光伏發(fā)電專用逆配變一體化智能集成式預(yù)裝變電站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電輸變電變電站技術(shù)，特別是涉及光伏發(fā)電專用變壓器、逆變器及交直流配電箱一體化智能集成式預(yù)裝變電站。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，世界各國(guó)都在加大對(duì)新能源和可再生能源的支持力度，新能源和可再生能源的發(fā)展越來(lái)越受到世界各國(guó)的關(guān)注。太陽(yáng)能光伏發(fā)電作為一種用之不竭、儲(chǔ)量巨大的綠色可再生能源，正在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展；而隨著我國(guó)“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”、“金太陽(yáng)工程”等光伏產(chǎn)業(yè)利好政策的支持，光伏并網(wǎng)發(fā)電正成為我國(guó)新能源應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)和亮點(diǎn)。但是，光伏發(fā)電的高成本、高耗能是光伏發(fā)電的一大弊端。光伏電站的建造和維護(hù)、運(yùn)行的成本等同于光伏發(fā)電的能源消耗成本，所以如何更好的降低光伏電站整體的建造和維護(hù)、運(yùn)行成本，對(duì)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)缺陷:
目前，光伏電站的裝機(jī)容量多為30MWp，每IMWp為一個(gè)光伏方陣，每個(gè)方陣配置兩臺(tái)500ffp的并網(wǎng)逆變器，每個(gè)并網(wǎng)逆變器對(duì)應(yīng)一套直流配電柜和一套交流配電柜，每個(gè)光伏方陣配置一臺(tái)雙分裂升壓變壓器。太陽(yáng)能光伏陣列把所吸收的太陽(yáng)能光伏能量通過(guò)光伏匯流箱、直流配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器、交流配電柜、升壓變壓器通過(guò)一系列交直流和電壓的轉(zhuǎn)換達(dá)到并網(wǎng)發(fā)電的目的(如圖2)。目前，光伏電站主流的建造方案有兩種，一種方案是把所有方陣的直流配電柜、交流配電柜和并網(wǎng)逆變器都安裝在一個(gè)統(tǒng)一的逆變室內(nèi)，所有雙分裂升壓變壓器分散的布置在每個(gè)光伏陣列附近；另一種方案是每個(gè)方陣附近設(shè)一座逆變室，逆變室內(nèi)設(shè)兩臺(tái)并網(wǎng)逆變器和相對(duì)應(yīng)的兩套直流配電柜、交流配電柜，逆變室外設(shè)置一臺(tái)雙分裂升壓變壓器。
[0004]第一種光伏電站的建造方案，由于整個(gè)光伏列陣的占地面積很大，每個(gè)方陣所配置的雙分裂升壓變壓器在光伏電站中分布廣泛，而統(tǒng)一的逆變室往往難以深入光伏陣列的中心，距離每臺(tái)雙分裂升壓變壓器距離較遠(yuǎn)，大大增加了電纜的使用量和電纜鋪設(shè)的基建成本，也增加了運(yùn)行時(shí)由大量電纜帶來(lái)的線路損耗；同時(shí)由于每個(gè)光伏方陣的設(shè)備布置分散(匯流箱、變壓器、配電柜和逆變器距離較遠(yuǎn))，給以后的維護(hù)、檢修也帶來(lái)諸多不便。
[0005]第二種光伏電站的建造方案，雖然縮短了逆變器與配電柜和變壓器之間的距離，減少了電纜的使用量，但是由于每個(gè)光伏方陣都需要設(shè)置一座逆變室，所以其基建成本也隨之大大提高，并且由逆變室到變壓器的電纜仍需鋪設(shè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種光伏發(fā)電專用變壓器、逆變器及交直流配電箱一體化智能集成式預(yù)裝變電站，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中交、直流電纜鋪設(shè)量大，因而線路損耗大及電纜鋪設(shè)帶來(lái)的基建成本提高的技術(shù)問(wèn)題；解決設(shè)備總體數(shù)量多，總體的體積大，帶來(lái)的安裝不便及設(shè)備運(yùn)行的維護(hù)和檢修不方便等技術(shù)問(wèn)題。
[0007]采用的技術(shù)方案是:
