[發(fā)明專利]一種屋頂光伏發(fā)電及監(jiān)控系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711454467.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN107959305A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卞世敏
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海節(jié)能服務(wù)有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 上海灣谷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31289
• 代理人: 李曉星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域。

背景技術(shù)

太陽能發(fā)電一般采用多串光伏組件，一般安裝在屋頂，然后通過逆變電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。并入電網(wǎng)，然后傳輸至用戶側(cè)進(jìn)行使用，需要配備專用的輸配電系統(tǒng)，而且傳輸過程中會有輸電損失。另外，缺少有效的監(jiān)測手段，無法保證整體系統(tǒng)一直安全穩(wěn)定地運(yùn)行。當(dāng)運(yùn)行發(fā)生故障時，無法及時獲知，需要通過檢查才能得知故障的類型，費(fèi)時費(fèi)力，維護(hù)起來很不方便。由于安裝于屋頂，需要采取必要的避雷措施，以防止發(fā)生嚴(yán)重雷擊事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種屋頂光伏發(fā)電及監(jiān)控系統(tǒng)，自發(fā)自用并且實(shí)時監(jiān)控，自行判定故障類型并警報。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：

一種屋頂光伏發(fā)電及監(jiān)控系統(tǒng)，包括多串光伏組件、MPPT(Maximum Power PointTracking，最大功率點(diǎn)跟蹤)組串逆變電路、配電柜、低壓電網(wǎng)、溫度儀、輻照儀、監(jiān)控數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)處理裝置、兩個防雷器、接地匯流排和接地地網(wǎng)，其中，

所述光伏組件、MPPT組串逆變電路、配電柜和低壓電網(wǎng)依次串接；

一個所述防雷器連接各所述光伏組件和所述MPPT組串逆變電路的相接端，另一個所述防雷器連接所述配電柜和所述低壓電網(wǎng)的相接端；

兩個所述防雷器通過所述接地匯流排接入所述接地地網(wǎng)；

所述溫度儀采集環(huán)境溫度信息并傳輸給所述監(jiān)控數(shù)據(jù)采集器；

所述輻照儀采集輻照信息并傳輸給所述監(jiān)控數(shù)據(jù)采集器；

所述監(jiān)控數(shù)據(jù)采集器還從所述MPPT組串逆變電路中采集各類運(yùn)行信息，連同環(huán)境溫度信息和輻照信息一齊發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理裝置；

所述數(shù)據(jù)處理裝置對接收的信息進(jìn)行分類，以及與預(yù)存的安全數(shù)據(jù)閾值對比，查找和判定故障類型，根據(jù)故障類型發(fā)出相應(yīng)的警報。

優(yōu)選的，所述監(jiān)控數(shù)據(jù)采集器從所述MPPT組串逆變電路中采集的各類運(yùn)行信息包括：直流電壓、直流電流、直流功率、交流電壓、交流電流、逆變電路內(nèi)溫度、時鐘、頻率、功率因數(shù)、當(dāng)前發(fā)電功率、發(fā)電量和累計二氧化碳減排量；

所述數(shù)據(jù)處理裝置查找和判定的故障類型包括：電網(wǎng)電壓過高、電網(wǎng)電壓過低、電網(wǎng)頻率過高、電網(wǎng)頻率過低、直流電壓過高、逆變電路過載、逆變電路過熱、逆變電路短路、散熱器過熱和逆變電路孤島。

優(yōu)選的，所述MPPT組串逆變電路包括與各所述光伏組件一一對應(yīng)的直流開關(guān)、直流浪涌保護(hù)器、第一EMI(電磁干擾度)濾波器、與各所述直流開關(guān)一一對應(yīng)的MPPT電路、DC/AC(直流/交流)轉(zhuǎn)換電路、LC濾波器(無源濾波器)、第二EMI濾波器和交流浪涌保護(hù)器，其中，

每串所述光伏組件連接對應(yīng)的所述直流開關(guān)；

每個所述直流開關(guān)通過所述第一EMI濾波器連接對應(yīng)的所述MPPT電路；

所述直流浪涌保護(hù)器連接每個所述直流開關(guān)和所述第一EMI濾波器的相接端；

各所述MPPT電路連接所述DC/AC轉(zhuǎn)換電路的輸入端；

所述DC/AC轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過所述LC濾波器連接所述第二EMI濾波器；

所述第二EMI濾波器的輸出端連接所述交流浪涌保護(hù)器；

所述第二EMI濾波器的輸出端通過所述配電柜連接所述低壓電網(wǎng)。

優(yōu)選的，所述DC/AC轉(zhuǎn)換電路包括依次串接的多諧振蕩電路、積分電路、倒相放大電路和變壓器，其中，所述多諧振蕩電路連接各所述MPPT電路，所述變壓器連接所述LC濾波器。

優(yōu)選的，所述配電柜包括低壓避雷器、電量計量裝置、低壓開關(guān)刀和低壓斷路器，其中，

所述電量計量裝置的一端連接所述第二EMI濾波器的輸出端，另一端通過所述低壓開關(guān)刀連接所述低壓斷路器；

所述低壓斷路器連接所述低壓電網(wǎng)；

所述低壓避雷器的一端連接所述電量計量裝置和所述第二EMI濾波器的相接端，另一端通過所述接地匯流排接入所述接地地網(wǎng)。

優(yōu)選的，還包括通過網(wǎng)絡(luò)連接所述數(shù)據(jù)處理裝置的遠(yuǎn)程終端，所述數(shù)據(jù)處理裝置將接收的各類信息以及判定的故障類型和報警信息發(fā)送給所述遠(yuǎn)程終端；

所述遠(yuǎn)程終端輸出控制指令給所述數(shù)據(jù)處理裝置，所述數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)控制指令控制所述監(jiān)控數(shù)據(jù)采集器選擇相應(yīng)的信息進(jìn)行采集。