CN207398841U - 一种并网运行的光伏发电系统 - Google Patents
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Abstract
一种并网运行的光伏发电系统，包括光伏电池组件、光伏阵列汇流箱、交直流配电柜和逆变器，光伏电池组件由上下两层半导体材料组成，电池板大小与电池电流呈正比例关系；光伏阵列汇流箱作为流回流装置；直流配电柜作为二级汇流装置，其输入端与输出端分别连接至直流汇流箱、逆变器；逆变器作为调整电源的装置，升高光伏电池组件的直流电压，实现直流到交流的变换。本实用新型提供了多种光伏发电系统的接入配电网的电路，能够适应多种用电需要，接线电路简单、调控管理方便、故障或检修不影响配电正常运行，同时能够提高并网光伏发电系统、配电网运行的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏发电系统，特别是涉及一种并网运行的光伏发电系统。
背景技术
分布式光伏发电以分散电路接入配电网，容易建设和环境保护效益突出，在一定程度上能缓解地区紧张的电力，并能避免大规模光伏电站对电网和电网的损失。目前国内分布式光伏发电在发展的初期阶段，分布式光伏发电的意识不高，在项目管理、系统设计、设备安装、网络接入和运行调节方面等需要不断的实践和完善。随着电网的日益复杂化和智能电网的逐步发展，对光伏发电系统并入配电网的技术与要求也提出了新的挑战。
光伏发电系统接入10kV配电网运行，为保证光伏发电系统并网后配电网运行的安全稳定，需要建立统一的技术标准，规范光伏发电系统接入 10kV配电网运行的技术内容，具体技术标准与内容包括：《光伏系统并网技术要求》GB/T19939-2005,提出了光伏发电系统并网的电路、电压、电流等各项技术指标；《国网公司关于分布式光伏发电并网方面相关意见和规定》，给光伏发电并网提出了相应指导；《光伏电站接入电网测试规程》，明确了光伏发电系统并网的测试内容、电路以及合格标准；其它的还有《光伏系统电网接口特性》GB/T20046-2006、《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》Q/GDW617-2001等。上述相关技术标准在光伏系统接入 10kV配电网的电能质量、有工无工、继电保护、通信自动化系统以及防孤岛效应等方面都提出了明确要求，严格按照技术标准进行光伏发电系统接入10kV配电网运行，可以有效保障系统与电网的安全。
因此，需要一种光伏发电系统接入配电网的电路，确定公共连接点、并网点的具体位置，并校核分布式光伏接入后配电线路的配变容量、载流量，达到光伏发电上网的要求，同时满足光伏发电离网后用电需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单，加工方便，成本低廉，散热性能良好，同时可以减少电磁泄露、提高环境保护的密闭式复合传导散热器。
为实现上述实用新型目的，本实用新型提供的技术电路是：
一种并网运行的光伏发电系统，包括光伏电池组件、光伏阵列汇流箱、交直流配电柜和逆变器，所述光伏电池组件由上下两层半导体材料组成， P-N结有着恒定特性，在加载电势后形成相应的电压，电池板大小与电池电流呈正比例关系；
所述光伏阵列汇流箱作为流回流装置，将多个相同规格的光伏组件组成一个付光伏组件串列，再将多个所述串列接入到汇流箱中；
所述直流配电柜作为二级汇流装置，其输入端与输出端分别连接至直流汇流箱、逆变器，汇流光伏组件的直流电源，经所述逆变器或者直接连接直流负载；
所述逆变器作为调整电源的装置，升高光伏电池组件的直流电压，利用逆变桥转换为常规交流电压，实现直流到交流的变换。
进一步地，系统还包括其他辅助设备：无功补偿装置、电能质量检测装置和防雷、接地装置，其中，所述无功补偿装置调节系统电压、控制电网电压水平，避免因电压快速波动造成的损失；
无功补偿装置与电抗器组合联接后，并联在电网上，通过调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制调节桥式电路交流侧电流，迅速吸收或者发出所需无功功率，实现快速动态调节无功；
所述电能质量检测装置用于检测光伏发电系统电能的质量指标，当并网点电压偏差正负绝对值在35kv以下和20kv以下时，将电压分别控制在标称电压的10％、7％；
所述防雷、接地装置分为接闪器、引下线、接地地网的外部防雷措施，和连接等电位、屏蔽保护、浪涌保护的内部防雷措施，保证光伏电池组件的安全，避免雷击损失。
进一步地，从公共变电站母线中选取一个专用断路器开关作为与所述光伏发电系统开关的连接点，所述连接点作为并网点，通过对并网点断路器的断开与闭合来控制光伏发电系统的并网与断开。
