CN206790430U - 水上漂浮式光伏电站逆变升压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，包括：漂浮平台、锚固系统以及逆变升压系统，所述漂浮平台包括：轻质浮体和钢筋混泥土罩子，所述钢筋混泥土罩子包覆住轻质浮体的顶面和周面；所述逆变升压系统通过电气设备安装机构安装在漂浮平台的顶面上；所述漂浮平台的四周设置有多个连接机构，多个所述连接机构与锚固系统相连。本实用新型结构合理，能够在水面上支撑超大重量逆变升压器等电气设备，并能够保证平台装置长期稳定、可靠地运行。

Description

水上漂浮式光伏电站逆变升压系统

技术领域

本实用新型涉及光伏电站技术领域，具体地，涉及水上漂浮式光伏电站逆变升压系统。

背景技术

在我国西部青海、新疆、甘肃等省份拥有大量未利用土地且光照充足，过去的几年电站主要建设在这些地区。但这些地区并非负荷中心，随着近几年光伏的大发展，已经产生了严重的弃光现象。而在华北、华中这些用电负荷中心，受土地性质的限制，光伏电站已经往山地发展，土地也越来越紧张。

在此背景下水上漂浮式光伏电站成为近两年各级政府关注的课题，水上光伏电站是利用水上基台将光伏组件漂浮在水面进行发电。特点在于不占用土地资源，水体对光伏组件有冷却效应，可以抑制组件表面温度上升，从而获得更高的发电量。

以安徽省为例，两淮地区虽然太阳能资源较为丰富，但由于发展集中光伏发电项目占地面积大、未利用土地少、电网接入条件差等原因，制约了光伏产业的发展。经过长时间的研究，安徽省能源局把煤矿沉陷区水面作为光伏发电基地的主攻方向。

目前开发的水上光伏电站，只开发了支撑光伏组件的浮体以及排布线缆和放置汇流箱的浮体。而光伏逆变器和光伏升压变压器还未被考虑放置到水面上，传统方式均沿岸放置，使得汇流箱到逆变器间的电缆长度增加，对于大型水上电站(10MW以上)，占地几百上千亩，线缆长度会达到几公里，这会造成投资增加、发电量损失增大、电站失效风险增加、运维管理困难。

经检索：

申请号为201620117589.8，名称为“一种漂浮式逆变升压发电装置”，公开了一种漂浮式逆变升压发电装置，其包括逆变箱、变压器、内部中空或内部填充发泡物的水上漂浮平台。逆变箱、变压器安装在水上漂浮平台上；水上漂浮平台的周边设置有若干重力平衡箱。本实用新型能突破传统逆变升压发电装置的位置限制，将逆变器和箱变(变压器)漂浮在光伏方阵中间，这样可以是方阵的排布做到最优化，同时由于逆变升压发电装置可以采用工厂化生产，其质量相比于限制浇筑的钢筋混凝土基础要好很多，并且施工非常便捷。

申请号为201520782137.7，名称为“水上漂浮式逆变升压装置及水上光伏电站”，包括浮台、箱式逆变器、箱式变压器和固定装置；浮台具有中空的腔体以及进入腔体的维修通道，浮台设置有直流电缆入口和高压交流电缆出口；箱式逆变器固定在浮台的甲板上、设置有直流接线槽和交流接线槽；箱式变压器固定在浮台的甲板上、设置有低压接线槽和高压接线槽；箱式逆变器的交流接线槽和箱式变压器的低压接线槽通过连接件电连接，并且连接件位于浮台的腔体内；固定装置用于固定浮台的位置。本实用新型公开的水上漂浮式逆变升压装置，缩短了与光伏阵列之间的电缆的长度，从而降低了系统的电能损耗。

申请号为201620458433.6，名称为“一种水上漂浮光伏电站设备的安装平台”，包括漂浮平台及锚固件，所述漂浮平台包括钢筋混凝土箱体以及填充在钢筋混凝土箱体内的轻质填充层，所述锚固件包括锚块以及连接在所述钢筋混凝土箱体与锚块之间的锚绳，所述钢筋混凝土箱体的四周设置有预留钢筋形成的锚固点，所述锚绳连接在锚固点上，在所述钢筋混凝土箱体上设置有用于安装设备的预埋件。本实用新型的安装平台，在保证承载力的前提下，具有轻质和可漂浮的特点，通过将作光伏电站设备固定在安装平台上，光伏电站设备靠近光伏组件布置，大大减少电缆的使用，从而减少投资成本、降低发电量损失和增加收益。成为一种安全、稳定、可靠的水上漂浮光伏电站设备基础。

由于逆变器、升压变压器本身自重过大，几吨到几十吨不等，要把这些设备稳定安全的放置在水面上极其困难，已不能采用支撑光伏板类似的单个浮体(长宽高1～2米)进行支撑固定，因为浮力远远达不到要求。另外，也不能采用简单的钢架+浮箱的结构，在水面上的长期实时的波动中，钢架会产生疲劳损坏，浮箱会受力而破损，造成整个系统会破坏。上述在先技术方案的整体稳定性不够，且不能调节平台的高度。

