CN216214930U - 汇流升压设备和光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汇流升压设备和光伏发电系统，汇流升压设备包括变压器和低压汇流柜，其中，变压器和低压汇流柜集成为一体，且低压汇流柜为户外柜。本实用新型公开的汇流升压设备，包括集成为一体式的变压器和低压汇流柜，由于低压汇流柜为户外柜，则无需单独设置低压室来放置低压汇流柜，即无需单独设置机柜来放置低压汇流柜，较现有技术相比，有效降低了成本；同时，也提高了空间利用率，减小了整个汇流升压设备的体积和占用空间。

Description

汇流升压设备和光伏发电系统

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，更具体地说，涉及一种汇流升压设备和光伏发电系统。

背景技术

随着石油、煤炭等不可再生能源的日益消耗以及环境污染日益严峻，光伏发电等新能源行业得到了快速发展。

在包括组串式逆变器的光伏发电系统中，通常采用汇流升压设备将低压交流电汇流并升压为高压交流电，并入电网中供用户使用。

目前，汇流升压设备主要包括呈变压器、高压室和低压室，低压室内设有低压柜。由于需要设置低压室来放置低压柜，即需要设置机柜来放置低压柜，导致成本较高；另外，需要设置低压室，导致空间利用率低，使得整个汇流升压设备体积较大、占用空间较大。

综上所述，如何涉及汇流升压设备，以降低成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种汇流升压设备，以降低成本。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述汇流升压设备的光伏发电系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种汇流升压设备，包括变压器和低压汇流柜，其中，所述变压器和所述低压汇流柜集成为一体，且所述低压汇流柜为户外柜。

可选地，所述汇流升压设备还包括集成座，所述变压器和所述低压汇流柜均固定在所述集成座上。

可选地，所述变压器包括底座，所述低压汇流柜固定在所述底座上。

可选地，所述变压器的油箱固定在所述底座上，所述变压器的高压室固定在所述油箱上，且所述高压室和所述低压汇流柜位于所述油箱的不同侧。

可选地，所述变压器还包括固定在所述油箱上的散热装置，所述散热装置位于所述油箱的至少一侧，且所述散热装置、所述高压室和所述低压汇流柜位于所述油箱的不同侧。

可选地，所述低压汇流柜包括：低压柜体，设置在所述低压柜体上且可开闭的低压柜门，均设置在所述低压柜体内的通讯配电模块、开关模块、接线模块、辅助变压器和直流电源；

其中，所述接线模块用于与所述逆变器连接；所述开关模块的输入端与所述接线模块电连接，所述开关模块的输出端与所述变压器的低压侧连接；

所述通讯配电模块包括通讯部和配电部，所述通讯部与所述开关模块连接且用于采集所需的数据，所述直流电源用于给所述通讯部供电；

所述辅助变压器的输入端与所述开关模块电连接，所述辅助变压器的输出端与所述配电部电连接，所述配电部用于给所述低压汇流柜和外部设备配电。

可选地，所述通讯配电模块位于所述低压柜体的上部，所述开关模块位于所述低压柜体的中部，所述接线模块和所述辅助变压器均位于所述低压柜体的下部；其中，所述辅助变压器位于所述接线模块远离所述低压柜门的一侧。

可选地，所述开关模块包括电连接的塑壳断路器和框架断路器；其中，所述塑壳断路器用于与所述逆变器电连接，所述框架断路器和所述变压器的低压侧电连接；所述配电部、所述框架断路器和所述辅助变压器位于所述低压柜体的同侧。

可选地，所述低压汇流柜设置有通风散热结构。

可选地，所述通风散热结构包括：均设置在所述低压汇流柜的低压柜体上的进风口和出风口，以及驱动气流在所述低压汇流柜内流动的风机。

可选地，所述通风散热结构还包括设置在所述低压柜体内的风道，所述风道连通所述进风口和所述风机的入风口。

可选地，所述风道与所述进风口相连的一端的最低端低于所述风道远离所述进风口的一端的最低端。

可选地，所述风道的横截面的下型线呈阶梯型，所述风道的横截面平行于所述进风口的进风方向。

可选地，所述进风口和所述风道均位于所述低压汇流柜的顶部，所述出风口位于所述低压汇流柜的底部。

可选地，所述进风口分布在所述低压汇流柜的两侧，所述风道和所述风机均与所述进风口一一对应。

可选地，所述低压柜体包括：低压底座，以及固定在所述低压底座上的低压柜体本体；其中，所述进风口和所述出风口均设置在所述低压柜体本体上，所述出风口位于所述低压柜体本体的底端，所述低压底座设置有筛孔封板。

