系统）的直流输入端连接；所述蓄电装置放电端也与UPS系统的直流输入端连接；所述并网逆变器输出端与交流配电柜连接；交流配电柜输出端与UPS系统的交流输入端连接；UPS系统的输出端与负载交流配电柜连接；负载交流配电柜同时与市网连接；监控系统通过通信线路与直流切换柜、并网逆变器、光伏控制器和UPS系统连接。
优选的，所述光伏方阵经防雷汇流箱汇流后连接直流切换柜。
本实用新型的有益效果是：日间市网供电正常，系统处于并网运行状态，发电效率高，可对UPS系统直接供电，并对蓄电装置浮充电。日间市网停电，系统自动进入离网运行状态，同时对蓄电装置充电并可经UPS系统转换成交流电共负载使用。
附图说明
图1是光伏智能全网发电系统的系统框图
图2是光伏智能全网发电系统的控制流程示意图
其中图1中的粗实线为交流供电回路，细实线为直流供电回路，虚线为通信回路。
具体实施方式
如图1所示，光伏智能全网发电系统，包括太阳能电池组件连成的光伏方阵1；光伏方阵1经防雷汇流箱2汇流后与直流切换柜3连接；直流切换柜3设有离网输出端和并网输出端，并可在两个输出端之间自由切换；光伏控制器4输入端与直流切换柜3的离网输出端连接；光伏控制器4输出端同时与蓄电装置5的充电端和UPS系统9（不间断电源系统）的直流输入端连接；蓄电装置5放电端也与UPS系统9的直流输入端连接；并网逆变器6输入端与直流切换柜3的并网输出端连接；并网逆变器6输出端与交流配电柜7连接；交流配电柜7输出端与UPS系统9的交流输入端连接，为了防止接入设备的过载可在交流配电柜7和UPS系统9之间加装断路器8；UPS系统9的输出端与负载交流配电柜10连接负载交流配电柜10其中一个输出端连接负载11，另一输出端连接市网13；监控系统12通过通信线路与直流切换柜3、光伏控制器4、并网逆变器6、断路器和UPS系统连接，实时检测各个设备的运行状况。
所述防雷汇流箱2可根据安装的需要或当光伏方阵1的功率在10千瓦以上时选择性增设。所述通信线路均采用的是RS485标准。所述监控系统12同时还可装配远程监控功能，将整个光伏智能全网发电系统的实时数据通过因特网或GPRS等无线传输信号传输到远程控制端。
如图2所示，光伏智能全网发电系统，系统开始运行后，监控系统12从UPS系统9处采集是否有市电接入负载交流配电柜10，同时判断市网13电压是否大于规定的最小电压（一般为350伏特）。当市网电压大于规定的最小电压时，直流切换柜3在监控系统12的控制下切换到并网输出端与并网逆变器6连通，系统切换到并网发电状态，发电效率高，可对UPS系统9直接供电，并对蓄电装置5浮充电。同时监控系统12实时监控并记录并网逆变器6、UPS系统的数据，以及断路器8的状态，当光伏方阵1的电流过大或者负载端电流过大，断路器8断路，监控系统12发出警报。当市网电压小于规定的最小电压时，直流切换柜3在监控系统12的控制下切换到离网输出端与光伏控制器4连通，系统切换到离网发电状态，发出直流电对蓄电装置5充电和对UPS系统9供电，同时蓄电装置5可对UPS系统9放电并由UPS系统9转换成交流电共负载11使用。
整个系统安全稳定，经济性好，切换时间短，可完全满足重要负载的安全用电要求，并对市电要求低，节能环保，市场前景良好。
光伏智能全网发电系统的动作方式：
市网有电时：系统检测到市电供电正常且并网逆变器6正常工作，直流切换柜3切换到并网输出端与并网逆变器6连通，组成并网光伏发电系统，所发电力供给UPS系统9及其它负载使用，当电能还有剩余时输送到市网13。
市网失电时：系统检测到市电供电异常，直流切换柜3可切换到离网输出端与光伏控制器4连通，组成离网光伏发电系统，通过UPS系统9给重要负载提供电力。
市网13与负载交流配电柜10之间的连接，以及如何将光伏智能全网发电系统产生的多余的电能输送到市网13中均属于现有技术故不再累述。

Claims (2)

1.光伏智能全网发电系统，包括太阳能电池组件连成的光伏方阵，其特征在于：所述光伏方阵连接有直流切换柜；光伏控制器输入端与直流切换柜的离网输出端连接，并网逆变器输入端与直流切换柜的并网输出端连接；所述光伏控制器输出端同时与蓄电装置的充电端和UPS系统的直流输入端连接；所述蓄电装置放电端也与UPS系统的直流输入端连接；所述并网逆变器输出端与交流配电柜连接；交流配电柜输出端与UPS系统的交流输入端连接；UPS系统的输出端与负载交流配电柜连接；负载交流配电柜同时与市网连接；监控系统通过通信线路与直流切换柜、并网逆变器、光伏控制器和UPS系统连接。
2.如权利要求1所述的光伏智能全网发电系统，其特征在于：所述光伏方阵经防雷汇流箱汇流后连接直流切换柜。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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