故需要设计开发一款能够在水面上支撑超大重量逆变升压器等电气设备并能够长期稳定运行的、质量可靠的平台。并且当丰水期枯水期的水面高度发生变化时，需要平台能自适应，即平台在相对固定的区域跟随水面高度变化而上下升降。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种水上漂浮式光伏电站逆变升压系统。

根据本实用新型提供的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，包括：漂浮平台、锚固系统以及逆变升压系统，所述漂浮平台包括：浮体和钢筋混泥土罩子，所述钢筋混泥土罩子包覆住浮体的顶面和周面；所述逆变升压系统通过电气设备安装机构安装在漂浮平台的顶面上；所述漂浮平台的四周设置有多个连接机构，多个所述连接机构与锚固系统相连。

优选地，所述浮体为单个浮体，或者是多个浮体构成的组合结构；且所述浮体与钢筋混泥土罩子为一体化结构。

优选地，所述浮体的材质为轻质材料包括：聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯高分子材料中的任一种。

优选地，所述电气设备安装机构包括：预置沟槽和安装支架，所述预置沟槽即为放置光伏电缆的线槽，所述安装支架3能够与逆变升压系统紧固连接；

其中所述逆变升压系统包括：逆变器、升压变压器；所述逆变器和升压变压器均采用集装箱式结构，即逆变器和升压变压器安装在集装箱内，所述集装箱与安装支架紧固连接。

优选地，所述预置沟槽为钢筋混泥土罩子顶面上的凹槽；安装支架设置在漂浮平台的钢筋混泥土罩子顶面上并与所述预置沟槽呈交错关系。

优选地，所述锚固系统包括：锚固升降器、锚链、锚块，所述锚固升降器设置在漂浮平台的周面，或者是漂浮平台顶面的四周位置处，所述锚链的一端与锚固升降器相连，所述锚链的另一端与水里的锚块相连。

优选地，所述锚固升降器按照直角坐标系的X轴和/或Y轴对称分布在钢筋混泥土罩子顶面的四周位置。

优选地，所述锚链为金属材质或、和复合材料的绳索或链条，并设置有可扭转的机构。

优选地，所述锚固升降器包括：支座、转动轮盘、防反齿轮、传动轴、底座、锚链卡座、锚链导轨、齿轮组、锚链挡块，所述支座安装在底座上，所述转动轮盘、防反齿轮通过传动轴的一端安装在支座上，所述传动轴的另一端与锚链卡座、锚链导轨以及齿轮组相配合，所述锚链挡块位于锚链导轨下方。

优选地，还包括设置在漂浮平台的顶面四周的多个立柱，两两相邻的立柱之间设置有护栏。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型提供的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统结构合理，能够在水面上支撑超大重量逆变升压器等电气设备，并能够保证平台装置长期稳定、可靠地运行。

2、本实用新型的优选方案中设置有锚固升降器，当丰水期枯水期的水面高度发生变化时，本实用新型中的平台能够自适应地配合锚固系统实现半自动和/或自动升降；并且能够限定平台在相对固定的区域以及跟随水面高度变化而上下升降。

3、应用本实用新型中的系统能够使得水上漂浮式光伏电站产生的直流电就近进行逆变升压后进行远距离传输，大大减少了直流线缆的长度，减少发电损耗，降低电站运维难度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型提供的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统的漂浮平台的示意图；

图2为本实用新型提供的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统的锚固系统的结构示意图；

图3为本实用新型提供的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统安装护栏后的示意图；

图4为安装有集装箱式逆变器和升压变压器的结构示意图；

图5为本实用新型提供的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统的整体结构示意图；

图中：

1-轻质泡沫层；

2-钢筋混泥土结构；

3-安装支架；

4-预置沟槽；

5-锚固升降器；

6-锚链；

7-锚块；

8-护栏；

9-立柱；

10-集装箱式逆变器；

11-集装箱式升压变压器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

根据本发明提供的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，包括：漂浮平台、锚固系统以及逆变升压系统，所述漂浮平台包括：轻质浮体和钢筋混泥土罩子，所述钢筋混泥土罩子包覆住轻质浮体的顶面和周面；所述逆变升压系统通过电气设备安装机构安装在漂浮平台的顶面上；所述漂浮平台的四周设置有多个连接机构，多个所述连接机构与锚固系统相连。

所述轻质浮体为单个大型浮体，或者是多个小型浮体构成的组合结构；且所述轻质浮体与钢筋混泥土罩子为一体化结构。

所述轻质浮体的材质包括：聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯等等高分子材料中的任一种。

所述电气设备安装机构包括：预置沟槽4和安装支架3，所述预置沟槽4即为放置光伏电缆的线槽，所述安装支架3能够与各种电气设备紧固连接，其中所述电气设备包括：逆变器、变压器。

具体地，如图1所示，所述预置沟槽4为钢筋混泥土罩子顶面上的凹槽；安装支架3设置在漂浮平台的钢筋混泥土罩子顶面上并与所述预置沟槽4呈交错关系。

所述锚固系统包括：锚固升降器5、锚链6、锚块7，所述锚固升降器5对称设置在漂浮平台的周面，或者是漂浮平台顶面的四周位置处，所述锚链6的一端与锚固升降器5相连，所述锚链6的另一端与水里的锚块7相连。

