一種高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，包括包括發(fā)電裝置、高效光伏組件、可調(diào)傾角支架、并網(wǎng)型逆變器、并網(wǎng)交流箱、控制裝置、監(jiān)控控制器和環(huán)境監(jiān)測(cè)儀。太陽(yáng)光照射到光伏組件上，組件發(fā)生光伏效應(yīng)產(chǎn)生直流電，經(jīng)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換為交流電，供用戶負(fù)載用電，當(dāng)用戶側(cè)負(fù)載不用電或電用不完時(shí)電流上網(wǎng)傳給公共電網(wǎng)。本實(shí)用新型所述高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，采用了光伏組件、可調(diào)傾角支架、并網(wǎng)型逆變器，因此發(fā)電效率高、整體發(fā)電量提高約10%。同時(shí)采用了監(jiān)控控制器，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制和管理，提高了電能質(zhì)量和對(duì)電網(wǎng)的安全性。
【專利說(shuō)明】一種局效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，特別是一種高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)是在用戶側(cè)就近利用分布式光伏電源，將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為直流電，然后再轉(zhuǎn)換為交流電供用戶直接使用和上電網(wǎng)的一種發(fā)電系統(tǒng)，它是對(duì)大電網(wǎng)遠(yuǎn)距離傳輸電能的有效補(bǔ)充。
[0003]光伏分布式發(fā)電是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，它倡導(dǎo)就近發(fā)電，就近并網(wǎng)，就近轉(zhuǎn)換，就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，同時(shí)還有效解決了電力在升壓及長(zhǎng)途運(yùn)輸中的損耗問(wèn)題。但是分布式發(fā)電對(duì)如何最大化太陽(yáng)能發(fā)電量、如何保證電網(wǎng)安全也提出了嚴(yán)格要求，這一過(guò)程光伏逆變器的功能性和穩(wěn)定性也顯得異常關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)整體效率低并且無(wú)優(yōu)化控制的問(wèn)題。
[0005]技術(shù)方案:本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案:一種高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏組件、可調(diào)傾角支架、并網(wǎng)逆變器、交流并網(wǎng)箱、公共電網(wǎng)、用戶側(cè)負(fù)載、監(jiān)控控制器、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀；其中光伏組件和可調(diào)傾角支架連接，可調(diào)傾角支架與并網(wǎng)逆變器連接，并網(wǎng)逆變器與交流并網(wǎng)箱連接，交流并網(wǎng)箱分別與公共電網(wǎng)和用戶側(cè)負(fù)載連接，用戶側(cè)負(fù)載與監(jiān)控控制器連接，監(jiān)控控制器與交流并網(wǎng)箱相互連接，監(jiān)控控制器與可調(diào)傾角支架連接，環(huán)境監(jiān)測(cè)儀與監(jiān)控控制器連接。
[0006]作為優(yōu)化，所述發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件采用高效晶硅或薄膜組件。
[0007]作為優(yōu)化，所述發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件安裝在可調(diào)傾角支架上，可調(diào)支架為手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0008]作為優(yōu)化，所述發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)交流箱包括網(wǎng)側(cè)斷路器、防雷器、發(fā)電計(jì)量表、并網(wǎng)接口和交流電壓電流表。
[0009]工作原理:太陽(yáng)光照射到光伏組件表面，組件安裝在可調(diào)傾角支架上，光伏組件發(fā)生光伏效應(yīng)產(chǎn)生直流電，經(jīng)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換為交流電，通過(guò)交流并網(wǎng)箱供用戶側(cè)負(fù)載用電，當(dāng)用戶側(cè)負(fù)載不用電或電用不完時(shí)電量上公共電網(wǎng)。整個(gè)過(guò)程由監(jiān)控控制器監(jiān)控、控制。