可选地，所述风机的出风方向垂直于所述进风口的进风方向。

基于上述提供的汇流升压设备，本实用新型还提供了一种光伏发电系统，该光伏发电系统包括汇流升压设备，所述汇流升压设备为上述任一项所述的汇流升压设备。

本实用新型提供的汇流升压设备，包括集成为一体式的变压器和低压汇流柜，由于低压汇流柜为户外柜，则无需单独设置低压室来放置低压汇流柜，即无需单独设置机柜来放置低压汇流柜，较现有技术相比，有效降低了成本；同时，也提高了空间利用率，减小了整个汇流升压设备的体积和占用空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的汇流升压设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的汇流升压设备的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的汇流升压设备中低压汇流柜隐藏低压柜门后的主视图；

图4为本实用新型实施例提供的汇流升压设备中低压汇流柜隐藏侧板后的侧视图；

图5为本实用新型实施例提供的汇流升压设备中低压汇流柜中空气流向示意图；

图6为本实用新型实施例提供的汇流升压设备中低压汇流柜的仰视图以及空气流向示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-6所示，本实用新型实施例提供的汇流升压设备包括变压器1和低压汇流柜2，其中，变压器1和低压汇流柜2集成为一体，且低压汇流柜2为户外柜。

对于上述变压器1的类型，根据实际需要进行选择，例如上述变压器1为美式变压器。

上述低压汇流柜2为户外柜，则表明低压汇流柜2可直接位于环境中，例如户外或室内，本实施例对此不做限定。

本实用新型实施例提供的汇流升压设备，包括集成为一体的变压器1和低压汇流柜2，由于低压汇流柜2为户外柜，则无需单独设置低压室来放置低压汇流柜2，即无需单独设置机柜来放置低压汇流柜2，较现有技术相比，有效降低了成本；同时，也提高了空间利用率，减小了整个汇流升压设备的体积和占用空间。

上述汇流升压设备中，变压器1和低压汇流柜2集成为一体，对于二者的集成结构根据实际需要进行选择。具体地，上述汇流升压设备还包括集成座，变压器1和低压汇流柜2均固定在集成座上。

在实际应用过程中，为了减少部件，可选择上述变压器1包括底座104，低压汇流柜2固定在底座104上。此时，需要适当加大底座104，以保证安装低压汇流柜2。

当然，也可选择将变压器1设置在低压汇流柜2的支撑座上，并不局限于上述实施例。

上述汇流升压设备中，变压器1主要包括油箱101和高压室102。具体地，上述变压器1的油箱101固定在底座104上，高压室102固定在油箱101上。为了便于安装，上述高压室102和低压汇流柜2位于油箱101的不同侧。例如，上述高压室102和低压汇流柜2位于油箱101相邻的两侧，或高压室102和低压汇流柜2位于油箱101相对的两侧。

上述变压器1产生的热量较多，为了保证变压器1稳定运行，上述变压器1还包括固定在油箱101上的散热装置103，上述散热装置103位于油箱101的至少一侧。

为了便于安装，上述散热装置103、高压室102和低压汇流柜2位于油箱101的不同侧。进一步地，上述散热装置103、高压室102和低压汇流柜2依次相邻。

在实际应用过程中，也可选择散热装置103、高压室102和低压汇流柜2以其他形式分布在油箱101的周围，并不局限于上述实施例。

对于上述散热装置103的类型，根据实际需要进行选择。为了便于散热，可选择上述散热装置103为片散。当然，也可选择上述散热装置103为其他类型，例如风扇等，本实施例对此不做限定。

上述汇流升压设备中，可选择低压汇流柜2包括：低压柜体，设置在低压柜体上且可开闭的低压柜门209，均设置在低压柜体内的通讯配电模块201、开关模块202、接线模块203、辅助变压器204和直流电源208。

具体地，上述低压柜门209可转动地设置在低压柜体上，上述低压柜门209为对开门。当然，也可选择上述低压柜门209为其他类型，本实施例对此不做限定。

上述接线模块203用于与逆变器连接。具体地，接线模块203用于与逆变器电连接和通信连接。对于上述接线模块203的具体类型，根据实际需要进行选择，例如上述接线模块203包括接线铜排2031，本实施例对此不做限定。

