[實用新型]一種光伏發電系統集成柜

有效

• 申請號: 201420185490.2
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN203760866U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 蹇芳;劉玉柱;唐海燕;管仁德;唐洲;張洪浩
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H02B1/30
• 分類號: H02B1/30;H02B1/04;H02B1/56
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本實用新型涉及電源柜技術領域，特別是一種光伏發電系統集成柜。

背景技術

目前，大型光伏發電系統一般包括太陽能光伏組件陣列、匯流箱、直流配電柜、并網逆變器、箱式變壓器以及其他相關通信監控設備等各類設備。太陽能電池板發出的電是直流電，需要逆變器轉換成交流電，才能并網或直接使用。在逆變器的前端需要使用直流配電柜，將眾多的電池板陣列發出的直流電匯集在一起，才能滿足逆變器輸入端的要求；經逆變器變換輸出的交流電需通過工頻隔離變壓器進行并網隔離升壓，才能夠輸入到電網，此時逆變器需額外配置箱式變壓器。目前相對于客戶的使用而言，需要分別采購直流配電柜、光伏逆變器以及戶外箱式變壓器，并將直流配電柜和光伏逆變器放置于大功率房或箱體中，以滿足現場戶外環境的要求。整個光伏發電系統中，直流配電柜、逆變器和變壓器并未進行高度化的集成，各項功能分散在各個柜體中， 各個柜體的對外連接線雜亂、內部空間利用率、占地面積大，安裝和維護不方便，其具體表現如下：

1.現有的光伏發電并網用的大功率逆變器運用于實際現場發電時，需要分別配置直流配電柜、光伏逆變器和戶外箱式變壓器，集成度不高；直流配電柜和光伏逆變器安裝于額外建設的配電室或逆變房中，各項功能分散化于各個柜體內，造成配電室/逆變房和箱式變壓器房體較大，用材較多，成本較高，施工建設周期長。

2. 現有光伏發電系統中，直流配電柜、逆變器、變壓器的安裝有的是將其簡單的拼拼置于同一柜體中，有的是分布于各個柜體中，由客戶進行安裝使用，由于廠家不統一，需要對不同廠家的柜體設備安裝組合，造成接口尺寸不匹配而銜接不好的問題經常發生，可能導致不同廠家設備之間出現不匹配的問題；并且在安裝過程中，設備之間可能因為安裝位置混亂而銜接不好，加大了設備安裝的難度，當設備出現問題時，需要不同的廠家進行售后服務支持，也不便于整個光伏發電系統的維護。

3.部分逆變器包含了直流配電功能或隔離升壓并網功能，也僅僅是在結構上將各分立柜體進行了簡單的拼接，并未進行集成化的優化設計，整個設備體積龐大，用材多，成本較高，放置在大功率房或箱體中，空間利用率低。

4.各個分立柜體拼湊安裝，整個發電系統散熱風道較多，分立于各個柜體，未能實現有效整體性散熱。

工程上，將多個相同光伏組件通過線纜串聯構成單路具有較高直流電壓等級的光伏組串；由匯流箱將多路光伏組串的小電流進行匯流成一路大電流輸出；由直流配電柜實現對多臺匯流箱的輸出進行匯流配電輸出；直流配電柜的輸出通過線纜引至并網逆變器，通過逆變器逆變并網輸出；變壓器及相關并網設備對逆變器的輸出進行配電升壓并網。目前最常見的做法：一是為直流配電柜、并網逆變器、變壓器專門建造配電室或利用已有的建筑物，將上述各分立柜體安裝布置于其中；另一種，設備供貨廠商為上述設備制造專門的逆變房，將上述各分立柜體設備按功能結構拼湊安裝于其中。

現有的光伏發電運用中，直流配電柜、并網逆變器、變壓器各自為獨立的柜體。對于光伏發電系統而言，直流配電、逆變器和變壓器的集成化，更有利于客戶的安裝和使用。光伏電站建設中，目前有兩種方案：一是直流配電柜、逆變器、變壓器都分開進行設計和安裝，將其分別置于不同的柜體中，由客戶對其進行安裝和線纜連接。由于各個設備廠家不統一，需要將不同廠家的柜體設備組裝起來，可能導致不同廠家設備之間出現不匹配的問題；并且在安裝過程中，設備之間可能因為安裝位置混亂而銜接不好。另外一種，是將直流配電柜、逆變器、變壓器簡單的排列拼湊在一起，并未進行結構優化，造成體積龐大，放置在配電室或逆變房中，空間利用率低。各個分立柜體拼湊安裝，整個發電系統散熱風道較多，分立于各個柜體，未能實現有效整體性散熱。