光伏發(fā)電系統(tǒng)用匯流、逆變、升壓監(jiān)控計(jì)量集成電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)用匯流、逆變升壓的裝置，具體說(shuō)是一種光伏發(fā)電系統(tǒng)用匯流、逆變、升壓監(jiān)控計(jì)量集成電器。
[0002]
【背景技術(shù)】
光伏并網(wǎng)電站系統(tǒng)一般是將太陽(yáng)能光伏陣列發(fā)出的直流電通過(guò)光伏匯流箱、逆變箱、升壓箱將低壓直流電流轉(zhuǎn)化為與公共電網(wǎng)電壓同頻同相的交流電。目前，匯流箱、逆變箱、升壓箱是分開(kāi)安放的，太陽(yáng)能陣列發(fā)出的直流電先經(jīng)過(guò)低壓直流電線進(jìn)入?yún)R流箱進(jìn)行匯流，在通過(guò)直流母線進(jìn)入逆變箱，將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓，逆變箱輸出端通過(guò)交流母線將低壓交流電輸送到升壓箱，升壓箱將低壓交流電轉(zhuǎn)換為高壓交流電輸出。分開(kāi)安放匯流箱、逆變箱、升壓箱在技術(shù)上需要克服許多的技術(shù)問(wèn)題，例如逆變箱和升壓箱之間為了防止擊穿會(huì)設(shè)定安全距離，從而使逆變箱和升壓箱之間的電線裸露在大氣中或者地底，極端天氣和鼠蟻都會(huì)造成漏電危險(xiǎn)，目前在匯流、逆變、升壓過(guò)程中只有在逆變和升壓過(guò)程中有監(jiān)控，并且逆變和升壓過(guò)程的監(jiān)控是由電網(wǎng)管轄。
[0003]針對(duì)現(xiàn)有不足，現(xiàn)將光伏電站高度集合成一體式，在一個(gè)集成箱中完成匯流、逆變、升壓。并且并網(wǎng)電站的整個(gè)發(fā)電體系需要一套完整的監(jiān)控裝置，我公司設(shè)計(jì)了一個(gè)分層、分級(jí)、分布式的開(kāi)放式監(jiān)控系統(tǒng)，分別對(duì)匯流、逆變、升壓過(guò)程的參數(shù)、線路保護(hù)、直流系統(tǒng)巡檢、環(huán)境監(jiān)測(cè)、向日追蹤、殼體門(mén)禁和火警等進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，及時(shí)報(bào)警。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述情況，本發(fā)明提供一種光伏發(fā)電系統(tǒng)用匯流、逆變、升壓監(jiān)控計(jì)量集成電器，高度集合成一體式，在一個(gè)集成箱中完成匯流、逆變、升壓。改進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)，包括增設(shè)的用于追蹤太陽(yáng)高度角、太陽(yáng)方位角、太陽(yáng)赤緯、太陽(yáng)時(shí)角的向日追蹤裝置；用于檢測(cè)匯流箱電流、電壓、發(fā)電功率、電度量的數(shù)據(jù)、直流斷路器狀態(tài)采集的直流電流采集器；用于DC防雷器的失效狀態(tài)與壽命檢測(cè)的防雷箱，用于設(shè)置逆變器的輸入電壓欠壓閾值、輸入電壓過(guò)壓閾值、輸出電壓過(guò)壓閾值和輸出電壓欠壓閾值以及檢測(cè)輸出功率、輸入功率、輸出電壓、輸入電壓、輸出電流、輸入電流、發(fā)電量的逆變箱控制器；用于檢測(cè)光伏電池組件表面溫度的溫度變送器；用于檢測(cè)環(huán)境濕度、溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、輻射等參數(shù)信息的環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀；用于檢測(cè)電站箱體內(nèi)部的門(mén)禁、火警的門(mén)禁系統(tǒng)和火警傳感器；實(shí)地監(jiān)控?cái)z像頭以及可對(duì)攝像頭進(jìn)行視頻遠(yuǎn)程控制、調(diào)整方向、錄像、拍照的攝像頭控制裝置；本監(jiān)控系統(tǒng)性能穩(wěn)定、功能完善、實(shí)用性強(qiáng)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)光伏電站各部分的綜合檢測(cè)和監(jiān)控，降低了光伏電站的故障概率，提高了電站的自動(dòng)化管理，節(jié)省了大量的人力和物力，提高了工作效率。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
光伏發(fā)電系統(tǒng)用匯流、逆變、升壓監(jiān)控計(jì)量集成電器，包括光伏電池、兩個(gè)直流匯流箱、兩個(gè)逆變箱、一個(gè)升壓箱和集成式殼體，光伏電池輸出端伸入集成式殼體中并與直流匯流箱輸入端連接，直流匯流箱的輸出端通過(guò)直流母線與逆變箱連接，一個(gè)直流匯流箱和一個(gè)逆變箱組成一組匯流逆變電路，兩組匯流逆變電路輸出端均通過(guò)交流母線連接至升壓箱，升壓箱輸出端連接高壓電網(wǎng)，其特征在于，還包括監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置包括數(shù)據(jù)采集器、后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)、通信管理主機(jī)，數(shù)據(jù)采集器主機(jī)有兩個(gè)輸出端，一個(gè)輸出端與后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)連接，另一個(gè)輸出端連接通信管理主機(jī)；所述數(shù)據(jù)采集器包括溫度變送器