[發明專利]一種逆變器和變壓器集成設備

有效

• 申請號: 201610955554.6
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN106655254B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 溫志偉;江紅勝
• 申請（專利權）人: 中民新能投資集團有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02H7/22
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 唐雯

本發明提出了一種逆變器和箱式變壓器一體化設備(1)，該一體化設備將逆變器單元、雙分裂變壓器(4)、組合電器(5)等設備集成設置，所述逆變器單元的輸入端接收光伏組件提供的直流電能，并將該電能轉換成供雙分裂變壓器(4)接收的交流電，該雙分裂變壓器(4)將接收的交流電升壓，并最終轉換為適當的電壓，然后通過組合電器(5)送入電網。該逆變器和箱式變壓器一體化設備(1)滿足戶外安裝使用、集成化程度更高、能降低設備成本和運輸成本、減少現場土建施工量和時間，提高設備的可靠性，具有較強的實用性。

技術領域

本發明涉及一種光伏逆變升壓集成設備，屬于光伏發電系統逆變、升壓一體化設備的技術領域。

背景技術

太陽能光伏發電占據世界能源消費的重要席位，可廣泛用于社會生活的各個領域。所以光伏發電站建設投資的經濟性、運行的穩定性越來越受到關注。逆變器和箱式變壓器作為整個光伏發電站的核心設備，直接關系到光伏發電站正常運行時的電能質量和可靠性。現在大型光伏發電站逆變部分基本都是按照1MW為一個單元，主要由戶外匯流箱、箱式逆變房（內含兩臺500kW逆變器）、箱式變壓器（內含1臺1MW雙分裂變壓器）組成。

圖1給出了現有光伏系統中箱式逆變器房和箱式變壓器的現場安裝示意圖。目前光伏發電站的設計方案中，箱式逆變器房和箱式變壓器作為兩套獨立的電氣設備布置，它們由不同的廠家提供，且在工程應用中，兩個設備都需要澆筑獨立的鋼筋混泥土基礎，彼此之間相隔一定的安裝距離，采用三相交流線纜連接。

圖2給出了現有光伏系統中箱式逆變器房和箱式變壓器的電氣原理圖。箱式逆變器房和箱式變壓器獨立設置，箱式逆變器房中的兩臺逆變器低壓側通過線纜，接入雙分裂變壓器，然后通過組合電器接入電網或電站的中壓系統。

這種設計方案主要存在著以下不足：

第一、兩臺設備空間上間隔較近，造成重復使用部分電氣器件，造成器件應用浪費且存在一定的能量損耗；

第二、箱式逆變器房和箱式變壓器之間采用大截面電纜連接，現場施工中敷設極為不方便，可能造成連接的不可靠；

第三、箱式逆變器房和箱式變壓器作為兩臺設備，需要澆筑兩個鋼筋混泥土基礎，增加了施工時間和成本。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供了一種光伏逆變升壓一體化設備，將逆變器和雙分裂變壓器集成設置，省去了傳統光伏發電站中雙分裂變壓器內輸入側（也稱低壓側）的斷路器、防雷裝置、以及逆變器輸出側的防雷裝置。使得布局設計更加合理、進一步提高了發電站的安全性、穩定性，降低了設備成本和現場工程量。

本發明實施例提供了一種逆變器和箱式變壓器一體化設備，包括第一逆變器（2）、第二逆變器（3）、雙分裂變壓器（4）、以及組合電器（5），所述第一逆變器（2）中包括第一直流/交流轉換單元（6）、第一斷路器（13）和第三斷路器（15），所述第二逆變器（3）中包括第二直流/交流轉換單元（7）、第二斷路器（14）和第四斷路器（16），其特征在于：所述第一逆變器（2）、第二逆變器（3）、雙分裂變壓器（4）和組合電器（5）集成設置；第一逆變器（2）和第二逆變器（3）的輸入端分別通過所述第一斷路器（13）和所述第二斷路器（14）連接光伏組件，其輸出端分別通過所述第三斷路器（15）和所述第四斷路器（16）直接連接于所述雙分裂變壓器（4）的低壓側；所述雙分裂變壓器（4）的輸出側連接組合電器（5）的輸入側，所述組合電器（5）的輸出側與電網連接，實現對電能的輸送。

較佳地，還包括：第一逆變器監控單元，其對所述第一直流/交流轉換單元進行監控，實現對所述第一斷路器、第三斷路器中的至少一個斷路器的控制；第二逆變器監控單元，其對所述第二直流/交流轉換單元進行監控，實現對所述第二斷路器、第四斷路器中的至少一個斷路器的控制。