CN207166147U - 一种屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置，包括：电源板，接收光伏电压，在所述光伏电压达到阈值电压时，所述电源板输出恒定的第一控制电压；第一接触器，接收220V的交流电，其控制端接入所述第一控制电压，其输出端与连接第二接触器；第二接触器，第一端接入业主母线，其控制端与所述第一接触器的输出端连接，其第二端与静止无功发生器连接。实现白天光伏能量充足，所发电量上网期间，静止无功发生器SVG关机不做补偿；夜间光伏没有能量，逆变器停止运行，静止无功发生器SVG自动运行补偿，实现提高计量电表功率因数，避免力调电费罚款甚至获得电费返还奖励，确保光伏投资方和业主经济利益不受损害。

Description

一种屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置
技术领域
本实用新型涉及无功补偿技术领域，尤其涉及一种屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置。
背景技术
中国是能源生产和消费大国，能源需求供应持续增长，大力发展包括光伏在内的可再生能源已成为国家能源转型的趋势，国家政策继续支持光伏行业的发展壮大，根据国家能源局所发布的《太阳能利用十三五发展规划征求意见稿》 (下称《意见稿》)，“十三五”期间，太阳能光伏电站累计装机量应达150GW，其中包括70GW的分布式电站和80GW的地面集中式电站。
工业屋顶分布式光伏的发电量优先与厂区业主负荷匹配，采用自发自用余电上网的并网接入模式，与原国网供电线路形成双电源供电。随着工业屋顶分布式光伏电站发展，出现了不少光伏安装发电容量与厂区业主用电负荷不匹配的现象，光伏安装发电容量远远大于业主实际用电量。白天厂区负荷完全使用光伏发电，夜晚负荷运转时间很短甚至停运，国网计量电表有功电量累积主要由光伏和业主变压器夜间空载损耗形成。根据《中华人民电力行业标准 (DL/T645-1997)》多功能电能表通信规约对电能计量无功四象限定义可知，白天光伏发电反向上网，此阶段无功不纳入电费无功合计计算；夜晚光伏停止发电，厂区负荷/变压器损耗从国网取电，此阶段无功纳入电费无功合计计算。组串式光伏逆变器输出滤波装置有较多滤波电容，会产生容性无功，且逆变器安装数量越多，该容性无功也就越大，使Q4象限无功大量累积，造成业主电表功率因数下降(PF<0.9，力调电费罚款)，导致业主产生力调电费罚款的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，针对现有技术中存在的因容性无功较大造成功率因数下降而产生力调电费罚款的技术问题，本实用新型提供一种的屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置。
本实用新型的技术解决方案是，提供一种以下结构的屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置，包括：
电源板，接收光伏电压，在所述光伏电压达到阈值电压时，所述电源板输出恒定的第一控制电压，
第一接触器，接收220V的交流电，其控制端接入所述第一控制电压，其输出端与连接第二接触器，
第二接触器，第一端接入业主母线，其控制端与所述第一接触器的输出端连接，其第二端与静止无功发生器连接。
作为可选，所述光伏电压达到阈值电压时，在所述第一控制电压的控制下，所述第一接触器断开，使得第一接触器的输出端无输出，则第二接触器保持断开，所述静止无功发生器不进行无功补偿。
作为可选，所述光伏电压低于到阈值电压时，所述第一接触器闭合，使得第一接触器的输出端的输出控制所述第二接触器闭合，所述静止无功发生器则进行无功补偿。
作为可选，所述光伏电压由光伏组件接收光照后所产生的直流电压，所述光伏组件依次经逆变器、变压器接入电网。
作为可选，所述的电源板包括开关电源，所述开关电源接收所述光伏电压，在所述光伏电压达到所述阈值电压时，所述开关电源将所述光伏电压转换为第一控制电压。
作为可选，所述阈值电压为130V，所述第一控制电压为24V，所述业主母线的电压为400V。
采用本实用新型，与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型通过白天和夜晚光伏逆变器不同工作时段，采用不同的控制方式使静止无功发生器SVG 自动运行补偿及自动关机停止补偿。本实用新型实现白天光伏能量充足，所发电量上网期间，静止无功发生器SVG关机不做补偿；夜间光伏没有能量，逆变器停止运行，静止无功发生器SVG自动运行补偿，实现提高计量电表功率因数，避免力调电费罚款甚至获得电费返还奖励，确保光伏投资方和业主经济利益不受损害。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型与其他部件的连接示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实施它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本实用新型的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“实用新型”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的实用新型，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个实用新型或实用新型构思。也即，本实用新型可能存在不止一个实施例，而且各个实施例的方案或技术特征之间存在重组和替换的可能，但在本领域普通技术人员来看，这些重组和替换都是可实施的。
