CN204886207U - 用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置 - Google Patents

用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置。它的升压变压器接线端子(1)和高压电网接线端子(3)间串接有由开关组件(21)和时序控制组件(22)构成的节电部件(2)，其中，开关组件(21)由第一高压开关(211)、氧化锌保护器(212)、高压大功率电阻器(213)和第二高压开关(214)组成，时序控制组件(22)由光敏开关(Q1)、继电器线圈(KC1)、继电器常开触点(K1)、延时闭合继电器线圈(KC2)、延时断开继电器线圈(KC3)，以及延时断开继电器常开触点(K3)、第一高压开关线圈(GK1)、延时闭合继电器常开触点(K2)、第二高压开关线圈(GK2)组成。它能杜绝连接高压电网的升压变压器于光伏并网发电系统不发电时的能耗。

Description

用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置
技术领域
本实用新型涉及一种节电装置，尤其是一种用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置。
背景技术
随着环境污染的加剧，清洁的能源——太阳能光伏发电得到了广泛的应用。目前，人们为了将光伏并网发电系统输出的直流低压接入高压电网，多使用逆变器和升压变压器来将其变换成符合要求的交流高压。这虽解决了光伏并网发电系统所发电能直接输送到公共电网的难题，却也存在着不足之处，首先，当夜晚降临或日照条件不具备光伏发电的状况下，连接光伏并网发电系统和高压电网的升压变压器及其附属设备由于自身的损耗仍在消耗着大量的电能；其次，这种无用的损耗也同时加速了设备的老化，不利于设备的长期安全运行。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种结构合理、实用，使用方便的用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置。
为解决本实用新型的技术问题，所采用的技术方案为：用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置包括升压变压器接线端子和高压电网接线端子，特别是，
所述升压变压器接线端子和高压电网接线端子间串接有节电部件，所述节电部件由开关组件和时序控制组件构成；
所述开关组件为第一高压开关串联连接有保护电路，所述保护电路由并联连接的氧化锌保护器、高压大功率电阻器和第二高压开关组成；
所述时序控制组件为串联连接的继电器线圈与光敏开关、继电器常开触点与延时闭合继电器线圈、继电器常开触点与延时断开继电器线圈均跨接于第一电源正极和地之间，串联连接的延时断开继电器常开触点与第一高压开关线圈、延时闭合继电器常开触点与第二高压开关线圈均跨接于第二电源正极和第二电源零线或负极之间，用于有日照时，先闭合第一高压开关，延时至少1.5s后再闭合第二高压开关，无日照时，先关断第二高压开关，延时至少1.5s后再关断第一高压开关，以杜绝连接高压电网的升压变压器及其附属设备于光伏并网发电系统不发电时的能耗，以及消除光伏并网发电系统和高压电网连接或断开时产生的励磁涌流和过电压。
作为用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置的进一步改进：
优选地，第一高压开关和第二高压开关均为交流真空接触器。
优选地，氧化锌保护器的U1mA(直流1mA时的临界动作电压)为5000V。
优选地，高压大功率电阻器的阻值为1000～2000Ω、功率为2000～3000W。
优选地，光敏开关为光电三极管或光电二极管。
优选地，延时闭合继电器常开触点的延时闭合时间为2s。
优选地，延时断开继电器常开触点闭合后的延时断开时间为2s。
优选地，第一电源正极和地之间的电压为直流24V。
优选地，第二电源正极和第二电源零线之间的电压为交流220V。
优选地，第二电源正极和第二电源负极之间的电压为直流220V。
相对于现有技术的有益效果是：
采用这样的结构后，可在白天日照开始时，由时序控制组件控制开关组件先闭合第一高压开关，待延时至少1.5s后再闭合第二高压开关，且在夜间日照结束时，先关断第二高压开关，待延时至少1.5s后再关断第一高压开关；从而既避免了光伏并网发电系统于不具备光伏发电状况下，连接高压电网的升压变压器及其附属设备因自身的损耗而产生的能耗，又消除了光伏并网发电系统和高压电网连接或断开时产生的励磁涌流和过电压，还大大地减缓了升压变压器及其附属设备的老化程度，降低了光伏发电的成本，更有着结构合理、实用，使用方便的优点。
附图说明
图1是本实用新型的一种基本结构电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选方式作进一步详细的描述。
参见图1，用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置的构成如下：
升压变压器接线端子1和高压电网接线端子3间串接有节电部件2，该节电部件2由开关组件21和时序控制组件22构成。其中，
开关组件21为第一高压开关211串联连接有保护电路，此保护电路由并联连接的氧化锌保护器212、高压大功率电阻器213和第二高压开关214组成；其中的第一高压开关211和第二高压开关214均为交流真空接触器，氧化锌保护器212的U1mA为5000V，高压大功率电阻器213的阻值为1500(可为1000～2000)Ω、功率为2500(可为2000～3000)W。
