[發明專利]一種集成式逆變升壓設備

在審

• 申請號: 202010158725.9
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN113381688A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 龐秀嵐;謝小平;楊存龍;汪洋;李曉峰;李憲;王珣;馬慶虎;晏華斌
• 申請（專利權）人: 國家電投集團青海光伏產業創新中心有限公司
• 主分類號: H02S40/32
• 分類號: H02S40/32;H02S40/34;H02J3/38
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 安曼

本發明的目的在于公開一種集成式逆變升壓設備，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匯流裝置的安裝區域和變電升壓裝置的安裝區域，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；與現有技術相比，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和制造，集成式逆變升壓設備可以實現快速安裝和接入發電系統，運行單位可以對集成式逆變升壓設備實施集中運維，本發明能夠有效地解決光伏項目工作面大、施工人數多，施工質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效率和發電量、降低工程投資。

技術領域

本發明涉及一種集成式設備，特別涉及一種集成式逆變升壓設備。

背景技術

由于光伏電站建設周期短、設備數量多，大量的土建和設備安裝工作需要在一個較大的施工區域內快速完成，給電站的設計、施工、管理，以及質量監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研究，而很少考慮光伏發電系統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，增加了戶外艱苦環境下的工作量、施工難度和建設成本。

光伏電站設備數量大、種類多、占地面積廣、工期短，設計階段需要對大量設備的電氣和通信接口進行匹配；建設階段由于設備和種類多、電纜接引量大、施工點分散，存在施工組織難度大、現場設備管理復雜、作業人數多、控制檢測面大、安裝質量和進度難以控制等問題；運行期由于設備分散，導致巡檢維護工作量大、效率低。

為了降低設備成本、提升系統效率、提高現場施工進度，目前已出現了集中式或集散式逆變器與變壓器一體化制造的產品，優點是單機容量大、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數量少發電量受組件失配影響大、單機故障時發電量損失大，其中集中式逆變器無智能IV掃描診斷功能。

組串式逆變器的優點是設計靈活、MPPT數量多組件失配少發電量高，單機故障時易于更換整體發電量損失小，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，增加了設計、建設和運維管理的工作量。

隨著光伏直流系統電壓由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的更遠。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。

現有光伏子方陣發電系統技術方案為：

(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)，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電區域內；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，逆變器交流側再與升壓箱變低壓側通過電纜或銅排連接。子方陣通信柜安裝在逆變器室內或獨立安裝，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。逆變器和交流匯流箱分散布置在子方陣各發電區域內。光伏組串電纜就近接入逆變器直流側；多臺逆變器交流側通過電纜接入就近的交流匯流箱；每臺匯流箱通過電纜接入子方陣中央位置的升壓箱變低壓側。子方陣通信柜獨立安裝，與箱變之間的電源線和通信線埋地連接；其它系統設備獨立安裝，與子方陣通信柜和箱變之間的通信線和電源線埋地連接。