[發明專利]光伏發電專用逆配變一體化智能集成式預裝變電站

在審

• 申請號: 201510316853.0
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN104967035A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 王德元;貝曉東;尹文;于超群;張艷平;袁立忱
• 申請（專利權）人: 沈陽飛馳電氣設備有限公司
• 主分類號: H02B7/06
• 分類號: H02B7/06
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 王東煜

技術領域

????本發明涉及光伏發電輸變電變電站技術，特別是涉及光伏發電專用變壓器、逆變器及交直流配電箱一體化智能集成式預裝變電站。

背景技術

近年來，世界各國都在加大對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展越來越受到世界各國的關注。太陽能光伏發電作為一種用之不竭、儲量巨大的綠色可再生能源，正在全球范圍內迅猛發展；而隨著我國“太陽能屋頂計劃”、“金太陽工程”等光伏產業利好政策的支持，光伏并網發電正成為我國新能源應用的一個熱點和亮點。但是，光伏發電的高成本、高耗能是光伏發電的一大弊端。光伏電站的建造和維護、運行的成本等同于光伏發電的能源消耗成本，所以如何更好的降低光伏電站整體的建造和維護、運行成本，對光伏發電產業的發展有著重要的意義。

現有技術缺陷：

目前，光伏電站的裝機容量多為30MWp,每1MWp為一個光伏方陣，每個方陣配置兩臺500Wp的并網逆變器,每個并網逆變器對應一套直流配電柜和一套交流配電柜，每個光伏方陣配置一臺雙分裂升壓變壓器。太陽能光伏陣列把所吸收的太陽能光伏能量通過光伏匯流箱、直流配電柜、光伏并網逆變器、交流配電柜、升壓變壓器通過一系列交直流和電壓的轉換達到并網發電的目的（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、交流配電柜和并網逆變器都安裝在一個統一的逆變室內，所有雙分裂升壓變壓器分散的布置在每個光伏陣列附近；另一種方案是每個方陣附近設一座逆變室，逆變室內設兩臺并網逆變器和相對應的兩套直流配電柜、交流配電柜，逆變室外設置一臺雙分裂升壓變壓器。

第一種光伏電站的建造方案，由于整個光伏列陣的占地面積很大，每個方陣所配置的雙分裂升壓變壓器在光伏電站中分布廣泛，而統一的逆變室往往難以深入光伏陣列的中心，距離每臺雙分裂升壓變壓器距離較遠，大大增加了電纜的使用量和電纜鋪設的基建成本，也增加了運行時由大量電纜帶來的線路損耗；同時由于每個光伏方陣的設備布置分散（匯流箱、變壓器、配電柜和逆變器距離較遠），給以后的維護、檢修也帶來諸多不便。

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，但是由于每個光伏方陣都需要設置一座逆變室，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。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種光伏發電專用變壓器、逆變器及交直流配電箱一體化智能集成式預裝變電站，用于解決現有技術中交、直流電纜鋪設量大，因而線路損耗大及電纜鋪設帶來的基建成本提高的技術問題；解決設備總體數量多，總體的體積大，帶來的安裝不便及設備運行的維護和檢修不方便等技術問題。

采用的技術方案是：

光伏發電專用逆配變一體化智能集成式預裝變電站，由高壓室、變壓器室、逆變室和監視室四部分組成。所述由四部分組成的光伏發電專用逆配變一體化智能集成式預裝變電站近距離設在太陽能光伏列陣中心。所述變壓器室布設有雙分裂升壓變壓器、高壓負荷開關及全范圍保護高壓熔斷器等組件。所述的逆變室裝有兩個交直流逆變配電柜和綜合保護單元，綜合保護單元設在兩個交直流逆變配電柜之間，所述交直流逆變配電柜將傳統的直流配電柜，并網逆變器和交流配電柜有機結合在一起，兩個交直流逆變配電柜在變電站內分別通過低壓端子與雙分裂升壓變壓器緊密相連，還通過近距離鋪設電纜與太陽能光伏列陣的匯流箱連接。所述高壓室設有連接雙分裂升壓變壓器的高壓端子，高壓端子通過干式高壓套管支撐銅母線結構，可與多根電纜線連接并輸入電網。所述監視室內安裝有監測變壓器運行的儀表和與綜合保護單元配合使用的保護設備。

上述的變壓器室兩側設有外露降低變壓器室內部溫度的變壓器散熱片。

上述的高壓室設有保證檢修人員安全帶電磁鎖保護措施的高壓室門。

上述的逆變室設有操作走廊及人井。

本發明把傳統的直流配電柜、并網逆變器和交流配電柜有機的結合在一起，組成一個交直流逆變配電柜。再以交直流逆變配電柜和雙分裂升壓變壓器為主體，配以各種監測和保護組件構成光伏發電專用變壓器、逆變器及交直流配電箱一體化智能集成式預裝變電站。本發明與傳統的光伏電站的建造方案相比具有以下優點：（如圖2與圖3比較）

1.由于該預裝變電站把逆變室和變壓器緊密連接，取消了傳統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，降低了因電纜鋪設帶來的基建成本。