上述开关模块202的输入端与接线模块203电连接，开关模块202的输出端与变压器1的低压侧连接。为了便于连接，上述变压器1的低压侧设置有低压接线端子105，开关模块202和低压接线端子105电连接。

上述通讯配电模块201包括通讯部2011和配电部2012，其中，通讯部2011与开关模块202连接且用于采集所需的数据，直流电源208用于给通讯部2011供电。

上述辅助变压器204的输入端与接线模块203连接，辅助变压器204的输出端与配电部2012连接，上述配电部2012用于给低压汇流柜2和外部设备配电。

为了便于安装和提高空间利用率，上述通讯配电模块201位于低压柜体的上部，开关模块202位于低压柜体的中部，接线模块203和辅助变压器204均位于低压柜体的下部；其中，辅助变压器204位于接线模块203远离低压柜门209的一侧。为了便于操作，上述通讯配电模块201位于低压柜体靠近低压柜门209的一侧，这样打开低压柜门209即可对通讯配电模块201进行操作。

具体地，上述通讯部2011包括数据采集器、光纤终端盒、交换机和PLC模块。其中，PLC模块、数据采集器、交换机、和光纤终端盒依次通讯连接。

具体地，上述PLC模块与开关模块202通讯连接，用于获取逆变器传输过来的信号。需要说明的是，PLC模块为电力线通信模块，PLC的中文为电力线通信，PLC的英文全拼为Power Line Communication。

上述数据采集器用于采集所需的数据，例如数据采集器用于采集变压器1的二次信号，二次信号包括：变压器1的油温、油压、绕组温度等，根据实际需要进行选择和设定，本实施例对此不做限定。

上述数据采集器根据PLC模块获取的信号采集数据并将采集到的数据通过交换机和光纤终端盒传输给外界设备。

上述直流电源208用于给PLC模块供电。对于直流电源208的类型，根据实际需要进行选择，例如上述直流电源208为不间断电源，本实施例对此不做限定。

为了便于安装，上述直流电源208位于开关模块202的上部，且位于开关模块202远离低压柜门209的一侧，直流电源208远离开关模块202的框架断路器2022。

上述配电部2012的具体结构，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。

对于上述开关模块202的具体结构，根据实际需要进行选择。具体地，上述开关模块202包括电连接的塑壳断路器2021和框架断路器2022；其中，塑壳断路器2021用于与逆变器电连接，框架断路器2022和变压器1的低压侧电连接。当上述变压器1的低压侧设置有低压接线端子105，框架断路器2022的输出端和低压接线端子105电连接。

为了便于连接，每个塑壳断路器2021通过汇流铜排和框架断路器2022连接；上述通讯部2011与上述汇流铜排连接，具体地，上述PLC模块与上述汇流铜排连接；上述辅助变压器204与上述汇流铜排连接。

为了便于安装和连接，上述配电部2012、框架断路器2022和辅助变压器204位于低压柜体的同侧。具体地，上述低压柜门209包括对开设置的第一柜门和第二柜门，则配电部2012、框架断路器2022和辅助变压器204均位于第二柜门的内侧。

相应地，在图3中，上述框架断路器2022位于开关模块202的右上角、或左上角、或中上部。

在实际应用过程中，也可选择采用其他方式来设置上述各个器件，并不局限于上述实施例。

上述低压汇流柜2中，接线模块203包括接线铜排2031，接线铜排2031和塑壳断路器2021的输入端对应连接，用于外部进线线缆进入低压汇流柜2后接线。塑壳断路器2021的输出端通过汇流铜排汇流并与框架断路器2022的输入端连接，框架断路器2022的输出端和变压器1的低压接线端子105连接。

根据低压汇流柜2的结构可知，整个低压汇流设备仅需一个低压汇流柜2即可，无需设置两个以上的低压汇流柜2。因此，减小了整个低压汇流设备的体积和占用空间。

上述低压汇流柜2内的发热器件较多，为了保证正常工作，避免出现过温故障，上述低压汇流柜2设置有通风散热结构。对于通风散热结构的具体结构，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。

为了加快散热，可选择上述通风散热结构包括：进风口206，出风口213，以及驱动气流在低压汇流柜2内流动的风机212。可以理解的是，上述进风口206和出风口213均设置在低压汇流柜2的低压柜体上。

