專利名稱：太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及發(fā)電系統(tǒng)，特別是太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)是利用光生伏打效應(yīng)原理制成的，它是將太陽輻射能量直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)，它主要由太陽能電池方陣和并網(wǎng)逆變器兩部分組成，白天有日照時，太陽能電池方陣發(fā)出的電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器將電能直接輸送到交流電網(wǎng)上，或?qū)⑻柲芩l(fā)出的電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器直接為交流負(fù)載供電。但是目前一個太陽能電池只能產(chǎn)生大約O. 5伏的電壓，遠(yuǎn)低于實際使用所需電壓，難以滿足應(yīng)用需要，而大型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)則投資大，建設(shè)周期長、占地面積大，發(fā)展受限。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服上述不足問題，提供一種太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)，集成化特點顯著，技術(shù)指標(biāo)高，性價比高，造價低、效率高、輸出功率大、智能化程度高、附加功能完善、安裝使用方便，一次投資，長期使用，且最適合于無電，少電地區(qū)使用。本實用新型為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能電池組件、直流控制柜、蓄電池組和逆變器，直流控制柜選用TDCK-40KW直流控制柜，太陽能電池組件通過線纜輸入連接直流控制柜，直流控制柜連接蓄電池組，蓄電池組通過直流控制柜向逆變器供電，逆變器連接交流配電柜，交流配電柜以三相四線制供電，交流配電柜輸出線路連接多個負(fù)載輸出接點，直流控制柜同時帶有市電接入口，與市電電網(wǎng)接通。所述太陽能電池組件由太陽能電池板串并聯(lián)組成，太陽能電池板采用單晶硅太陽能電池片或多晶硅太陽能電池片，所述太陽能電池組件采用36片Φ IOOmm的33D (331)型單晶硅太陽能電池板串聯(lián)，最大工作電壓Vm 17. OV ;最大工作電流Im :2. 2A ;組件峰值功率Pm :37. Off ;光電轉(zhuǎn)換效率y : 15—17%，組件加裝旁路二極管，全密封接線。所述蓄電池組采用膠體蓄電池組，由250只GGMA-800蓄電池分2組并聯(lián)連接,每組中125只蓄電池串聯(lián)。所述蓄電池組中每只蓄電池上均加裝I只消氫帽。所述交流配電柜采用JP-75KVA交流配電柜，配電柜輸入端接兩臺逆變器，輸出端并機一路輸出或者分路輸出。所述逆變器采用一體化逆變器，采用高速大功率IGBT管，在同一機箱里無縫鏈接和融合了升壓充電控制器和逆變器及直流匯流箱、市電/逆變切換交流配電組合。所述逆變器采用德國SUNP0WER公司的25kVA逆變器。本實用新型太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)緊湊合理，太陽能電池組件板具有轉(zhuǎn)換效率高15-17%，使用安裝方便，壽命長(25年)可按輸出容量選用多種功率等級串并聯(lián)組成。每組組件均加裝旁路二極管，以盡量避免熱點效應(yīng)；采用全密封接線，以提高太陽能電池方陣的耐候性。根據(jù)用戶使用地區(qū)光照度不同，優(yōu)先采用單晶或多晶太陽能電池板。(單晶硅直光照射下發(fā)電效能好，效率高，多晶硅偏光/弱光照射下發(fā)電效能好)。蓄電池組為提高電站設(shè)計的冗余度，選用GGMA-800蓄電池250只，分2組并聯(lián)使用，每組125只串聯(lián)。這樣，即便于擴容，又可以在負(fù)荷增加不多時增加I組SOOAh蓄電池組即可。