进一步地，公共变电站的T接接入，在配电网有其他性质用电时，所述光伏发电系统作为分路接入到公共变电站母线上，并网点是所述光伏发电系统的进线位置。
进一步地，在用户内部电网专线上接入光伏发电系统，所述光伏发电系统的归属和并网点设置在用户站内部，在非并网运行时，用户由公用电网来供电，在并网运行时，用户由光伏发电系统供电，多余的电能输送到公用电网中。
进一步地，用户内部电网专线上T接接入，所述光伏发电系统的归属和并网点设置在用户站内部。
采用上述技术电路，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供了多种光伏发电系统的接入配电网的电路，能够适应多种用电需要，接线电路简单、调控管理方便、故障或检修不影响配电正常运行，同时能够提高并网光伏发电系统、配电网运行的安全性。
本实用新型采用分布式光伏接入电路，接入后配电线路的配变容量、载流量能够达到光伏发电上网的要求，也能够满足光伏发电离网后用电需求。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例中的接入电路示意图；
图2为一个优选实施例中的接入电路示意图；
图3为另一优选实施例中的接入电路示意图；
图4为另一优选实施例中的接入电路示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术电路及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的结构图及具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
本实用新型涉及一种并网运行的光伏发电系统，包括光伏电池组件、光伏阵列汇流箱、交直流配电柜和逆变器，光伏电池组件由上下两层半导体材料组成，P-N结有着恒定特性，在加载电势后形成相应的电压，电池板大小与电池电流呈正比例关系。光伏电池组件是光伏发电系统的基本单元，每层厚度约为1/100英寸。
光伏阵列汇流箱作为流回流装置，将多个相同规格的光伏组件组成一个付光伏组件串列，再将多个所述串列接入到汇流箱中。通过专用直流断路器、防雷器输出以及光伏逆变器，完成并网。
直流配电柜作为二级汇流装置，其输入端与输出端分别连接至直流汇流箱、逆变器，汇流光伏组件的直流电源，经逆变器或者直接连接其他直流负载。
其重要的元件有断路器、防反二极管以及防雷器，在技术参数方面，直流输入和输出电压都需在800vdc以下，每路直流输入和输出电流都不能超过125A，额定绝缘电压是1000vdc，环境最高和最低温度为45℃和 -25℃，相对湿度要小于95％。
逆变器作为调整电源的装置，升高光伏电池组件的直流电压，利用逆变桥转换为常规交流电压，实现直流到交流的变换。其电源调整是升压回路、逆变桥式回路实现的。
优选地，本实用新型系统中还包括其它辅助设备，主要包括无功补偿装置、电能质量检测装置以及防雷、接地装置。其中，无功补偿装置的作用是调节系统电压、控制电网电压水平，避免电压快速波动或不经济等造成的损失。电能质量检测装置主要是通过对光伏发电系统电能质量指标的检测，确保光伏电网并入的安全，并网点电压偏差正负绝对值在35kv以下和20kv以下分别要控制在标称电压的10％、7％，保证配电网运行可靠。防雷、接地装置的作用主要是保证太阳能电池的安全，避免雷击造成损失，外部防雷措施有接闪器、引下线、接地地网，内部防雷是通过连接等电位、屏蔽和浪涌保护等实现的。
其中，所述无功补偿装置调节系统电压、控制电网电压水平，避免因电压快速波动造成的损失，具备自动控制功能，应在其无功调节范围内按光伏发电站无功电压控制系统的协调要求控制并网点电压。无功补偿装置与电抗器组合联接后，并联在电网上，通过调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流，达到迅速吸收或者发出所需的无功功率的目的，实现快速动态调节无功的目的。
接地防雷常建在建筑物屋顶，接地直接利用建筑基础接地即可，如支架有高出光伏板，接闪可直接利用支架，或在支架上加装避雷短针，线路用金属线槽或线管屏蔽，汇流箱用金属箱并外壳接地，光伏汇流母线上装直流电源防雷器，逆变器从光伏板的输入端加装直流电源防雷器。
实施例2
图1为将光伏发电系统接入配电网的电路示意图，如图1所示，通过专线接入的电路，从公共变电站中选取一个专用断路器开关作为与光伏发电系统开关的连接点，同时也是并网点，通过对并网点断路器的断开与闭合来控制光伏发电系统的并网与断开。此种接入电路具有接线电路简单、调控管理方便、故障或检修不影响配电正常运行等优点。