上述风机212的位置，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。

为了便于空气在低压汇流柜2内流动，以及提高散热效果，上述通风散热结构还包括设置在低压柜体内的风道211，风道211连通进风口206和风机212的入风口。

为了避免风道211干涉其他部件，上述风道211位于低压柜体的内侧。需要说明的是，低压柜体的内侧是指低压柜体内部远离低压柜门209的一侧。

对于上述风道211的形状和大小，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。

具体地，上述风道211与进风口206相连的一端的最低端低于风道211远离进风口206的一端的最低端。此时，能够有效防止外部雨水进入低压汇流柜2的内部，也减小了风机212占用的空间。

可选地，上述风道211的横截面的下型线呈阶梯型，风道211的横截面平行于进风口206的进风方向。当然，也可选择上述风道211的横截面的下型线为倾斜的直线段，并不局限于上述实施例。

上述汇流升压设备中，对于进风口206和出风口213的具体位置，根据实际需要进行选择。为了提高散热效果，可选择上述进风口206和风道211均位于低压汇流柜2的顶部，出风口213位于低压汇流柜2的底部。此时，为了避免风道211干涉通讯配电模块201，可选择上述风道211位于通讯配电模块201的后侧，即上述风道211位于通讯配电模块201远离低压柜门209的一侧。

为了提高散热效率，可适当地增大进风口206和出风口213的通风量、以及进风口206和出风口213的数目。具体地，上述进风口206分布在低压汇流柜2的两侧，风道211和风机212均与进风口206一一对应。此时，可选择出风口213也分布在低压汇流柜2的两侧，或者出风口213也分布在低压汇流柜2的三侧。

上述低压汇流柜2中，可选择上述进风口206为两个或三个以上，本实施例对此不做限定。当然，在满足散热需求的情况下，也可选择上述进风口206为一个。

为了避免异物进入低压汇流柜2内以提高防护等级，上述进风口206处设置有进风百叶窗，和/或上述出风口213处设置有铁丝网，和/或上述风道211内设置有过滤件210。上述过滤件210为通风过滤防尘棉或其他过滤部件。

在实际应用过程中，也可通过其他方式来避免异物进入低压汇流柜2内，并不局限于上述实施例。

为了便于出风，上述低压柜体包括低压底座205和固定在低压底座205上的低压柜体本体207，其中，进风口206和出风口213均设置在低压柜体本体207上，且出风口213位于低压柜体本体207的底端，低压底座205设置有筛孔封板2051。此时，可选择进风口206位于低压柜体本体207的顶部。

可以理解的是，出风口213朝向低压底座205，空气自出风口213排出后进入底座205内部，并通过筛孔封板2051排出。上述低压柜门209设置在低压柜体本体207上，这样，出风结构不会影响低压柜门209，方便了设置。

为了加大出风量，上述筛孔封板2051位于低压底座205的三个侧面，即低压底座205靠近油箱101的一侧并未设置筛孔封板2051。

上述风机212的出风方向，根据实际需要进行选择，例如上述风机212的出风方向平行于进风口206的进风方向，或风机212的出风方向垂直于进风口206的进风方向，本实施例对此不做限定。

当上述低压柜门209包括对开设置的第一柜门和第二柜门时，优选选择上述风机212的出风方向垂直于进风口206的进风方向，且上述进风口206分布在低压汇流柜2的两侧，风道211和风机212均与进风口206一一对应。可以理解的是，风道211为两个时，一个风道211、一个风机212和第一柜门对应，另一个风道211、另一个风机212和第二柜门对应。

基于上述实施例提供的低压汇流设备，本实施例还提供了一种光伏发电系统，该光伏发电系统包括汇流升压设备，该汇流升压设备为上述实施例所述的汇流升压设备。

由于上述实施例提供的低压汇流设备包括上述技术效果，上述光伏发电系统包括上述汇流升压设备，则上述光伏发电系统也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种汇流升压设备，用于光伏发电系统，其特征在于，包括变压器(1)和低压汇流柜(2)，其中，所述变压器(1)和所述低压汇流柜(2)集成为一体，且所述低压汇流柜(2)为户外柜；