為了減少蓄電池的酸霧溢出和維護量，在每只蓄電池上均加裝I只消氫帽。TDCK-40KW直流控制柜I臺，采用微機控制系統(tǒng)實現(xiàn)本設(shè)備的控制功能。具有如下功能蓄電池過充、過放控制，防反充功能，輸入、輸出電壓的測量顯示，系統(tǒng)電壓及過壓、過流點預(yù)電路可定時關(guān)機，手動控制功能，常規(guī)模擬表頭測量、顯示，保護告警。交流配電柜選用JP-75KVA交流配電柜，考慮到今后的擴容，盡管逆變器可并機運 行，但為了可靠和便于操作使用，配電柜即可使兩臺逆變器并機輸出，又可分路輸出。一體化逆變器采用的是一體化充放電的正弦波逆變器，一體化逆變器是根據(jù)太陽能發(fā)電系統(tǒng)的特點采用優(yōu)選的主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模式，即先直流升壓后進逆變輸出。同時升壓后的直流電壓再降壓給蓄電池充電。當(dāng)直流輸入容量不足時，由蓄電池放電協(xié)助供電。在主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中直流前級輸入采用獨特的三重升壓電路，該三重升壓電路具有非常高的工作效率《95-98%及很寬的輸入電壓工作范圍。使提供給后級逆變保持一個穩(wěn)定的直流電壓。(在三相輸出電壓機型中，采用了國際上最先進的可四象限運行的全高頻三相四橋臂拓?fù)浠芈?，利用第四代高速大功率IGBT管(模塊)電力電子器件的特點在同一機箱(柜)里無縫鏈接和融合了升壓充電控制器和逆變器及直流匯流箱、市電/逆變切換交流配電的優(yōu)化組合。本實用新型增設(shè)了市電/逆變輸出自動切換(在50KW及以上等級的市電逆變輸出切換裝置采用了類似在線式UPS輸出的方式，即輸出切換時，負(fù)載不會掉電。)和市電充電功能，彌補了太陽能電池容量有限的不足之處，又使的使用更加方便和完善。內(nèi)置多級濾波器、避雷器可有效的防雷、防高脈沖波，使EMR、EMC指標(biāo)達(dá)到了很高的指標(biāo)，可適應(yīng)于高端通訊設(shè)備使用。本實用新型可以實現(xiàn)大范圍的輸入電壓高過載(I. 5倍)輸出功率、高效能的轉(zhuǎn)換效率(90-95%)、極低的失真(1.8-3%)。最大程度上利用了組合的優(yōu)越性，具備了同比分列型具有造價低、故障率小、效率高、性能優(yōu)越、使用方便、體積小、重量輕等諸多優(yōu)點。目前可提供的單機容量等級從3KW至250KW。


圖I是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1太陽能電池組件、2直流控制柜、3蓄電池組、4逆變器、5交流配電柜、6負(fù)載輸出接點。
具體實施方式
如圖I所示的太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能電池組件I、直流控制柜2、蓄電池組3和逆變器4，直流控制柜2選用TDCK-40KW直流控制柜，太陽能電池組件I通過線纜輸入連接直流控制柜2，直流控制柜2連接蓄電池組3，蓄電池組3通過直流控制柜向逆變器4供電，逆變器4連接交流配電柜5，交流配電柜5以三相四線制供電，交流配電柜輸出線路連接多個負(fù)載輸出接點6，直流控制柜同時帶有市電接入口，與市電電網(wǎng)接通。其中太陽能電池組件采用36片Φ IOOmm的33D (331)型單晶硅太陽能電池板串聯(lián)，最大工作電壓Vm : 17. OV ;最大工作電流Im 2. 2A ;組件峰值功率Pm 37. Off ;光電轉(zhuǎn)換效率y : 15 —17%，
