一種模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置制造方法
【專利摘要】一種模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置，包括光伏模塊、直流母線、逆變器模塊、人機(jī)接口模塊、主配電斷路器、負(fù)荷斷路器以及蓄電池充放電模塊，光伏模塊的一端與太陽能電池板相連、另一端接在直流母線上；逆變器模塊的一端連接在直流母線上、另一端分別與主配電斷路器、負(fù)荷斷路器連接；蓄電池充放電模塊連接在直流母線上；光伏模塊、蓄電池充放電模塊、逆變器模塊、主配電斷路器、負(fù)荷斷路器均通過CAN總線或RS485串口與人機(jī)接口模塊通訊連接，人機(jī)接口模塊上設(shè)有用于與顯示觸摸屏連接的顯示屏接口。逆變器模塊設(shè)置有純有功輸出逆變器、無功補(bǔ)償逆變器、有源濾波逆變器。整個接口裝置結(jié)構(gòu)簡潔、界面清晰、維護(hù)便捷、擴(kuò)容快速、利用率高。
【專利說明】一種模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于新能源電力特別是光伏發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽能作為一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，越來越廣泛的應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活之中。其中太陽能光伏發(fā)電技術(shù)因其安裝靈活、應(yīng)用簡單等優(yōu)勢，加之技術(shù)日益成熟、成本逐漸降低，已成為國家大力推行和發(fā)展的發(fā)電項目之一。而目前，市場上大多數(shù)光伏發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)較零散，其匯流箱、控制器、逆變器、蓄電池等都是各自分開的，各部件信息單獨顯示，彼此之間通過線纜相連接，造成整個光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)繁雜、體積較大。同時傳統(tǒng)光伏發(fā)電設(shè)備大多僅能在白天且陽光較充足的天氣情況下正常工作，而夜晚則處于停機(jī)狀態(tài)，設(shè)備利用率低。其功能也較單一，多數(shù)設(shè)備僅輸出有功功率。與此同時傳統(tǒng)光伏發(fā)電設(shè)備一旦構(gòu)成，容量即固定，擴(kuò)展也比較麻煩。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有光伏發(fā)電設(shè)備存在的上述不足，提供一種模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置，整個裝置結(jié)構(gòu)簡潔、界面清晰、維護(hù)便捷、擴(kuò)容快速、利用率高。
[0004]本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置，它包括光伏模塊、直流母線、逆變器模塊、人機(jī)接口模塊、主配電斷路器、負(fù)荷斷路器以及蓄電池充放電模塊，所述光伏模塊的一端與太陽能電池板相連、另一端接在直流母線上；所述逆變器模塊的一端連接在直流母線上、用于將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娸敵?，逆變器模塊的另一端分別與主配電斷路器、負(fù)荷斷路器連接；所述蓄電池充放電模塊連接在直流母線上；所述光伏模塊、蓄電池充放電模塊、逆變器模塊、主配電斷路器、負(fù)荷斷路器均通過CAN總線或RS485串口與人機(jī)接口模塊通訊連接。
[0006]按上述方案，所述光伏模塊、逆變器模塊以及蓄電池充放電模塊均采用模塊化插件結(jié)構(gòu)，蓄電池充放電模塊根據(jù)用戶需求選配。
[0007]按上述方案，所述光伏模塊、逆變器模塊、蓄電池充放電模塊的數(shù)量根據(jù)需求選定。
[0008]按上述方案，所述逆變器模塊按工作模式不同設(shè)置有純有功輸出逆變器、無功補(bǔ)償逆變器、有源濾波逆變器(根據(jù)用戶需求選擇性配置)。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具有以下優(yōu)點:
[0010]1、該光伏發(fā)電接口裝置通過整合零散模塊，高效利用空間，合理配置線路，整體結(jié)構(gòu)簡潔、界面清晰；
[0011]2、采用模塊化插件結(jié)構(gòu)，集成多模塊于一體，容量擴(kuò)展方便、更換維護(hù)快，各模塊檢測信息通過CAN總線或RS485串口送入人機(jī)接口模塊進(jìn)行集中監(jiān)測、通過顯示觸摸屏統(tǒng)一顯示，可靠性增強(qiáng)、也更利于用戶分批投資；
[0012]3、通過不同逆變器設(shè)置光伏發(fā)電接口裝置的多種工作模式:有功輸出、無功補(bǔ)償或有源濾波，通過多種工作模式的設(shè)置有效改善接入點電壓，在夜間重負(fù)荷時間段，仍可提供無功出力，改善線路的電能質(zhì)量，極大提高改光伏發(fā)電接口裝置的利用率，更加適用于多種場合的光伏發(fā)電接口應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置的原理示意框圖；
[0014]圖2為本實用新型模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實用新型人機(jī)接口模塊的工作原理圖。