所述低压汇流柜(2)设置有通风散热结构；

所述通风散热结构包括：均设置在所述低压汇流柜(2)的低压柜体上的进风口(206)和出风口(213)，以及驱动气流在所述低压汇流柜(2)内流动的风机(212)。

2.根据权利要求1所述的汇流升压设备，其特征在于，还包括集成座，所述变压器(1)和所述低压汇流柜(2)均固定在所述集成座上。

3.根据权利要求1所述的汇流升压设备，其特征在于，所述变压器(1)包括底座(104)，所述低压汇流柜(2)固定在所述底座(104)上。

4.根据权利要求3所述的汇流升压设备，其特征在于，所述变压器(1)的油箱(101)固定在所述底座(104)上，所述变压器(1)的高压室(102)固定在所述油箱(101)上，且所述高压室(102)和所述低压汇流柜(2)位于所述油箱(101)的不同侧。

5.根据权利要求4所述的汇流升压设备，其特征在于，所述变压器(1)还包括固定在所述油箱(101)上的散热装置(103)，所述散热装置(103)位于所述油箱(101)的至少一侧，且所述散热装置(103)、所述高压室(102)和所述低压汇流柜(2)位于所述油箱(101)的不同侧。

6.根据权利要求1所述的汇流升压设备，其特征在于，所述低压汇流柜(2)包括：低压柜体，设置在所述低压柜体上且可开闭的低压柜门(209)，均设置在所述低压柜体内的通讯配电模块(201)、开关模块(202)、接线模块(203)、辅助变压器(204)和直流电源(208)；

其中，所述接线模块(203)用于与逆变器连接；所述开关模块(202)的输入端与所述接线模块(203)电连接，所述开关模块(202)的输出端与所述变压器(1)的低压侧连接；

所述通讯配电模块(201)包括通讯部(2011)和配电部(2012)，所述通讯部(2011)与所述开关模块(202)连接且用于采集所需的数据，所述直流电源(208)用于给所述通讯部(2011)供电；

所述辅助变压器(204)的输入端与所述开关模块(202)连接，所述辅助变压器(204)的输出端与所述配电部(2012)连接，所述配电部(2012)用于给所述低压汇流柜(2)和外部设备配电。

7.根据权利要求6所述的汇流升压设备，其特征在于，所述通讯配电模块(201)位于所述低压柜体的上部，所述开关模块(202)位于所述低压柜体的中部，所述接线模块(203)和所述辅助变压器(204)均位于所述低压柜体的下部；其中，所述辅助变压器(204)位于所述接线模块(203)远离所述低压柜门(209)的一侧。

8.根据权利要求6所述的汇流升压设备，其特征在于，所述开关模块(202)包括连接的塑壳断路器(2021)和框架断路器(2022)；其中，所述塑壳断路器(2021)用于与所述逆变器电连接，所述框架断路器(2022)和所述变压器(1)的低压侧电连接；所述配电部(2012)、所述框架断路器(2022)和所述辅助变压器(204)位于所述低压柜体的同侧。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的汇流升压设备，其特征在于，所述通风散热结构还包括设置在所述低压柜体内的风道(211)，所述风道(211)连通所述进风口(206)和所述风机(212)的入风口。

10.根据权利要求9所述的汇流升压设备，其特征在于，所述风道(211)与所述进风口(206)相连的一端的最低端低于所述风道(211)远离所述进风口(206)的一端的最低端。

11.根据权利要求10所述的汇流升压设备，其特征在于，所述风道(211)的横截面的下型线呈阶梯型，所述风道(211)的横截面平行于所述进风口(206)的进风方向。

12.根据权利要求9所述的汇流升压设备，其特征在于，所述进风口(206)和所述风道(211)均位于所述低压汇流柜(2)的顶部，所述出风口(213)位于所述低压汇流柜(2)的底部。

13.根据权利要求9所述的汇流升压设备，其特征在于，所述进风口(206)分布在所述低压汇流柜(2)的两侧，所述风道(211)和所述风机(212)均与所述进风口(206)一一对应。

14.根据权利要求1-8中任一项所述的汇流升压设备，其特征在于，所述低压柜体包括：低压底座(205)，以及固定在所述低压底座(205)上的低压柜体本体(207)；其中，所述进风口(206)和所述出风口(213)均设置在所述低压柜体本体(207)上，所述出风口(213)位于所述低压柜体本体(207)的底端，所述低压底座(205)设置有筛孔封板(2051)。

15.根据权利要求1-8中任一项所述的汇流升压设备，其特征在于，所述风机(212)的出风方向垂直于所述进风口(206)的进风方向。

16.一种光伏发电系统，包括汇流升压设备，其特征在于，所述汇流升压设备为如权利要求1-15中任一项所述的汇流升压设备。

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