[實(shí)用新型]一種光伏發(fā)電單元及光伏發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320248463.0
• 申請(qǐng)日: 2013-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN203339729U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羊睦漢;張新濤;梁歡迎;吳強(qiáng)國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 特變電工新疆新能源股份有限公司;特變電工西安電氣科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J3/38
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光伏發(fā)電單元及光伏發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模興起，對(duì)于較大規(guī)模的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，為了減少光伏陣列與并網(wǎng)逆變器之間的連接線，方便維護(hù)，需在光伏陣列與并網(wǎng)逆變器之間增加光伏陣列直流匯流裝置(即光伏陣列匯流箱)，其作用是將一定數(shù)量的光伏(PV，photovoltaic)陣列匯流成一路直流輸出，然后由并網(wǎng)逆變器將匯流輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟姾筝敵鲋凛旊娋W(wǎng)絡(luò)，其中，光伏陣列匯流箱與逆變器之間通過(guò)電力線纜連接以傳輸電能。

市場(chǎng)上的光伏陣列匯流箱一般分為兩種，其中一種只具有簡(jiǎn)單的匯流功能，另一種除了具有匯流功能之外還具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各直流輸入支路的電流以及匯流后的電壓的功能，然后通過(guò)有線或無(wú)線通訊方式將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的電流和電壓數(shù)據(jù)經(jīng)逆變室通訊單元上傳至監(jiān)控中心，并由監(jiān)控中心對(duì)各光伏陣列輸出的電流和光伏陣列匯流箱匯流后的電壓進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控。目前，光伏陣列匯流箱與逆變室通訊單元之間的通訊方式一般采用RS485總線方式，這種通訊方式需單獨(dú)布線，不僅布線費(fèi)時(shí)費(fèi)力，后期維護(hù)也十分不方便，而如果采用無(wú)線通訊方式的話，存在通訊信號(hào)極不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷，提供一種在光伏陣列匯流箱與逆變室通訊單元之間無(wú)需單獨(dú)布線就能進(jìn)行通訊，且通訊信號(hào)穩(wěn)定可靠的光伏發(fā)電單元及光伏發(fā)電系統(tǒng)。

解決本實(shí)用新型技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

所述光伏發(fā)電單元包括：多組光伏陣列、光伏陣列匯流箱、第一電力載波轉(zhuǎn)換單元、第二電力載波轉(zhuǎn)換單元以及逆變室通訊單元；

所述光伏陣列匯流箱包括光伏陣列匯流電路和監(jiān)測(cè)單元，所述光伏陣列匯流電路分別與多組光伏陣列相連，用于將所述多組光伏陣列輸出的直流電匯流成一路直流輸出，所述監(jiān)測(cè)單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各組光伏陣列輸出的電流信號(hào)及匯流輸出的電壓信號(hào)，并將所述電流信號(hào)和電壓信號(hào)傳輸至第一電力載波轉(zhuǎn)換單元；

所述第一電力載波轉(zhuǎn)換單元用于將所述電流信號(hào)和電壓信號(hào)調(diào)制到電力線纜上，以通過(guò)電力線纜傳輸所述電流信號(hào)和電壓信號(hào)；

所述第二電力載波轉(zhuǎn)換單元用于將所述電流信號(hào)和電壓信號(hào)從電力線纜上解調(diào)出來(lái)，并將解調(diào)后的電流信號(hào)和電壓信號(hào)經(jīng)由逆變室通訊單元輸出。

優(yōu)選地，所述光伏陣列匯流箱還包括報(bào)警單元，其內(nèi)預(yù)設(shè)有報(bào)警閾值，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的所述電流信號(hào)和/或電壓信號(hào)的值超出所述報(bào)警閾值時(shí)輸出報(bào)警信號(hào)至第一電力載波轉(zhuǎn)換單元；

所述第一電力載波轉(zhuǎn)換單元還用于將所述報(bào)警信號(hào)調(diào)制到電力線纜上，以通過(guò)電力線纜傳輸所述報(bào)警信號(hào)；

所述第二電力載波轉(zhuǎn)換單元用于將所述報(bào)警信號(hào)從電力線纜上解調(diào)出來(lái)，并將解調(diào)后的報(bào)警信號(hào)經(jīng)由逆變室通訊單元輸出。

優(yōu)選地，所述光伏陣列匯流箱還包括通訊處理單元，用于將監(jiān)測(cè)單元輸出的所述電流信號(hào)和電壓信號(hào)，和/或報(bào)警單元輸出的所述報(bào)警信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理后輸出至第一電力載波轉(zhuǎn)換單元。

優(yōu)選地，所述光伏陣列匯流電路包括多路直流輸入支路，所述多路直流輸入支路并聯(lián)后匯流成一路直流輸出；所述多組光伏陣列分別與光伏陣列匯流電路的多路直流輸入支路相連；

所述光伏發(fā)電單元還包括逆變單元；所述多組光伏陣列輸出的直流電經(jīng)光伏陣列匯流電路匯流后通過(guò)電力線纜傳輸至逆變單元，所述逆變單元用于將光伏陣列匯流電路匯流輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電后傳輸至輸電網(wǎng)絡(luò)。

優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)單元包括電流監(jiān)測(cè)子單元和電壓監(jiān)測(cè)子單元；

所述電流監(jiān)測(cè)子單元采用多個(gè)，每個(gè)電流監(jiān)測(cè)子單元均用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)一路直流輸入支路的電流信號(hào)，并將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的電流信號(hào)輸出至第一電力載波轉(zhuǎn)換單元；

所述電壓監(jiān)測(cè)子單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏陣列匯流電路匯流后的電壓信號(hào)，并將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的電壓信號(hào)輸出至第一電力載波轉(zhuǎn)換單元。

優(yōu)選地，所述第一電力載波轉(zhuǎn)換單元與第二電力載波轉(zhuǎn)換單元均包括熱敏電阻，以防雷擊，所述熱敏電阻并聯(lián)在第一電力載波轉(zhuǎn)換單元/第二電力載波轉(zhuǎn)換單元與電力線纜相連的一端。

優(yōu)選地，所述第一電力載波轉(zhuǎn)換單元與第二電力載波轉(zhuǎn)換單元采均用半雙工工作模式。

優(yōu)選地，所述第一電力載波轉(zhuǎn)換單元/第二電力載波轉(zhuǎn)換單元所采用的信號(hào)調(diào)制解調(diào)方式為多載波快速跳頻調(diào)制解調(diào)方式或正交頻分復(fù)用多載波調(diào)制解調(diào)方式。