具体地，如图2所示，锚固升降器5按照直角坐标系的X轴和/或Y轴对称分布在钢筋混泥土罩子顶面的四周位置，并通过锚链6与沉在水中的相应位置的锚块7相连。所述锚块7为配置块，用于将漂浮平台限制在特定的水域，并起到稳定漂浮平台的作用。

所述锚链6为金属材质的绳索或链条，并设置有可扭转的机构，且所述锚链6具有可伸缩特性；通过锚固升降器5调节锚链6与锚块7的高低位置，从而使得漂浮平台能够适应水位的季节性升降落差。

所述锚固升降器5包括：支座、转动轮盘、防反齿轮、传动轴、底座、锚链卡座、锚链导轨、齿轮组、锚链挡块，所述支座安装在底座上，所述转动轮盘、防反齿轮通过传动轴的一端安装在支座上，所述传动轴的另一端与锚链卡座、锚链导轨以及齿轮组相配合，所述锚链挡块位于锚链导轨下方。

上述的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统还设置有护栏8，所述护栏8用于保护施工人员或者是检测维修人员在漂浮平台上作业时的安全。

具体地，如图3所示，所述漂浮平台的顶面四周设置有多个立柱9，两两相邻的立柱之间设置有护栏8，护栏8配合立柱9完全包围住漂浮平台的顶面。

如图4所示，所述逆变升压系统包括：逆变器和升压变压器，其中所述逆变器和升压变压器均采用集装箱式结构，如集装箱式逆变器10和集装箱式升压变压器11。这种集装箱式结构有助于增加电气设备的安装稳定性，并能够保护逆变器和升压变压器在雨雪极端天气的使用安全，延长电气设备的使用寿命。

本实用新型中的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统能够在水面上支撑超大重量逆变升压器等电气设备，是一种长期稳定、可靠的平台装置。当丰水期枯水期的水面高度发生变化时，平台能自适应地配合锚固系统实现半自动和/或自动升降，并且能够限定平台在相对固定的区域以及跟随水面高度变化而上下升降。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，其特征在于，包括：漂浮平台、锚固系统以及逆变升压系统，所述漂浮平台包括：浮体和钢筋混泥土罩子，所述钢筋混泥土罩子包覆住浮体的顶面和周面；所述逆变升压系统通过电气设备安装机构安装在漂浮平台的顶面上；所述漂浮平台的四周设置有多个连接机构，多个所述连接机构与锚固系统相连。

2.根据权利要求1所述的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，其特征在于，所述浮体为单个浮体，或者是多个浮体构成的组合结构；且所述浮体与钢筋混泥土罩子为一体化结构。

3.根据权利要求1所述的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，其特征在于，所述浮体的材质为轻质材料包括：聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯高分子材料中的任一种。

4.根据权利要求1所述的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，其特征在于，所述电气设备安装机构包括：预置沟槽(4)和安装支架(3)，所述预置沟槽(4)即为放置光伏电缆的线槽，所述安装支架3能够与逆变升压系统紧固连接；

其中所述逆变升压系统包括：逆变器、升压变压器；所述逆变器和升压变压器均采用集装箱式结构，即逆变器和升压变压器安装在集装箱内，所述集装箱与安装支架(3)紧固连接。

5.根据权利要求4所述的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，其特征在于，所述预置沟槽(4)为钢筋混泥土罩子顶面上的凹槽；安装支架(3)设置在漂浮平台的钢筋混泥土罩子顶面上并与所述预置沟槽(4)呈交错关系。

6.根据权利要求1所述的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，其特征在于，所述锚固系统包括：锚固升降器(5)、锚链(6)、锚块(7)，所述锚固升降器(5)设置在漂浮平台的周面，或者是漂浮平台顶面的四周位置处，所述锚链(6)的一端与锚固升降器(5)相连，所述锚链(6)的另一端与水里的锚块(7)相连。

7.根据权利要求6所述的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，其特征在于，所述锚固升降器(5)按照直角坐标系的X轴和/或Y轴对称分布在钢筋混泥土罩子顶面的四周位置。

8.根据权利要求6所述的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，其特征在于，所述锚链(6)为金属材质或、和复合材料的绳索或链条，并设置有可扭转的机构。

9.根据权利要求6所述的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，其特征在于，所述锚固升降器(5)包括：支座、转动轮盘、防反齿轮、传动轴、底座、锚链卡座、锚链导轨、齿轮组、锚链挡块，所述支座安装在底座上，所述转动轮盘、防反齿轮通过传动轴的一端安装在支座上，所述传动轴的另一端与锚链卡座、锚链导轨以及齿轮组相配合，所述锚链挡块位于锚链导轨下方。

10.根据权利要求1所述的水上漂浮式光伏电站逆变升压系统，其特征在于，还包括设置在漂浮平台的顶面四周的多个立柱(9)，两两相邻的立柱之间设置有护栏(8)。