[0010]有益效果:本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比:本實(shí)用新型所述光伏組件采用高效晶硅或薄膜組件，性能穩(wěn)定、轉(zhuǎn)換率高；可調(diào)傾角支架采用電動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)水平傾角的角度來(lái)提高直射到組件表面的太陽(yáng)輻射量，從而提高發(fā)電效率及發(fā)電量；并網(wǎng)型逆變器具有MPPT電壓范圍廣、啟動(dòng)電壓低、轉(zhuǎn)換效率高、使用膜電容技術(shù)等特點(diǎn)，同時(shí)兼具匯流、功率補(bǔ)償功能。本實(shí)用新型所述高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，采用了光伏組件、可調(diào)傾角支架、并網(wǎng)型逆變器，因此發(fā)電效率高、整體發(fā)電量提高約10%。同時(shí)采用了監(jiān)控控制器，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制和管理，提高了電能質(zhì)量和對(duì)電網(wǎng)的安全性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如附圖1所示包括光伏組件11、可調(diào)傾角支架12、并網(wǎng)逆變器13、交流并網(wǎng)箱14、公共電網(wǎng)15、用戶側(cè)負(fù)載16，監(jiān)控控制器21、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀22。
[0013]電流產(chǎn)生、傳輸過(guò)程如下:太陽(yáng)光照射到光伏組件11表面，組件安裝在可調(diào)傾角支架12上，光伏組件11發(fā)生光伏效應(yīng)產(chǎn)生直流電，經(jīng)并網(wǎng)逆變器13轉(zhuǎn)換為交流電，通過(guò)交流并網(wǎng)箱14供用戶側(cè)負(fù)載16用電，當(dāng)用戶側(cè)負(fù)載16不用電或電用不完時(shí)電量上公共電網(wǎng)15。整個(gè)過(guò)程由監(jiān)控控制器21監(jiān)控、控制。
[0014]光伏組件11采用高效晶硅或薄膜組件，性能穩(wěn)定、轉(zhuǎn)換率高，此項(xiàng)是在等面積的占地情況下增加發(fā)電量最直接的方式。光伏組件11安裝在可調(diào)傾角支架12上，可調(diào)傾角支架12可為手動(dòng)或電動(dòng)方式，手動(dòng)方式調(diào)節(jié)是由工作人員根據(jù)預(yù)先分析計(jì)算好的太陽(yáng)輻射量，在某個(gè)時(shí)間調(diào)節(jié)支架與水平面的傾角；電動(dòng)方式調(diào)節(jié)是由電動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)，由監(jiān)控控制器21控制，監(jiān)控控制器21里有預(yù)先根據(jù)當(dāng)?shù)厝晏?yáng)輻射量設(shè)置的數(shù)據(jù)庫(kù)，季節(jié)性調(diào)節(jié)支架的水平傾角或由環(huán)境監(jiān)測(cè)儀22測(cè)量出正午時(shí)刻照射到組件上的太陽(yáng)輻射量，將信號(hào)傳給監(jiān)控控制器21，然后監(jiān)控控制器21控制電動(dòng)馬達(dá)調(diào)節(jié)水平傾角，最終提高直射到光伏組件11表面的太陽(yáng)輻射量，一年內(nèi)傾角調(diào)節(jié)的次數(shù)由數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)定而成，調(diào)節(jié)次數(shù)越多，發(fā)電量越高，但對(duì)可調(diào)支架的結(jié)構(gòu)、機(jī)電性能要求越高，可根據(jù)發(fā)電量和投入比而定；通過(guò)此項(xiàng)能提高系統(tǒng)約4%的發(fā)電量。并網(wǎng)逆變器13是將光伏組件11發(fā)出的直流電匯集起來(lái)并將直流逆變成交流，它與常規(guī)逆變器相比具有高轉(zhuǎn)換效率98%以上，使用膜電容提供了系統(tǒng)的使用壽命，寬直流電壓輸入范圍(最高達(dá)1000V)，啟動(dòng)電壓低(270V)，滿載MPP電壓廣(250-800V)等優(yōu)點(diǎn)，增加了發(fā)電效率和發(fā)電量；同時(shí)兼具匯流箱、直流配電柜、功率補(bǔ)償?shù)墓δ埽瑴p少了電氣元件及直流電纜的功率損失。交流電通過(guò)交流并網(wǎng)箱14傳輸?shù)焦搽娋W(wǎng)15或用戶側(cè)負(fù)載16，交流并網(wǎng)箱14內(nèi)含并網(wǎng)接口、斷路器、防雷器、交流電壓電流表、發(fā)電計(jì)量表，發(fā)電計(jì)量表安裝在公共電網(wǎng)15側(cè)，對(duì)上網(wǎng)的電量進(jìn)行計(jì)量。
