CN222602384U - 一种光伏电站用新能源一次调频控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光伏电站用新能源一次调频控制装置，包括控制柜，所述控制柜内部固定有两个U形架，所述U形架上固定有散热块，所述散热块一侧与逆变器对接，所述散热块另一侧设有一排薄片并与换热铝板接触。本实用新型通过设计散热块、换热铝板、换热铝管、水泵以及冷水箱，在风冷无法满足散热需求时，可以启动水泵抽出冷水箱冷水再通过换热铝管的循环返回冷水箱，在此过程中，由于换热铝管外壁与换热铝板内壁贴合，可以很好的将换热铝板吸收的热量带走，这样通过水冷不受环境限制，在外部温度较高时与风冷机构搭配使用，可以更有效地降温，从而降低硬件的功耗，解决现有技术单一的依靠风冷的不足之处。

Description

一种光伏电站用新能源一次调频控制装置

技术领域

本实用新型涉及光伏电站调频设备设计技术领域，具体而言，涉及一种光伏电站用新能源一次调频控制装置。

背景技术

光伏电站是一种利用新能源进行发电的设施，其核心是利用光伏效应将太阳能转化为电能，光伏电站具有多种优势，例如可再生、无污染、可靠性高、灵活性高、经济性强以及对电网压力小等，而光伏电站用新能源一次调频控制主要涉及到电力系统中的频率调节技术，当电网电压或频率发生波动时，光伏电站的控制系统会自动调整其输出，以维持电网的稳定，其主要由基于电压的响应控制和基于频率的响应控制两种方式。

目前基于电压的响应控制主要由光伏逆变器的电压和电流控制部分实现。当电网电压发生波动时，逆变器会实时监控电网电压变化，并通过改变输出电压来控制光伏电站的有功出力和无功出力，从而维持电网电压的稳定性，现有的光伏逆变器由器柜和逆变器体组成，由器柜给予逆变器体外在防护，但是由于逆变器功率较大，其工作时产生热量较多，且经常户外使用，因此大多设备会安装散热机构，其中又以风冷散热为主，例如专利公告号CN215222132U公开的一种光伏发电逆变器机柜通过旋转电机的输出端带动扇叶转动，产生风能，对机柜本体的内腔进行散热。

但是调研发型这种散热方式仅限于环境温度不高时使用，若环境温度过高，例如夏季的户外，也会导致吹进去的风温度较高，无法快速的进行降温，同时在在高温环境下风机器需要更高的功耗才能保证正常运行，无法满足快速散热的需求，继而不能稳定保证逆变器正常运作，因此针对上述问题，申请人有必要设计一种光伏电站用新能源一次调频控制装置来进行问题解决。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光伏电站用新能源一次调频控制装置，已解决在上述背景技术中提到的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种光伏电站用新能源一次调频控制装置,包括控制柜，所述控制柜内部固定有两个U形架，所述U形架上固定有散热块，所述散热块一侧与逆变器对接，所述散热块另一侧设有一排薄片并与换热铝板接触，所述换热铝板固定在控制柜内壁并位于U形架之间，所述换热铝板被换热铝管穿过，所述换热铝管两端穿过控制柜与水泵和冷水箱对接，所述水泵安装在冷水箱顶部并通过导管互相对接，所述冷水箱位于控制柜一侧位置，所述控制柜底部设有进风口，且控制柜在进风口处与冷水箱连接有风冷机构。

优选的，所述散热块上的薄片两侧均为斜面设计，所述换热铝管穿过换热铝板部分为“S”形设计，所述冷水箱使用隔热材质制作。

优选的，所述换热铝板由板一和板二拼接而成，所述板一和板二内各设有一般夹持换热铝管的弧面凹槽，所述板一和板二钉接，且板二固定在控制柜内壁，并且板一与散热块的薄片接触。

优选的，所述板一的外壁粘接有一排导热硅胶条，且导热硅胶条与薄片的一端紧贴。

优选的，所述风冷机构包括风机、导风方管以及过滤网框组成，所述风机固定在冷水箱和控制柜之间，并通过进风口往控制柜内部吹风，所述风机连通对接冷水箱内壁安装的导风方管，导风方管另一端穿过冷水箱且对接有过滤网框，所述导风方管冷水箱内部水面之下。

优选的，所述控制柜顶部设有对应的出风口，所述出风口内壁固定有过滤丝网，所述控制柜顶部安装有防尘罩，所述防尘罩正面安装百叶板并将出风口罩在内部。

优选的，所述控制柜和冷水箱顶部通过竖向杆共同固定有遮阳挡板，且遮阳挡板使用隔热材制造。

本实用新型的有益效果是，

1.本实用新型通过风冷机构，在外界温度适中不高需要散热时，可以启动风机通过导风方管引入气流，通过进风口导入，再由出风口和百叶板排出，同时导风方管浸泡在冷水之中，使得通过方管的气流温度降低，继而有效提升了风冷的效率，使得风冷适用的温度范围更大，并且可以搭配水冷灵活使用，更好地满足散热需求。