光伏發(fā)電專用逆配變一體化智能集成式預(yù)裝變電站，由高壓室、變壓器室、逆變室和監(jiān)視室四部分組成。所述由四部分組成的光伏發(fā)電專用逆配變一體化智能集成式預(yù)裝變電站近距離設(shè)在太陽(yáng)能光伏列陣中心。所述變壓器室布設(shè)有雙分裂升壓變壓器、高壓負(fù)荷開關(guān)及全范圍保護(hù)高壓熔斷器等組件。所述的逆變室裝有兩個(gè)交直流逆變配電柜和綜合保護(hù)單元，綜合保護(hù)單元設(shè)在兩個(gè)交直流逆變配電柜之間，所述交直流逆變配電柜將傳統(tǒng)的直流配電柜，并網(wǎng)逆變器和交流配電柜有機(jī)結(jié)合在一起，兩個(gè)交直流逆變配電柜在變電站內(nèi)分別通過(guò)低壓端子與雙分裂升壓變壓器緊密相連，還通過(guò)近距離鋪設(shè)電纜與太陽(yáng)能光伏列陣的匯流箱連接。所述高壓室設(shè)有連接雙分裂升壓變壓器的高壓端子，高壓端子通過(guò)干式高壓套管支撐銅母線結(jié)構(gòu)，可與多根電纜線連接并輸入電網(wǎng)。所述監(jiān)視室內(nèi)安裝有監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行的儀表和與綜合保護(hù)單元配合使用的保護(hù)設(shè)備。
[0008]上述的變壓器室兩側(cè)設(shè)有外露降低變壓器室內(nèi)部溫度的變壓器散熱片。
[0009]上述的高壓室設(shè)有保證檢修人員安全帶電磁鎖保護(hù)措施的高壓室門。
[0010]上述的逆變室設(shè)有操作走廊及人井。
[0011]本發(fā)明把傳統(tǒng)的直流配電柜、并網(wǎng)逆變器和交流配電柜有機(jī)的結(jié)合在一起，組成一個(gè)交直流逆變配電柜。再以交直流逆變配電柜和雙分裂升壓變壓器為主體，配以各種監(jiān)測(cè)和保護(hù)組件構(gòu)成光伏發(fā)電專用變壓器、逆變器及交直流配電箱一體化智能集成式預(yù)裝變電站。本發(fā)明與傳統(tǒng)的光伏電站的建造方案相比具有以下優(yōu)點(diǎn):(如圖2與圖3比較)
1.由于該預(yù)裝變電站把逆變室和變壓器緊密連接，取消了傳統(tǒng)方案中交流配電柜到變壓器的電纜使用，降低了交流電纜的使用量，降低了線路損耗，降低了因電纜鋪設(shè)帶來(lái)的基建成本。
[0012]2.由于該預(yù)裝變電站把直流配電柜、并網(wǎng)逆變器和交流配電柜有機(jī)的結(jié)合在一起，使設(shè)備中各個(gè)組件排列更加合理、緊湊，減少了傳統(tǒng)產(chǎn)品由直流配電柜到并網(wǎng)逆變器，再由并網(wǎng)逆變器到交流配電柜的電纜使用，降低了交、直流電纜的使用量，降低了線路損耗。
[0013]3.由于該預(yù)裝變電站把直流配電柜、并網(wǎng)逆變器和交流配電柜和升壓變壓器有機(jī)的結(jié)合在一起，減小了產(chǎn)品的整體體積，使產(chǎn)品能夠深入光伏列陣的中心，縮短由直流匯流箱到直流配電柜的距離，降低了直流電纜的使用量，降低了線路損耗。
[0014]4.由于該預(yù)裝變電站把直流配電柜、并網(wǎng)逆變器和交流配電柜和升壓變壓器有機(jī)的結(jié)合在一起，減小了設(shè)備總體數(shù)量和總體的體積，使產(chǎn)品安裝更加方便，大大降低了基建成本。
[0015]5.由于該預(yù)裝變電站把直流配電柜、并網(wǎng)逆變器和交流配電柜和升壓變壓器有機(jī)的結(jié)合在一起，使設(shè)備運(yùn)行的維護(hù)和檢修更加方便，降低了人工成本。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是傳統(tǒng)的光伏變電站的建造方案圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的預(yù)裝變電站建造方案圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明設(shè)計(jì)思想是給光伏電站的每個(gè)光伏列陣配置一臺(tái)光伏發(fā)電專用變壓器、逆變器及交直流配電箱一體化智能集成式預(yù)裝變電站，通過(guò)該預(yù)裝變電站實(shí)現(xiàn)直流配電、并網(wǎng)逆變、交流配電、升壓并網(wǎng)和監(jiān)測(cè)保護(hù)等多種功能。該預(yù)裝變電站體積小，重量輕、安裝方便。具體方案如下(如圖1):
光伏發(fā)電專用逆配變一體化智能集成式預(yù)裝變電站，由高壓室12、變壓器室2、逆變室7和監(jiān)視室11四部分組成。所述由四部分組成的光伏發(fā)電專用逆配變一體化集成式智能預(yù)裝變電站近距離設(shè)在太陽(yáng)能光伏列陣中心。所述變壓器室2布設(shè)有雙分裂升壓變壓器3、高壓負(fù)荷開關(guān)及全范圍保護(hù)高壓熔斷器組件10，變壓器室2兩側(cè)設(shè)有變壓器散熱片9，利用變壓器的絕緣液體作為產(chǎn)品的內(nèi)部絕緣，并通過(guò)變壓器散熱片降低變壓器室內(nèi)部溫度。所述的逆變室7裝有兩個(gè)交直流逆變配電柜8和綜合保護(hù)單元5，其間還設(shè)有操作走廊及人井6，綜合保護(hù)單元5設(shè)在兩個(gè)交直流逆變配電柜8之間，所述交直流逆變配電柜8將傳統(tǒng)的直流配電柜，并網(wǎng)逆變器和交流配電柜有機(jī)結(jié)合在一起，兩個(gè)交直流逆變配電柜8在變電站內(nèi)分別通過(guò)低壓端子4與雙分裂升壓變壓器3緊密相連，還通過(guò)近距離鋪設(shè)電纜與太陽(yáng)能光伏列陣的匯流箱連接。