如图1和2所示，本实用新型的屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置，包括：
电源板1，接收光伏电压，在所述光伏电压达到阈值电压时，所述电源板输出恒定的第一控制电压，
第一接触器2，接收220V的交流电，其控制端接入所述第一控制电压，其输出端与连接第二接触器，
第二接触器3，第一端接入业主母线，其控制端与所述第一接触器的输出端连接，其第二端与静止无功发生器连接。
电源板1，由光伏组件所产生的光伏电压PV供电，白天当PV电压≥130Vdc 时，电源板工作运行；夜晚当PV电压＜130Vdc时，电源板停止工作。
接触器2，常闭型，线圈供电电压24V，由电源板输出DC 24V供电。电源板运行时，接触器触点断开，而电源板停止工作时，触点闭合。
接触器3，常开型，线圈供电电压220V，由外部电源220V供电。即电源板运行时，其接触触点断开，而电源板停止工作时，接触器触点闭合。
图2可知，业主采用高供高计供电计量方式，电容补偿柜及其检测CT接于业主400V母线上，无法监测接在高压10/20kV母线上的光伏容性无功量值大小，也就无法做出补偿，因此采用低压SVG补偿方式。
通过读取图2中业主计量电表夜晚无功数据，可获知夜间光伏所产生的容性无功量值，从而确定静止无功发生器SVG的感性无功补偿量，该补偿量值与光伏逆变器所产生容性无功总值相等，确保补偿成功。由于逆变器数量一定，其产生的容性无功值也一定，因此SVG采用固定值补偿模式，即通过厂家程序设定使SVG从投电开机运行至停止运行期间所补偿感性无功值为固定值。
图1和图2，白天光伏能量充足，光伏PV电压时始终大于130V，电源板1 一直处于运行状态，DC 24V的输出电压恒定持有。接触器2线圈供电电压为24V，该接触器为常闭型，当电源板运行输出24V电压时，接触器2触点断开，导致接触器3(常开型)线圈220V供电断开，触点无法吸合，SVG处于停机状态无法补偿。
夜晚，光伏没有能量，PV电压小于130V，电源板1停止工作，DC 24V输出电压为零，接触器2(常闭型)线圈没有电压通路，其触点闭合，使接触器3(常开型)线圈220V供电正常，接触器3触点吸合，SVG并网连接开始运行补偿，实现自动补偿和控制。
需要说明的是，附图仅作示意，并未能详尽描述本实用新型的特点，但领域普通技术人员根据本实用新型的描述，知悉其具体的实施方式。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型创造所作的举例，而并非对本实用新型具体实施方式的限定。为了清楚地说明各部件的组合关系，上面对各种说明性的部件及其连接关系围绕其功能进行了一般地描述，至于这种部件的组合是实现哪种功能，取决于特定的应用和对整个装置所施加的设计约束条件。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本权利要求的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置，包括：
电源板，接收光伏电压，在所述光伏电压达到阈值电压时，所述电源板输出恒定的第一控制电压，
第一接触器，接收220V的交流电，其控制端接入所述第一控制电压，其输出端与连接第二接触器，
第二接触器，第一端接入业主母线，其控制端与所述第一接触器的输出端连接，其第二端与静止无功发生器连接。
2.根据权利要求1所述的屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置，其特征在于：所述光伏电压达到阈值电压时，在所述第一控制电压的控制下，所述第一接触器断开，使得第一接触器的输出端无输出，则第二接触器保持断开，所述静止无功发生器不进行无功补偿。
3.根据权利要求2所述的屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置，其特征在于：所述光伏电压低于到阈值电压时，所述第一接触器闭合，使得第一接触器的输出端的输出控制所述第二接触器闭合，所述静止无功发生器则进行无功补偿。
4.根据权利要求1、2或3所述的屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置，其特征在于：所述光伏电压由光伏组件接收光照后所产生的直流电压，所述光伏组件依次经逆变器、变压器接入电网。
5.根据权利要求1、2或3所述的屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置，其特征在于：所述的电源板包括开关电源，所述开关电源接收所述光伏电压，在所述光伏电压达到所述阈值电压时，所述开关电源将所述光伏电压转换为第一控制电压。
6.根据权利要求1所述的屋顶分布式光伏电站无功自动补偿控制装置，其特征在于：所述阈值电压为130V，所述第一控制电压为24V，所述业主母线的电压为400V。
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