图2为另一种将光伏发电系统接入配电网的优选电路示意图，如图2 所示，采用T接接入的电路，此种电路针对的是10kV配电网有其它性质用电的情况，接入到配电网的光伏发电系统可以视为一个分支，并网点是光伏系统的进线位置，如图2所示。此种接入电路优点主要是可以就近接入、经济性高于专线接入电路，但故障与检修的影响相对较大，需要做好孤岛效应的预防。
图3为另一种将光伏发电系统接入配电网的优选电路示意图，如图3 所示，采用用户内部电网专线接入电路，此种电路类似与专线接入电路，不同点在于此电路的光伏系统归属、并网点设置都在用户站内部，如图3。在非并网运行时，用户需要由公用电网来供电，在并网运行时，用户可以由光伏发电系统供电，多余的电能还能够输送到公用电网中。
图4为另一种将光伏发电系统接入配电网的优选电路示意图，如图4 所示，采用用户内部电网T接接入电路，此种电路结合了上述二、三两种接入电路，具体接线如图4，可以更好满足光伏发电系统用户站的并网需求，但也会增加接线的复杂程度、增大公用电网调控管理的困难程度。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施电路，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种并网运行的光伏发电系统，包括光伏电池组件、光伏阵列汇流箱、交直流配电柜和逆变器，其特征在于：所述光伏电池组件由上下两层半导体材料组成，P-N结有着恒定特性，在加载电势后形成相应的电压，电池板大小与电池电流呈正比例关系；
所述光伏阵列汇流箱作为流回流装置，将多个相同规格的光伏组件组成一个付光伏组件串列，再将多个所述串列接入到汇流箱中；
所述直流配电柜作为二级汇流装置，其输入端与输出端分别连接至直流汇流箱、逆变器，汇流光伏组件的直流电源，经所述逆变器或者直接连接直流负载；
所述逆变器作为调整电源的装置，升高光伏电池组件的直流电压，利用逆变桥转换为常规交流电压，实现直流到交流的变换。
2.根据权利要求1所述的并网运行的光伏发电系统，其特征在于，系统还包括其他辅助设备：无功补偿装置、电能质量检测装置和防雷、接地装置，其中，所述无功补偿装置调节系统电压、控制电网电压水平，避免因电压快速波动造成的损失；
无功补偿装置与电抗器组合联接后，并联在电网上，通过调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制调节桥式电路交流侧电流，迅速吸收或者发出所需无功功率，实现快速动态调节无功；
所述电能质量检测装置用于检测光伏发电系统电能的质量指标，当并网点电压偏差正负绝对值在35kv以下和20kv以下时，将电压分别控制在标称电压的10％、7％；
所述防雷、接地装置分为接闪器、引下线、接地地网的外部防雷措施，和连接等电位、屏蔽保护、浪涌保护的内部防雷措施，保证光伏电池组件的安全，避免雷击损失。
3.一种将权利要求1所述的并网运行的光伏发电系统接入配电网的电路，其特征在于：从公共变电站母线中选取一个专用断路器开关作为与所述光伏发电系统开关的连接点，所述连接点作为并网点，通过对并网点断路器的断开与闭合来控制光伏发电系统的并网与断开。
4.一种将权利要求1所述的并网运行的光伏发电系统接入配电网的电路，其特征在于：公共变电站的T接接入，在配电网有其他性质用电时，所述光伏发电系统作为分路接入到公共变电站母线上，并网点是所述光伏发电系统的进线位置。
5.一种将权利要求1所述的并网运行的光伏发电系统接入配电网的电路，其特征在于：在用户内部电网专线上接入光伏发电系统，所述光伏发电系统的归属和并网点设置在用户站内部，在非并网运行时，用户由公用电网来供电，在并网运行时，用户由光伏发电系统供电，多余的电能输送到公用电网中。
6.一种将权利要求1所述的并网运行的光伏发电系统接入配电网的电路，其特征在于：用户内部电网专线上T接接入，所述光伏发电系统的归属和并网点设置在用户站内部。
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| CN112003316A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-11-27 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种新型新能源并网拓扑结构及方法 |
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2017
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Cited By (2)
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