、向日追蹤裝置、直流電流采集器、逆變箱控制器、環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀、門(mén)禁系統(tǒng)、火警傳感器、攝像頭控制裝置，所述溫度變送器設(shè)于每個(gè)光伏電池上，溫度變送器均與數(shù)據(jù)采集器主機(jī)端口連接，所述向日追蹤裝置設(shè)于光伏電池附近并與數(shù)據(jù)采集器主機(jī)端口連接，所述直流電流采集器和逆變箱控制器設(shè)于數(shù)據(jù)采集器主機(jī)內(nèi)部，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀設(shè)于集成式殼體外部，環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀與數(shù)據(jù)采集器主機(jī)端口連接，所述門(mén)禁系統(tǒng)、火警傳感器和攝像頭控制裝置設(shè)于集成式殼體內(nèi)部并與數(shù)據(jù)采集器主機(jī)端口連接。
[0006]所述每個(gè)匯流箱包括兩個(gè)DC熔斷器、兩個(gè)DC防雷器、兩個(gè)DC斷路器、兩個(gè)直流EMC濾波器，每一個(gè)DC熔斷器、一個(gè)DC防雷器、一個(gè)DC斷路器和一個(gè)直流EMC濾波器組成一組，光伏電池輸出端火線和零線分別連接DC熔斷器輸入端，DC熔斷器的輸出端與直流EMC濾波器連接，直流EMC濾波器的輸出端與逆變箱連接，光伏電池輸出端火線和零線之間還設(shè)有DC防雷器，光伏電池輸出端零線上設(shè)有DC熔斷器。
[0007]所述逆變箱中包括三相逆變橋電路、LC濾波器、交流EMC濾波器、交流接觸器、交流斷路器、交流防雷器，所述三項(xiàng)逆變橋輸出端與LC濾波器輸入端連接，LC濾波器輸出端與交流EMC濾波器連接，交流EMC濾波器輸出端依次與交流接觸器和交流斷路器連接，交流斷路器與升壓箱連接，所述交流斷路器輸出端還設(shè)有交流防雷器。
[0008]所述匯流箱為16路電池串口輸入，匯流箱的直流啟動(dòng)電壓為450?550V，最大輸入電壓1000V，最大輸入電流2400A。
[0009]所述逆變箱的額定功率1000KW，最大交流輸出功率1100KW，電流畸變率< 3%。
[0010]所述直流電流采集器采用CE系列的2*16路直流電流采集器。
[0011]所述逆變控制器采用嵌入式控制器M0XAia240。其硬件配置為積木式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)易安裝、易使用，具有非常好的可靠性、擴(kuò)展性、兼容性，通信功能強(qiáng)、組網(wǎng)靈活，可獨(dú)立完成測(cè)控任務(wù)，可以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
[0012]所述向日追蹤裝置采用雙軸跟蹤、雙軸聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)，利用單片機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙軸，通過(guò)對(duì)跟蹤機(jī)構(gòu)進(jìn)行水平、俯仰兩個(gè)自由度的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)光的全天侯跟蹤。采用光電跟蹤方式，由光電傳感器根據(jù)入射光線的強(qiáng)弱變化產(chǎn)生反饋信號(hào)到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序調(diào)整采光板的角度實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的跟蹤，提高太陽(yáng)能發(fā)電的效率，降低能耗。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):高度集合成一體式，在一個(gè)集成箱中完成匯流、逆變、升壓。改進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)，包括增設(shè)的用于追蹤太陽(yáng)高度角、太陽(yáng)方位角、太陽(yáng)赤緯、太陽(yáng)時(shí)角的向日追蹤裝置；用于檢測(cè)匯流箱電流、電壓、發(fā)電功率、電度量的數(shù)據(jù)、直流斷路器狀態(tài)采集的直流電流采集器；用于DC防雷器的失效狀態(tài)與壽命檢測(cè)的防雷箱，用于設(shè)置逆變器的輸入電壓欠壓閾值、輸入電壓過(guò)壓閾值、輸出電壓過(guò)壓閾值和輸出電壓欠壓閾值以及檢測(cè)輸出功率、輸入功率、輸出電壓、輸入電壓、輸出電流、輸入電流、發(fā)電量的逆變箱控制器；用于檢測(cè)光伏電池組件表面溫度的溫度變送器；用于檢測(cè)環(huán)境濕度、溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、輻射等參數(shù)信息的環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀；用于檢測(cè)電站箱體內(nèi)部的門(mén)禁、火警的門(mén)禁系統(tǒng)和火警傳感器；實(shí)地監(jiān)控?cái)z像頭以及可對(duì)攝像頭進(jìn)行視頻遠(yuǎn)程控制、調(diào)整方向、錄像、拍照的攝像頭控制裝置；本監(jiān)控系統(tǒng)性能穩(wěn)定、功能完善、實(shí)用性強(qiáng)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)光伏電站各部分的綜合檢測(cè)和監(jiān)控，降低了光伏電站的故障