CN211063357U - 一种小型光伏发电户用配电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种小型光伏发电户用配电装置，包括逆变装置、配电保护装置和电能量计量装置，逆变装置包括输入EMI滤波器、MPPT电路、DC/AC逆变电路、输出隔离继电器和输出EMI滤波器，配电保护装置包括输入电流检测装置、输入断路器、输入直流浪涌保护器、输出交流浪涌保护器和输出断路器，电能量计量装置包括计量开关和计量表，输入电流检测装置、输入端断路器、输入EMI滤波器、MPPT电路、DC/AC逆变电路、输出隔离继电器、输出EMI滤波器、输出断路器依次连接形成配电主回路。本实用新型能使小型的光伏发电电站简捷、安全、经济的并入电网。
Description
技术领域
本实用新型设计一种配电装置，具体是一种小型光伏发电户用配电装置，属于光伏发电配电领域。
背景技术
近年来，在能源紧缺与环境污染的双重压力下，光伏并网发电系统应用越来越多。随着微网技术与分布式光伏发电技术不断发展，分布式光伏发电设备的并网容量将不断提升，应用空间也更为广泛。
在此基础上，结合目前中国光伏发展的具体情况，国家对小型户用电站大力支持，提出了将逆变、配电、计量装置及保护装置等集成，对于小型多能源分布式电站的并网，一方面要保证并网的安全性，同时还要保证并网设备的经济性。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种小型光伏发电户用配电装置，使小型的光伏发电电站简捷、安全、经济的并入电网。
为了解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种小型光伏发电户用配电装置，包括逆变装置、配电保护装置和电能量计量装置，逆变装置包括输入EMI滤波器、MPPT电路、DC/AC逆变电路、输出隔离继电器和输出EMI滤波器，配电保护装置包括输入电流检测装置、输入断路器、输入直流浪涌保护器、输出交流浪涌保护器和输出断路器，电能量计量装置包括计量开关和计量表，输入电流检测装置、输入端断路器、输入EMI滤波器、MPPT电路、DC/AC逆变电路、输出隔离继电器、输出EMI滤波器、输出断路器依次连接形成配电主回路，输入直流浪涌保护器并联在输入断路器与输入EMI滤波器之间，输出交流浪涌保护器并联在输出EMI滤波器与输出断路器之间，计量开关连接在输出交流浪涌保护器之后，计量表连接在计量开关之后。
进一步的，DC/AC逆变电路与输出隔离继电器之间设有LC滤波器，电感串联在：DC/AC逆变电路与输出隔离继电器之间，电容并联在：DC/AC逆变电路与输出隔离继电器之间。
进一步的，所述输入电流检测装置为电流表。
进一步的，所述输入断路器为直流开关。
进一步的，逆变装置、配电保护装置和电能量计量装置设置于同一个配电箱内，逆变装置、配电保护装置和电能量计量装置在配电箱内分区设置。
进一步的，所述MPPT电路包括推挽正激电路、采样电路和DSP控制器，输入EMI滤波器一路依次通过推挽正激电路、采样电路连接至DSP控制器，另一路直接通过采样电路连接至DSP控制器。
本实用新型的有益效果：本实用新型将逆变、配电保护、以及计量放置于一台箱体内。现场光伏发电电站接线异常简便，一端从光伏组件引入直流输入，一端从配电装置引出接入并网点，现场省去了传统电站中间逆变器、配电箱、计量箱复杂的接线工序，占地空间大大减小。箱体分逆变、配电保护和计量三个部分。逆变区配置输入断路器对应光伏组件方阵出线，逆变后进入配电区。配电区配置1台输出断路器，负责送出并网线路，同时配置计量、保护设备，保证并网安全。综上，本实用新型将逆变、配电、计量等装置集成为一套小型光伏发电配电装置，系统具备逆变、配电、保护、计量等功能，满足小型光伏发电并网需要，降低系统成本，节约材料和土地，提高发电效率，扩大安装领域。
附图说明
图1为本实用新型的电气原理图；
图2为配电箱的外部结构示意图；
图3为MPPT电路的原理框图；
图中：1、配电箱，2、计量区，3、计量观察窗，4、配电保护区，5、光伏逆变区，6、门锁，7、PG防水接头，8、输入电流检测装置，9、输入断路器，10、输入直流浪涌保护器，11、输入EMI滤波器，12、MPPT电路，13、DC/AC逆变电路，14、LC滤波器，15、输出隔离继电器，16、输出EMI滤波器，17、输出交流浪涌保护器，18、计量开关，19、计量表，20、输出断路器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
实施例1
本实施例公开一种小型光伏发电户用配电装置，如图1所示，包括逆变装置、配电保护装置和电能量计量装置，逆变装置包括输入EMI滤波器11、MPPT电路12、DC/AC逆变电路13、输出隔离继电器15和输出EMI滤波器16，配电保护装置包括输入电流检测装置8、输入断路器9、输入直流浪涌保护器10、输出交流浪涌保护器17和输出断路器20，电能量计量装置包括计量开关18和计量表19，输入电流检测装置8、输入端断路器9、输入EMI滤波器11、MPPT电路12、DC/AC逆变电路13、输出隔离继电器15、输出EMI滤波器16、输出断路器20依次连接形成配电主回路，输入直流浪涌保护器10并联在输入断路器9与输入EMI滤波器11之间，输出交流浪涌保护器17并联在输出EMI滤波器16与输出断路器20之间，计量开关18连接在输出交流浪涌保护器17之后，计量表19连接在计量开关18之后。