【具體實施方式】
[0016]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]參照圖1所示，本實用新型所述的模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置，它包括光伏模塊、直流母線、逆變器模塊、人機(jī)接口模塊、主配電斷路器、負(fù)荷斷路器以及蓄電池充放電模塊，所述光伏模塊的一端與太陽能電池板相連、另一端接在直流母線上；所述逆變器模塊的一端連接在直流母線上、用于將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娸敵?，逆變器模塊的另一端分別與主配電斷路器、負(fù)荷斷路器連接(主配電斷路器與電網(wǎng)連接)；所述蓄電池充放電模塊連接在直流母線上；所述光伏模塊、蓄電池充放電模塊、逆變器模塊、主配電斷路器、負(fù)荷斷路器均通過CAN總線或RS485串口與人機(jī)接口模塊通訊連接，所述人機(jī)接口模塊上設(shè)有用于與顯示觸摸屏連接的顯示屏接口。
[0018]參照圖2所示，所述光伏模塊、逆變器模塊以及蓄電池充放電模塊均采用模塊化插件結(jié)構(gòu)并設(shè)置在一個屏柜中。光伏模塊、逆變器模塊、蓄電池充放電模塊的數(shù)量根據(jù)需求選定，方便擴(kuò)容及更換維護(hù)；各模塊相互獨立、一體化結(jié)構(gòu)，當(dāng)幾個模塊同時工作時，為保證各模塊同時均衡出力，通常采用串聯(lián)電阻等方式，使每個模塊上的電流電壓均衡分配，使各模塊平衡工作，增加可靠性。圖2中顯示的光伏發(fā)電接口裝置輸出為單相交流，同樣可擴(kuò)展到三相交流并網(wǎng)。蓄電池充放電模塊根據(jù)客戶需求選擇性配備，蓄電池充放電模塊連接在直流母線上，或根據(jù)具體應(yīng)用需求分離安裝。
[0019]所述逆變器模塊按工作模式不同設(shè)置有純有功輸出逆變器、無功補(bǔ)償逆變器、有源濾波逆變器，根據(jù)應(yīng)用場合或用戶需求切換不同逆變器匹配光伏發(fā)電接口裝置不同的工作模式:a、純有功輸出逆變器自發(fā)自用余量山、無功補(bǔ)償逆變器對線路中的無功或諧波進(jìn)行治理；c、有源濾波逆變器適用于線路末端的用戶。通過切換不同逆變器改變設(shè)備工作方式，使其工作于單純輸出有功功率或者無功補(bǔ)償、有源濾波等狀態(tài)來補(bǔ)償電能質(zhì)量。
[0020]參照圖3所示的人機(jī)接口模塊工作原理圖，人機(jī)接口模塊為整個光伏發(fā)電接口裝置的各模塊監(jiān)測提供人機(jī)接口，各模塊檢測信息通過CAN總線或RS485分別送入人機(jī)接口模塊進(jìn)行集中監(jiān)測。一個人機(jī)接口模塊可以監(jiān)測多個光伏模塊、逆變器模塊以及蓄電池充放電模塊，人機(jī)接口模塊負(fù)責(zé)對直流母線、逆變器模塊、主配電斷路器的配電狀態(tài)、負(fù)荷斷路器的負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并與光伏模塊進(jìn)行通訊，之后將所有信息通過顯示屏接口傳送至顯示觸摸屏，用戶通過顯示觸摸屏查看光伏發(fā)電接口裝置的工作信息及狀態(tài)。同時人機(jī)接口模塊還對輸出端的負(fù)載用電及并網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測。
[0021]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上內(nèi)容僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行的簡單修改或者等同替換，均不脫離本實用新型技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置，其特征在于:它包括光伏模塊、直流母線、逆變器模塊、人機(jī)接口模塊、主配電斷路器、負(fù)荷斷路器以及蓄電池充放電模塊，所述光伏模塊的一端與太陽能電池板相連、另一端接在直流母線上；所述逆變器模塊的一端連接在直流母線上、用于將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娸敵?，逆變器模塊的另一端分別與主配電斷路器、負(fù)荷斷路器連接；所述蓄電池充放電模塊連接在直流母線上；所述光伏模塊、蓄電池充放電模塊、逆變器模塊、主配電斷路器、負(fù)荷斷路器均通過CAN總線或RS485串口與人機(jī)接口模塊通訊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置，其特征在于:所述光伏模塊、逆變器模塊以及蓄電池充放電模塊均采用模塊化插件結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置，其特征在于:所述光伏模塊、逆變器模塊、蓄電池充放電模塊的數(shù)量根據(jù)需求選定。
4.如權(quán)利要求1所述的模塊化、集中式的光伏發(fā)電接口裝置，其特征在于:所述逆變器模塊按工作模式不同設(shè)置有純有功輸出逆變器、無功補(bǔ)償逆變器、有源濾波逆變器。
【文檔編號】H02S40/30GK203968055SQ201420353856
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】余建華, 郭小進(jìn), 鄭秀玉, 王盼, 戢凱飛 申請人:國家電網(wǎng)公司, 武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院