2.本实用新型通过设计散热块、换热铝板、换热铝管、水泵以及冷水箱，在风冷无法满足散热需求时，可以启动水泵抽出冷水箱冷水再通过换热铝管的循环返回冷水箱，在此过程中，由于换热铝管外壁与换热铝板内壁贴合，可以很好的将换热铝板吸收的热量带走，这样通过水冷不受环境限制，在外部温度较高时与风冷机构搭配使用，可以更有效地降温，从而降低硬件的功耗，解决现有技术单一的依靠风冷的不足之处。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例的整体立体图一；

图2是本实用新型的优选实施例的整体立体图二且未安装逆变器；

图3是本实用新型的优选实施例的整体立体图三且未安装防尘罩；

图4是本实用新型的优选实施例的控制柜内部结构立体图；

图5是本实用新型的优选实施例的换热铝板和冷水箱连接立体图一；

图6是本实用新型的优选实施例的换热铝板和冷水箱连接立体图二；

图7是本实用新型的优选实施例的风冷机构立体图；

图8是本实用新型的优选实施例的换热铝板拆分立体图；

图9是本实用新型的优选实施例的逆变器安装立体图；

图10是本实用新型的优选实施例的散热块立体图。

图中：1、控制柜；2、冷水箱；3、U形架；4、散热块；401、斜面；5、逆变器；6、换热铝板；601、板一；602、板二；7、换热铝管；8、水泵；9、进风口；10、导风方管；11、出风口；12、过滤网框；13、过滤丝网；14、防尘罩；15、竖向杆；16、遮阳挡板；17、导热硅胶条；18、风机。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例一，如图1-图10所示，本实用新型的一种光伏电站用新能源一次调频控制装置,包括：控制柜1，控制柜1内部固定有两个U形架3，U形架3上固定有散热块4，散热块4一侧与逆变器5对接，散热块4另一侧设有一排薄片并与换热铝板6接触，换热铝板6固定在控制柜1内壁并位于U形架3之间，换热铝板6被换热铝管7穿过，换热铝管7两端穿过控制柜1与水泵8和冷水箱2对接，水泵8安装在冷水箱2顶部并通过导管互相对接，冷水箱2位于控制柜1一侧位置，控制柜1底部设有进风口9，且控制柜1在进风口9处与冷水箱2连接有风冷机构。

具体操作如下，通过上述结构设计，在U形架3上安装逆变器5后，散热块4可以在逆变器5工作时吸热，并通过一排薄片散热，同时换热铝板6与薄片接触可以快速吸收热量，并吸收逆变器5和散热块4散发到空气中的热量，完成初步散热，在外界温度不高时可以搭配风冷满足散热需求，当温度过高风冷无法满足需求时，可以启动水泵8抽出冷水箱2冷水再通过换热铝管7的循环返回冷水箱2，在此过程中，由于换热铝管7外壁与换热铝板6内壁贴合，可以很好的将换热铝板6吸收的热量带走，这样通过水冷不受环境限制，在外部温度较高时与风冷机构搭配使用，可以更有效地降温，从而降低硬件的功耗，解决现有技术单一的依靠风冷的不足之处，注意的是散热块4材质在选择时根据实际需求灵活运用，铜铝都可，在此不做限定，同时冷水箱2可安装相关的制冷片用于在水冷时保持水温在所需要的范围内，并且可搭配水温计联合使用，此为现有技术手段，在此不做赘述。

散热块4上的薄片两侧均为斜面401设计，换热铝管7穿过换热铝板6部分为“S”形设计，冷水箱2使用隔热材质制作，换热铝板6由板一601和板二602拼接而成，板一601和板二602内各设有一般夹持换热铝管7的弧面凹槽，板一601和板二602钉接，且板二602固定在控制柜1内壁，并且板一601与散热块4的薄片接触，板一601的外壁粘接有一排导热硅胶条17，且导热硅胶条17与薄片的一端紧贴。

进一步的，在水冷结构优化设计上，散热块4上的薄片两侧为斜面可以增大表面积，便于其更好的散热，而换热铝管7“S”形设计增加与换热铝板6内部接触面积，进一步提高换热效率，并且冷水箱2使用隔热材质制可以一定程度上保持水的低温，同时换热铝板6由板一601和板二602拼接而成便于拆分对换热铝管7进行拆卸保养，最后导热硅胶条17使得板一601和薄片接触更加紧密，继而可以更稳定的将热量导给换热铝板6。

实施例二，如图1-4以及图7所示，与实施例一不同的是，风冷机构包括风机18、导风方管10以及过滤网框12组成，两个风机18固定在冷水箱2和控制柜1之间，并通过进风口9往控制柜1内部吹风，风机18连通对接冷水箱2内壁安装的导风方管10，导风方管10另一端穿过冷水箱2且对接有过滤网框12，导风方管10冷水箱2内部水面之下；