时序控制组件22为串联连接的继电器线圈KC1与光敏开关Q1、继电器常开触点K1与延时闭合继电器线圈KC2、继电器常开触点K1与延时断开继电器线圈KC3均跨接于第一电源正极VCC1和地之间；其中的光敏开关Q1为光电三极管(或光电二极管)，第一电源正极VCC1和地之间的电压为直流24V。串联连接的延时断开继电器常开触点K3与第一高压开关线圈GK1、延时闭合继电器常开触点K2与第二高压开关线圈GK2均跨接于第二电源正极VCC2和第二电源零线(或负极)GND之间；其中的延时闭合继电器常开触点K2的延时闭合时间和延时断开继电器常开触点K3闭合后的延时断开时间均为2s，第二电源正极VCC2和第二电源零线GND之间的电压为交流220V(或第二电源正极VCC2和第二电源负极GND之间的电压为直流220V)。
使用时，只需将本实用新型的升压变压器接线端子1和高压电网接线端子3分别与升压变压器和高压电网电连接即可。
当白天日照开始时，随着光敏开关Q1的导通，继电器线圈KC1流过工作电流，使继电器常开触点K1闭合，从而使延时闭合继电器线圈KC2和延时断开继电器线圈KC3同时流过工作电流，使延时断开继电器常开触点K3立即闭合、延时闭合继电器常开触点K2延时2s后闭合，进而使第一高压开关线圈GK1先流过工作电流，延时2s后第二高压开关线圈GK2才流过工作电流，即使得第一高压开关211先闭合，2s后第二高压开关214再闭合。在第一高压开关211闭合时，与第一高压开关211串接着的并联连接的氧化锌保护器212和高压大功率电阻器213分别消除了光伏并网发电系统和高压电网连接时产生的励磁涌流和过电压。
当夜晚无日照时，随着光敏开关Q1的关断，闭合着的继电器常开触点K1也同时断开，从而使受其控制的闭合着的延时闭合继电器常开触点K2先于闭合着的延时断开继电器常开触点K3断开，进而使第二高压开关214先断开，2s后第一高压开关211再断开。同理，在第一高压开关211断开时，与第一高压开关211串接着的并联连接的氧化锌保护器212和高压大功率电阻器213分别消除了光伏并网发电系统和高压电网断开时产生的励磁涌流和过电压。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型的用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置，包括升压变压器接线端子(1)和高压电网接线端子(3)，其特征在于：
所述升压变压器接线端子(1)和高压电网接线端子(3)间串接有节电部件(2)，所述节电部件(2)由开关组件(21)和时序控制组件(22)构成；
所述开关组件(21)为第一高压开关(211)串联连接有保护电路，所述保护电路由并联连接的氧化锌保护器(212)、高压大功率电阻器(213)和第二高压开关(214)组成；
所述时序控制组件(22)为串联连接的继电器线圈(KC1)与光敏开关(Q1)、继电器常开触点(K1)与延时闭合继电器线圈(KC2)、继电器常开触点(K1)与延时断开继电器线圈(KC3)均跨接于第一电源正极(VCC1)和地之间，串联连接的延时断开继电器常开触点(K3)与第一高压开关线圈(GK1)、延时闭合继电器常开触点(K2)与第二高压开关线圈(GK2)均跨接于第二电源正极(VCC2)和第二电源零线或负极(GND)之间，用于有日照时，先闭合第一高压开关(211)，延时至少1.5s后再闭合第二高压开关(214)，无日照时，先关断第二高压开关(214)，延时至少1.5s后再关断第一高压开关(211)，以杜绝连接高压电网的升压变压器及其附属设备于光伏并网发电系统不发电时的能耗，以及消除光伏并网发电系统和高压电网连接或断开时产生的励磁涌流和过电压。
2.根据权利要求1所述的用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置，其特征是第一高压开关(211)和第二高压开关(214)均为交流真空接触器。
3.根据权利要求1所述的用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置，其特征是氧化锌保护器(212)的U1mA为5000V。
4.根据权利要求1所述的用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置，其特征是高压大功率电阻器(213)的阻值为1000～2000Ω、功率为2000～3000W。
5.根据权利要求1所述的用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置，其特征是光敏开关(Q1)为光电三极管或光电二极管。
6.根据权利要求1所述的用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置，其特征是延时闭合继电器常开触点(K2)的延时闭合时间为2s。
7.根据权利要求1所述的用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置，其特征是延时断开继电器常开触点(K3)闭合后的延时断开时间为2s。
8.根据权利要求1所述的用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置，其特征是第一电源正极(VCC1)和地之间的电压为直流24V。
9.根据权利要求1所述的用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置，其特征是第二电源正极(VCC2)和第二电源零线(GND)之间的电压为交流220V。
10.根据权利要求1所述的用于光伏并网发电系统的串联控制型节电装置，其特征是第二电源正极(VCC2)和第二电源负极(GND)之间的电压为直流220V。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111614095A (zh) * 2020-04-20 2020-09-01 国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司 一种谐振过电压治理装置及治理方法

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