[發(fā)明專利]一種集成式逆變設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010157917.8
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN113381687A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 龐秀嵐;謝小平;沈德;李憲;白衛(wèi)剛;張勃;倪昊;余振華;馬成邦
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電投集團青海光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號: H02S40/32
• 分類號: H02S40/32;H02S50/00
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 安曼

本發(fā)明的目的在于公開一種集成式逆變設備，它包括用于設備整體安裝的金屬框架基礎平臺，在所述金屬框架基礎平臺上依次設置有逆變裝置的安裝區(qū)域和匯流裝置的安裝區(qū)域，在所述金屬框架基礎平臺上設置有若干與電站主接地網(wǎng)連接的接地端子，在所述金屬框架基礎平臺的中部設置有維護通道；與現(xiàn)有技術(shù)相比，按照模塊化原則進行設備選型和設計，按照集成化要求進行生產(chǎn)和制造，集成式逆變設備可以實現(xiàn)快速安裝和接入發(fā)電系統(tǒng)，運行單位可以對集成式逆變設備實施集中運維，本發(fā)明能夠有效地解決光伏項目工作面大、施工人數(shù)多，施工質(zhì)量和建設進度難以控制等問題，同時可以提高光伏電站系統(tǒng)效率和發(fā)電量、降低工程投資。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集成式逆變設備，特別涉及一種集成式逆變設備。

背景技術(shù)

由于光伏電站建設周期短、設備數(shù)量多，大量的土建和設備安裝工作需要在一個較大的施工區(qū)域內(nèi)快速完成，給電站的設計、施工、管理，以及質(zhì)量監(jiān)督造成了巨大的壓力。

另外，光伏電站設備制造商僅重視自身設備的技術(shù)研究，而很少考慮光伏發(fā)電系統(tǒng)中設備之間的連接和集成，使的大量的設備安裝、連接和試驗工作留到了工程最后階段的建設工地，增加了戶外艱苦環(huán)境下的工作量、施工難度和建設成本。

光伏電站中的核心設備包括光伏組件和逆變器，逆變器按技術(shù)路線分為集中式、集散式和組串式。集中式和集散式逆變器單機容量目前已達到3MW以上，已與變壓器實現(xiàn)了一體化制造，優(yōu)點是單機容量大、易于維護管理、具有光伏組件PID(電勢誘導衰減，PID效應的危害使得電池組件的功率急劇衰減)抑制和修復功能，缺點是MPPT數(shù)量少發(fā)電量受組件失配影響大、單機故障時發(fā)電量損失大，其中集中式逆變器無智能IV掃描診斷功能。

組串式逆變器的優(yōu)點是設計靈活、MPPT數(shù)量多組件失配少發(fā)電量高，單機故障時易于更換整體發(fā)電量損失小，具有光伏組件PID抑制修復和智能IV掃描診斷功能，缺點是單臺設備容量小、設備數(shù)量多、整體控制和通信復雜，另外由于分散布置在光伏子方陣內(nèi)，增加了設計、建設和運維管理的工作量。

隨著光伏技術(shù)的發(fā)展，DC1500V系統(tǒng)、大容量、高交直流容配比光伏子方陣的廣泛應用，以及組串逆變器容量的不斷提升，為了解決工作面大、施工人數(shù)多，施工質(zhì)量和建設進度難以控制等問題，同時提高光伏電站系統(tǒng)效率和發(fā)電量、降低工程投資，可以將多臺分散布置的組串式逆變器集中設計和制造。

隨著光伏直流系統(tǒng)電壓由1000V提高至1500V，光伏組串至逆變器的直流電纜在輸送功率不變的情況下可以傳輸?shù)母h。同時，組串式逆變器容量由60-75kW提高至175-225kW，可以取消交流匯流箱直接接入子方陣升壓箱變。

現(xiàn)有光伏子方陣發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)方案為：

(1)配置集中式或集散式逆變器的子方陣

在光伏子方陣內(nèi)布置1臺升壓箱變、1臺集中式或集散式逆變器、多臺直流匯流箱。

集中式或集散式逆變器可戶內(nèi)安裝(需建設土建房的逆變器室，該方案已很少采用)，也可戶外安裝(安裝在具有一定防護等級的金屬箱體內(nèi))，也可與升壓箱變集成為戶外一體設備。

直流匯流箱分散布置在子方陣各發(fā)電區(qū)域內(nèi)。

光伏組串電纜就近匯入直流匯流箱；每臺直流匯流箱通過電纜接入子方陣中央位置的逆變器直流側(cè)，逆變器交流側(cè)再與升壓箱變低壓側(cè)通過電纜或銅排連接。

子方陣通信柜安裝在逆變器室內(nèi)或獨立安裝，獨立安裝時與箱變和逆變器之間的電源線和通信線埋地連接；其它系統(tǒng)設備獨立安裝，與子方陣通信柜之間的通信線和電源線埋地連接。

(2)配置組串式逆變器的子方陣

在光伏子方陣內(nèi)布置1臺戶外升壓箱變、多臺組串式逆變器、多臺交流匯流箱。

組串式逆變器均為戶外安裝。