控制柜1顶部设有对应的出风口11，出风口11内壁固定有过滤丝网13，控制柜1顶部安装有防尘罩14，防尘罩14正面安装百叶板并将出风口11罩在内部，控制柜1和冷水箱2顶部通过竖向杆15共同固定有遮阳挡板16，且遮阳挡板16使用隔热材制造。

具体操作如下，通过风冷机构设计，在现有风冷优化设计上，散热块4和逆变器5热量也会散发到空气中，外界温度不高时，可以启动风机18通过导风方管10引入气流，通过进风口9导入，再由出风口11和百叶板排出，完成对流换热，降低内部温度，同时导风方管10浸泡在冷水之中，使得通过方管10的气流温度降低，继而有效提升了风冷的效率，适应温度范围更大，可以搭配水冷灵活使用，更好地满足散热需求，例如外界温度较低时启动一个风机，外界适中时启动两个风机，外界较高时水冷风冷一起启动等等，而过滤网框12、防尘罩14以及过滤丝网13均起到防尘的效果，避免日常风冷或者自然通风灰尘进入内部，而遮阳挡板16可以遮阳防尘，非常实用。

工作原理：首先在U形架3上安装逆变器5后，散热块4可以在逆变器5工作时吸热，并通过一排薄片散热，同时换热铝板6与薄片接触可以快速吸收热量，并吸收逆变器5和散热块4散发到空气中的热量，完成初步散热，在冬季时可以满足散热需求，当外界温度适中需要散热时，可以启动风机18通过导风方管10引入气流，通过进风口9导入，再由出风口11和百叶板排出，同时导风方管10浸泡在冷水之中，使得通过方管10的气流温度降低，使得在环境温度稍高时也可以实用风冷降温，继而有效提升了风冷的效率，而在夏季外界温度非常高时，可以在风冷同时，启动水泵8抽出冷水箱2冷水再通过换热铝管7的循环返回冷水箱2，在此过程中，由于换热铝管7外壁与换热铝板6内壁贴合，可以很好的将换热铝板6吸收的热量带走，起到双重散热作用，本实用新型结构简单实用，值得推广使用。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种光伏电站用新能源一次调频控制装置,其特征在于，包括：

控制柜(1)，所述控制柜(1)内部固定有两个U形架(3)，所述U形架(3)上固定有散热块(4)，所述散热块(4)一侧与逆变器(5)对接，所述散热块(4)另一侧设有一排薄片并与换热铝板(6)接触，所述换热铝板(6)固定在控制柜(1)内壁并位于U形架(3)之间，所述换热铝板(6)被换热铝管(7)穿过，所述换热铝管(7)两端穿过控制柜(1)与水泵(8)和冷水箱(2)对接，所述水泵(8)安装在冷水箱(2)顶部并通过导管互相对接，所述冷水箱(2)位于控制柜(1)一侧位置；

所述控制柜(1)底部设有进风口(9)，且控制柜(1)在进风口(9)处与冷水箱(2)连接有风冷机构。

2.如权利要求1所述的一种光伏电站用新能源一次调频控制装置，其特征在于，

所述散热块(4)上的薄片两侧均为斜面(401)设计，所述换热铝管(7)穿过换热铝板(6)部分为“S”形设计，所述冷水箱(2)使用隔热材质制作。

3.如权利要求1所述的一种光伏电站用新能源一次调频控制装置，其特征在于，

所述换热铝板(6)由板一(601)和板二(602)拼接而成，所述板一(601)和板二(602)内各设有一般夹持换热铝管(7)的弧面凹槽，所述板一(601)和板二(602)钉接，且板二(602)固定在控制柜(1)内壁，并且板一(601)与散热块(4)的薄片接触。

4.如权利要求3所述的一种光伏电站用新能源一次调频控制装置，其特征在于，

所述板一(601)的外壁粘接有一排导热硅胶条(17)，且导热硅胶条(17)与薄片的一端紧贴。

5.如权利要求1所述的一种光伏电站用新能源一次调频控制装置，其特征在于，

所述风冷机构包括风机(18)、导风方管(10)以及过滤网框(12)组成，两个所述风机(18)固定在冷水箱(2)和控制柜(1)之间，并通过进风口(9)往控制柜(1)内部吹风，所述风机(18)连通对接冷水箱(2)内壁安装的导风方管(10)，导风方管(10)另一端穿过冷水箱(2)且对接有过滤网框(12)，所述导风方管(10)冷水箱(2)内部水面之下。

6.如权利要求5所述的一种光伏电站用新能源一次调频控制装置，其特征在于，

所述控制柜(1)顶部设有对应的出风口(11)，所述出风口(11)内壁固定有过滤丝网(13)，所述控制柜(1)顶部安装有防尘罩(14)，所述防尘罩(14)正面安装百叶板并将出风口(11)罩在内部。

7.如权利要求1所述的一种光伏电站用新能源一次调频控制装置，其特征在于，

所述控制柜(1)和冷水箱(2)顶部通过竖向杆(15)共同固定有遮阳挡板(16)，且遮阳挡板(16)使用隔热材制造。