本实施例中，DC/AC逆变电路与输出隔离继电器之间设有LC滤波器，电感串联在：DC/AC逆变电路与输出隔离继电器之间，电容并联在：DC/AC逆变电路与输出隔离继电器之间。
本实施例中，所述输入电流检测装置为电流表，所述输入断路器为直流开关。
本实施例中，逆变装置、配电保护装置和电能量计量装置设置于同一个配电箱内，逆变装置、配电保护装置和电能量计量装置在配电箱内分区设置。如图2所示，配电箱1包括计量区2、配电保护区4和光伏逆变区5，三个区之间通过隔板隔开，通过线缆实现电连接。计量区2设有计量观察窗3，配电保护区4和光伏逆变区5均设有分区门，分区门上设有门锁6，配电箱底部设有PG防水接头7。
如图3所示，所述MPPT电路包括推挽正激电路、采样电路和DSP控制器，输入EMI滤波器一路依次通过推挽正激电路、采样电路连接至DSP控制器，另一路直接通过采样电路连接至DSP控制器，DSP控制器内集成有PID控制器。
工作时，推挽正激电路输出的直流电压信号经过采样电路送到数字信号处理器（DSP）中，再与DSP中程序设定的直流输出电压进行比较，通过PID控制器的调节得到需要的保持电压稳定的占空比Din，作为最大功率跟踪控制器的输入参数。同时，采样电路把光伏电池阵列的输出电流送入DSP，DSP在根据预先设定程序判断光伏电池阵列是否达到最大功率跟踪，如果未到达最大功率输出，再根据MPPT算法改变输出占空比D0，增大光伏电池阵列的输出，使其达到最大功率输出。MPPT电路中的推挽正激电路、采样电路、DSP控制器、PID控制是本领域的常规技术手段，有多种实现方式，本实施例中，不对推挽正激电路、采样电路、DSP控制器、PID控制器的具体构成进行介绍。
工作时，输入端从光伏组件引入直流输入，输出端从输出断路器引出接入并网点，中间对输入的直流电进行滤波、逆变等操作，现场省去了传统电站中间逆变器、配电箱、计量箱复杂的接线工序，占地空间大大减小。箱体分逆变、配电保护和计量三个部分。逆变区配置输入断路器对应光伏组件方阵出线，逆变后进入配电区。配电区配置1台输出断路器，负责送出并网线路，具备短路瞬时、长延时保护功能和欠压脱扣、分励脱扣、检有压自动合闸和剩余电流保护等功能，同时配置计量、保护设备，保证并网安全。电能量计量装置采用低压侧计量方式（即在并网点之前检测），低压侧计量采用多功能表KWh进行计量，计量信息进箱变测控装置，经无线4G模块无线传输至用户集控站，作为发电数据参考。
本实用新型容量小、空间有限，在满足并网安全性的同时，解决传统电站工程占地面积大，降低系统建设成本，缩短系统建设时间，在有限的空间中可以安装户用电站。
以上描述的仅是本实用新型的基本原理和优选实施例，本领域技术人员根据本实用新型做出的改进和替换，属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种小型光伏发电户用配电装置，其特征在于：包括逆变装置、配电保护装置和电能量计量装置，逆变装置包括输入EMI滤波器、MPPT电路、DC/AC逆变电路、输出隔离继电器和输出EMI滤波器，配电保护装置包括输入电流检测装置、输入断路器、输入直流浪涌保护器、输出交流浪涌保护器和输出断路器，电能量计量装置包括计量开关和计量表，输入电流检测装置、输入端断路器、输入EMI滤波器、MPPT电路、DC/AC逆变电路、输出隔离继电器、输出EMI滤波器、输出断路器依次连接形成配电主回路，输入直流浪涌保护器并联在输入断路器与输入EMI滤波器之间，输出交流浪涌保护器并联在输出EMI滤波器与输出断路器之间，计量开关连接在输出交流浪涌保护器之后，计量表连接在计量开关之后。
2.根据权利要求1所述的小型光伏发电户用配电装置，其特征在于：DC/AC逆变电路与输出隔离继电器之间设有LC滤波器，电感串联在：DC/AC逆变电路与输出隔离继电器之间，电容并联在：DC/AC逆变电路与输出隔离继电器之间。
3.根据权利要求1所述的小型光伏发电户用配电装置，其特征在于：所述输入电流检测装置为电流表。
4.根据权利要求1所述的小型光伏发电户用配电装置，其特征在于：所述输入断路器为直流开关。
5.根据权利要求1所述的小型光伏发电户用配电装置，其特征在于：逆变装置、配电保护装置和电能量计量装置设置于同一个配电箱内，逆变装置、配电保护装置和电能量计量装置在配电箱内分区设置。
6.根据权利要求1所述的小型光伏发电户用配电装置，其特征在于：所述MPPT电路包括推挽正激电路、采样电路和DSP控制器，输入EMI滤波器一路依次通过推挽正激电路、采样电路连接至DSP控制器，另一路直接通过采样电路连接至DSP控制器。
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