[發明專利]一種光伏電站的投退控制系統

在審

• 申請號: 202211567937.8
• 申請日: 2022-12-08
• 公開（公告）號: CN116054239A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 王森;周大磊;李雄;黨星星;楊佳明;馬高寧
• 申請（專利權）人: 蘇州愛科賽博電源技術有限責任公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;H02J7/34;H02J7/35
• 代理公司: 蘇州啟華專利代理事務所(普通合伙) 32357
• 代理人: 徐偉華

本發明公開了一種光伏電站的投退控制系統，其并聯在主升壓變壓器T1的低壓側和集電線母線之間，投退控制系統包括斷路器QF1、斷路器QF2、晶閘管VT、雙向變流器DBL、變壓器T2、超級電容儲能組件SC和控制器，斷路器QF1與晶閘管VT并聯后一端連接在主升壓變壓器T1的低壓側、另一端與集電線母線相連；斷路器QF2的一端連接與集電線母線相連、另一端與變壓器T2的一端相連；超級電容儲能組件SC與雙向變流器DBL串聯后連接在變壓器T2的另一端上；控制器與斷路器QF1、斷路器QF2、晶閘管VT、雙向變流器DBL、超級電容儲能組件SC均相連。該控制系統能夠杜絕在光伏電站停運時并網變壓器空載損耗，在其再投運時起到柔性軟啟的作用，提升其使用壽命。

技術領域

本發明涉及光伏發電領域，尤其涉及一種光伏電站的投退控制系統。

背景技術

在大量光伏電站的建設中，并網變壓器是光伏系統中不可或缺的元件，同時由于光伏系統發電具有白天黑夜交替工作的間歇特性，夜間并網變壓器基本處于空載狀態，這意味著空載損耗在夜間是白白浪費掉的，據統計數據顯示，設計容量為100MW的光伏電站，其所有變壓器的空載損耗占全年發電量的0.3%~0.7%，高達600000kWh；更進一步講，只要是變壓器處于帶電狀態，那么這部分損耗是實實在在存在的，倘若要減少該損耗，最直接有效的方式就是在夜間斷開后級所有并網變壓器的進線開關，變壓器退出運行，白天再投入運行，但是這樣就存在兩個問題：（1）頻繁進行如此大規模變壓器的投退工作從運維角度來看是無法實現的（2）由于變壓器的剩磁和合閘涌流等原因，在變壓器投退中對電網和變壓器本身都有較大沖擊，影響變壓器壽命。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種能夠簡單控制光伏電站中的變壓器的投退，降低夜間損耗，同時對變壓器的壽命影響較小的控制系統。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是光伏電站的夜間損耗較大，而直接通斷所有變壓器的進線開關的投退方式具有運維難度較大，對電壓器沖擊較大，影響變壓器壽命的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種光伏電站的投退控制系統，所述光伏電站包括若干光伏發電系統，每個所述光伏發電系統的輸出均經對應的并網變壓器后連接至集電線母線，所述集電線母線的輸出經過主升壓變壓器T1并入電網；所述投退控制系統并聯在主升壓變壓器T1的低壓側和集電線母線之間，所述投退控制系統包括斷路器QF1、斷路器QF2、晶閘管VT、雙向變流器DBL、變壓器T2、超級電容儲能組件SC和控制器，

所述斷路器QF1與晶閘管VT并聯后一端連接在所述主升壓變壓器T1的低壓側、另一端與集電線母線相連；

所述斷路器QF2的一端連接與集電線母線相連、另一端與變壓器T2的一端相連；

所述超級電容儲能組件SC與雙向變流器DBL串聯后連接在變壓器T2的另一端上；

所述控制器與斷路器QF1、斷路器QF2、晶閘管VT、雙向變流器DBL、超級電容儲能組件SC均相連。

作為一種具體的實施方式，所述投退控制系統還包括電壓采樣器PT，所述電壓采樣器PT的一端連接在主升壓變壓器T1的低壓側、另一端連接控制器，所述控制器根據電壓采樣器PT所采集到的主升壓變壓器T1的低壓側電壓來控制雙向變流器DBL的輸出電壓幅值與相位。

作為一種具體的實施方式，所述投退控制系統還包括電子旁路單元TBP，所述電子旁路單元TBP與雙向變流器DBL相連，變壓器T2的另一端連接在電子旁路單元TBP與雙向變流器DBL的連線中點處。

作為一種具體的實施方式，所述光伏電站具有發電模式和停運模式，

當所述光伏電站處于發電模式時，通過控制器將所述斷路器QF1、斷路器QF2閉合，電站旁路單元TBP斷開，通過變壓器T2、雙向變流器DBL向超級電容組件SC充電；

當所述光伏電站處于停運模式時，通過控制器將所述斷路器QF1、斷路器QF2斷開；