組件加裝旁路二極管，全密封接線。所述蓄電池組采用膠體蓄電池組，由250只GGMA-800蓄電池分2組并聯(lián)連接,每組中125只蓄電池串聯(lián)，每只蓄電池上均加裝I只消氫帽。所述交流配電柜采用JP-75KVA交流配電柜，配電柜輸入端接兩臺逆變器，輸出端并機一路輸出或者分路輸出。所述逆變器采用一體化逆變器，采用高速大功率IGBT管，在同一機箱里無縫鏈接和融合了升壓充電控制器和逆變器及直流匯流箱、市電/逆變切換交流配電組合。本實用新型系統(tǒng)的工作原理是太陽能電池方陣經(jīng)過TDCK-40KW直流控制柜向 兩組蓄電池組充電。每組蓄電池組的標(biāo)稱電壓250V，充電電流約為40A。蓄電池組的上限電壓定為290V，充到此值后，由直流控制柜執(zhí)行自動停充，將太陽能電池方陣切離充電回路。當(dāng)蓄電池組電壓回降至270V時，再將太陽能電池方陣接入充電回路恢復(fù)充電。兩組蓄電池組均通過TDCK-40KW直流控制柜向逆變器供電，經(jīng)由逆變器將直流電變換成三相交流電，再通過JP-75KVA交流配電柜以三相四線制向輸電線路供電。當(dāng)蓄電池組的電壓下降至230V時，為不造成蓄電池組的過放電，直流控制柜將自動切斷輸出，直流一交流逆變器停止工作。
權(quán)利要求1.太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能電池組件、直流控制柜、蓄電池組和逆變器，其特征是直流控制柜選用TDCK-40KW直流控制柜，太陽能電池組件通過線纜輸入連接直流控制柜，直流控制柜連接蓄電池組，蓄電池組通過直流控制柜向逆變器供電，逆變器連接交流配電柜，交流配電柜以三相四線制供電，交流配電柜輸出線路連接多個負(fù)載輸出接點，直流控制柜同時帶有市電接入口，與市電電網(wǎng)接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述太陽能電池組件由太陽能電池板串并聯(lián)組成，太陽能電池板采用單晶硅太陽能電池片或多晶硅太陽能電池片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述太陽能電池組件采用36片Φ IOOmm的33D型單晶硅太陽能電池板串聯(lián)，最大工作電壓Vm :17. OV ;最大工作電流Im :2. 2A ;組件峰值功率Pm :37. Off ;光電轉(zhuǎn)換效率y : 15 —17%，組件加裝旁路二極管，全密封接線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述蓄電池組采用膠體蓄電池組，由250只GGMA-800蓄電池分2組并聯(lián)連接，每組中125只蓄電池串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述蓄電池組中每只蓄電池上均加裝I只消氫帽。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述交流配電柜采用JP-75KVA交流配電柜，配電柜輸入端接兩臺逆變器，輸出端并機一路輸出或者分路輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述逆變器采用一體化逆變器，采用高速大功率IGBT管，在同一機箱里無縫鏈接和融合了升壓充電控制器和逆變器及直流匯流箱、市電/逆變切換交流配電組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述逆變器采用德國SUNPOffER公司的25kVA逆變器。
專利摘要本實用新型涉及太陽能集成光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能電池組件、直流控制柜、蓄電池組和逆變器，直流控制柜選用TDCK-40KW直流控制柜，太陽能電池組件通過線纜輸入連接直流控制柜，直流控制柜連接蓄電池組，蓄電池組通過直流控制柜向逆變器供電，逆變器連接交流配電柜，交流配電柜以三相四線制供電，交流配電柜輸出線路連接多個負(fù)載輸出接點，直流控制柜同時帶有市電接入口，與市電電網(wǎng)接通。本實用新型可以實現(xiàn)大范圍的輸入電壓高過載輸出功率、高效能的轉(zhuǎn)換效率、極低的失真。最大程度上利用了組合的優(yōu)越性，具備了同比分列型具有造價低、故障率小、效率高、性能優(yōu)越、使用方便、體積小、重量輕等諸多優(yōu)點。
文檔編號H02J7/00GK202535101SQ20122007853
公開日2012年11月14日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者王有利 申請人:大連安泰建筑設(shè)備有限公司