所述高壓室12設(shè)有連接雙分裂升壓變壓器的高壓端子1，高壓端子I通過(guò)干式高壓套管支撐銅母線結(jié)構(gòu)，可與多根電纜線連接并輸入電網(wǎng)，高壓室門采用電磁鎖保護(hù)措施，在帶電情況下無(wú)法打開高壓室門，保證檢修人員安全。所述監(jiān)視室11內(nèi)安裝有監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行的儀表和與綜合保護(hù)單元5配合使用的保護(hù)設(shè)備。能夠及時(shí)的反饋?zhàn)儔浩鞯倪\(yùn)行情況，及早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，更好的對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。整體外殼采用不銹鋼板制作，全部采用煽漆方式，防鹽霧、防濕熱、防霉菌、戶外耐候性能強(qiáng)，能滿足惡環(huán)境條件下正常安全運(yùn)行的要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.光伏發(fā)電專用逆配變一體化智能集成式預(yù)裝變電站，由高壓室(12)、變壓器室(2)、逆變室(7)和監(jiān)視室(11)四部分組成，其特征在于所述的由四部分組成的光伏發(fā)電專用集成式智能預(yù)裝變電站近距離設(shè)在太陽(yáng)能光伏列陣中心，所述變壓器室(2)布設(shè)有雙分裂升壓變壓器(3)、高壓負(fù)荷開關(guān)及全范圍保護(hù)高壓熔斷器組件(10)，所述逆變室(7)裝有兩個(gè)交直流逆變配電柜(8 )和綜合保護(hù)單元(5 )，綜合保護(hù)單元(5 )設(shè)在兩個(gè)交直流逆變配電柜(8)之間，所述交直流逆變配電柜(8)將傳統(tǒng)的直流配電柜，并網(wǎng)逆變器和交流配電柜有機(jī)結(jié)合在一起，兩個(gè)交直流逆變配電柜(8)在變電站內(nèi)分別通過(guò)低壓端子(4)與雙分裂升壓變壓器(3)緊密相連，還通過(guò)近距離鋪設(shè)電纜與太陽(yáng)能光伏列陣的匯流箱連接，所述高壓室(12)設(shè)有連接雙分裂升壓變壓器的高壓端子(I )，高壓端子(I)通過(guò)干式高壓套管支撐銅母線結(jié)構(gòu)，可與多根電纜線連接并輸入電網(wǎng)，所述監(jiān)視室(11)內(nèi)安裝有監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行的儀表和與綜合保護(hù)單元(5)配合使用的保護(hù)設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電專用逆配變一體化智能集成式預(yù)裝變電站，其特征在于所述的變壓器室(2 )兩側(cè)設(shè)有外露降低變壓器室內(nèi)部溫度的變壓器散熱片(9 )。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電專用逆配變一體化智能集成式預(yù)裝變電站，其特征在于所述的高壓室(12)設(shè)有保證檢修人員安全帶電磁鎖保護(hù)措施的高壓室門。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電專用逆配變一體化智能集成式預(yù)裝變電站，其特征在于所述的逆變室(7)設(shè)有操作走廊及人井(6)。
【專利摘要】光伏發(fā)電專用逆配變一體化智能集成式預(yù)裝變電站，由高壓室、變壓器室、逆變室和監(jiān)視室四部分組成，設(shè)在太陽(yáng)能光伏列陣中心。變壓器室布設(shè)有雙分裂升壓變壓器、高壓負(fù)荷開關(guān)及高壓熔斷器組件。逆變室裝有兩個(gè)交直流逆變配電柜和綜合保護(hù)單元，交直流逆變配電柜將傳統(tǒng)的直流配電柜，并網(wǎng)逆變器和交流配電柜有機(jī)結(jié)合在一起，交直流逆變配電柜通過(guò)低壓端子與雙分裂升壓變壓器緊密相連，還通過(guò)近距離鋪設(shè)電纜與光伏列陣連接。高壓室設(shè)有連接雙分裂升壓變壓器的高壓端子，通過(guò)高壓端子輸入電網(wǎng)。監(jiān)視室內(nèi)安裝有監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行的儀表和保護(hù)設(shè)備。本發(fā)明降低了交、直流電纜的使用量，降低了線路損耗，減小了設(shè)備總體數(shù)量和體積，安裝更加方便，大大降低了基建成本。
【IPC分類】H02B7/06
【公開號(hào)】CN104967035
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510316853
【發(fā)明人】王德元, 貝曉東, 尹文, 于超群, 張艷平, 袁立忱
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)飛馳電氣設(shè)備有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月11日