[0015]整個(gè)控制過(guò)程如下:環(huán)境監(jiān)測(cè)儀22感知環(huán)境溫度、太陽(yáng)輻射量、風(fēng)速等，將這些信號(hào)傳輸給監(jiān)控控制器21，監(jiān)控控制器21內(nèi)有數(shù)據(jù)庫(kù)，控制可調(diào)傾角支架12，改變傾角角度。并網(wǎng)逆變器13感知每路光伏組串直流電壓電流、功率補(bǔ)償電壓等信號(hào)，交流并網(wǎng)箱14感知交流電壓電流信號(hào)并傳輸給監(jiān)控控制器21控制并網(wǎng)逆變器13內(nèi)每路斷路器的開閉、調(diào)節(jié)功率、對(duì)每路光伏組串工作狀況、電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，防止對(duì)公共電網(wǎng)15的沖擊；監(jiān)控控制器21控制交流并網(wǎng)箱14內(nèi)斷路器的開閉。用戶側(cè)負(fù)載16感知用電情況并將信號(hào)傳輸給監(jiān)控控制器21，執(zhí)行為當(dāng)用戶側(cè)負(fù)載16不用電時(shí)，連接負(fù)載16的斷路器打開，連接電網(wǎng)15的斷路器閉合，系統(tǒng)發(fā)出的交流電直接傳輸給公共電網(wǎng)15 ;當(dāng)用戶側(cè)負(fù)載16用電但用不完時(shí)，連接負(fù)載16和電網(wǎng)15的斷路器閉合，但有邏輯先后關(guān)系，系統(tǒng)發(fā)出的電先供負(fù)載16使用，余下部分傳輸給公共電網(wǎng)15 ;當(dāng)用戶側(cè)負(fù)載16用電足夠多時(shí)，連接負(fù)載16的斷路器閉合，連接電網(wǎng)15的斷路器打開，系統(tǒng)發(fā)出的電全部供負(fù)載16使用。監(jiān)控控制器21集成環(huán)境、安防、電能量、電能質(zhì)量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分類處理，分類存儲(chǔ)，統(tǒng)一界面顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，所有的通訊接口都為RS485，操作方便。
[0016]該系統(tǒng)較常規(guī)系統(tǒng)，采用了高效光伏組件、可調(diào)傾角支架、高效并網(wǎng)型逆變器，因此發(fā)電效率高、整體發(fā)電量提高約10%。同時(shí)采用了監(jiān)控控制器，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制和管理，提高了電能質(zhì)量和對(duì)電網(wǎng)的安全性。
【權(quán)利要求】
1.一種高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括光伏組件(11)、可調(diào)傾角支架(12)、并網(wǎng)逆變器(13)、交流并網(wǎng)箱(14)、公共電網(wǎng)(15)、用戶側(cè)負(fù)載(16)、監(jiān)控控制器(21)、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀(22);其中光伏組件(11)和可調(diào)傾角支架(12)連接，可調(diào)傾角支架(12)與并網(wǎng)逆變器(13)連接，并網(wǎng)逆變器(13)與交流并網(wǎng)箱(14)連接，交流并網(wǎng)箱(14)分別與公共電網(wǎng)(15)和用戶側(cè)負(fù)載(16)連接，用戶側(cè)負(fù)載(16)與監(jiān)控控制器(21)連接，監(jiān)控控制器(21)與交流并網(wǎng)箱(14)相互連接，監(jiān)控控制器(21)與可調(diào)傾角支架(12)連接，環(huán)境監(jiān)測(cè)儀(22)與監(jiān)控控制器(21)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件采用高效晶硅或薄膜組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件安裝在可調(diào)傾角支架(I)上，可調(diào)支架為手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)交流箱⑶包括網(wǎng)側(cè)斷路器、防雷器、發(fā)電計(jì)量表、并網(wǎng)接口和交流電壓電流表。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK203589743SQ201320448728
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】錢弢, 鄧平, 王皓天, 陸志平 申請(qǐng)人:國(guó)電新能源技術(shù)研究院, 國(guó)電光伏有限公司