本實用新型涉及一種DC1500V光伏防雷智能匯流箱，應用于集中式光伏系統(tǒng)中直流側(cè)DC1500V匯流與防雷保護的設(shè)備，屬于光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著能源需求日益增加，礦石能源已被過度挖掘，世界各國都在大力開發(fā)可再生能源。其中太陽能發(fā)電是發(fā)展最為迅速的一種綠色能源，中國光伏產(chǎn)能占據(jù)全球半壁江山。當前中國以及全球光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，它核心的發(fā)展目標是要和傳統(tǒng)的電力進行競爭，實現(xiàn)更低的供電成本，更高的投資收益。光伏系統(tǒng)從先前的600V系統(tǒng)電壓，升級到了1000V的系統(tǒng)電壓，當前主流的光伏發(fā)電系統(tǒng)是基于1000V直流段電壓設(shè)計和建造的，但從系統(tǒng)的角度來看，若有更高的輸入、輸出電壓等級，可以降低交直流側(cè)線損及變壓器低壓側(cè)繞組損耗，電站的系統(tǒng)效率預期可以提升1.5-2％。為了滿足新的需求，光伏發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)在開始升級為1500V。隨著電壓等級的升高，相應配套的產(chǎn)品，如光伏組件，逆變器等都相應的出現(xiàn)。

DC1500V光伏系統(tǒng)在應對光伏組件效率提升后的電壓上升、通過電壓提升降低線損、降低設(shè)備成本方面比目前DC1000V系統(tǒng)有比較明顯的優(yōu)勢。DC1500V系統(tǒng)發(fā)展進度：作為光伏系統(tǒng)直流側(cè)的主要設(shè)備，組件、逆變器已經(jīng)取得突破，各大組件廠及逆變器廠一直在積極的推動DC1500V系統(tǒng)商用進程。

目前有待解決的問題是：DC1500V光伏系統(tǒng)直流側(cè)匯流、防雷，自供電、監(jiān)測功能，光伏組件陣列電池串電流測量監(jiān)測、電涌保護裝置狀態(tài)采集、直流斷路器狀態(tài)采集等，如何保證光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮最大功效。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：提供了一種具有可靠的防雷和監(jiān)測功能、現(xiàn)場施工和維護方便且成本低、系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性高的DC1500V光伏防雷智能匯流箱，解決了如何使得DC1500V光伏發(fā)電系統(tǒng)直流側(cè)匯流、防雷，自供電、監(jiān)測功能，并發(fā)揮最大功效的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是提供了一種DC1500V光伏防雷智能匯流箱，其特征在于，包括可同時接入多路直流的輸入端口，每路輸入端口依次通過輸入過流、短路保護裝置以及系統(tǒng)防反接模塊與直流匯流母排的輸入端連接，直流匯流母排的輸出端分別連接電涌保護裝置、DC-DC轉(zhuǎn)換模塊、直流匯流輸出過流保護裝置，DC-DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接智能檢測模塊，智能檢測模塊的輸入端、輸出端分別連接直流電流檢測傳感器和上位機，系統(tǒng)防反接模塊的輸出端連接直流電流檢測傳感器輸入端，直流匯流輸出過流保護裝置連接具備短路、過流、過熱保護功能的匯流輸出端口。

優(yōu)選地，所述的智能檢測模塊包括用于采集電壓、電流、溫度、電涌保護裝置劣化信號、通信單元的智能檢測裝置。

優(yōu)選地，所述的智能檢測模塊的輸出端分別連接就地顯示模塊和通信模塊，通信模塊與上位機連接。

優(yōu)選地，所述的電涌保護裝置和電涌泄放端口，直流匯流母排連接電涌保護裝置，電涌保護裝置連接電涌泄放端口，電涌泄放端口連接接地網(wǎng)絡(luò)。

優(yōu)選地，所述的電涌保護裝置上有劣化指示和遙信接口。

優(yōu)選地，所述的直流電流檢測傳感器為穿線式隔離霍爾直流電流傳感器。

本實用新型具有可靠的防雷、監(jiān)測功能，現(xiàn)場施工、維護方便且成本低，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，解決DC1500V光伏系統(tǒng)直流側(cè)匯流、防雷，自供電、監(jiān)測功能，實現(xiàn)光伏組件陣列電池串電流測量監(jiān)測、電涌保護裝置狀態(tài)采集、直流斷路器狀態(tài)采集等，并把測量和采集到的數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)上傳，保證光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮最大功效。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果：

(1)用于DC1500V光伏系統(tǒng)的輸出匯流，可同時接入16路發(fā)電陣列，一路輸出，每路輸入均具備短路、過流保護、系統(tǒng)防反接功能，匯流輸出配置過流保護裝置。

(2)配置系統(tǒng)DC1500V專用電涌保護裝置，全模式保護，電涌保護裝置具有劣化指示和遙信接口，便于智能化監(jiān)測。

(3)直流匯流母排，相對普通電纜具有良好導電性能和溫度特性。

(4)配置智能監(jiān)控模塊，采用光伏系統(tǒng)自供電，對電壓、電流、溫度、開關(guān)量信號等數(shù)據(jù)進行采集，本地顯示，方便設(shè)備現(xiàn)場施工、運行維護。

(5)具備隔離的RS485Modbus-RTU通訊，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)傳輸，提高了系統(tǒng)安全性，通過上位機軟件遠程監(jiān)控設(shè)備運行狀況，故障分析。

(6)配置DC-DC轉(zhuǎn)換模塊，從高壓端直接取電，200～1500VDC超寬超高輸入電壓范圍，自供電。

附圖說明

圖1為一種DC1500V光伏防雷智能匯流箱的系統(tǒng)框圖；

圖2為一種DC1500V光伏防雷智能匯流箱的實際應用圖。

具體實施方式

為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

本實用新型為一種DC1500V光伏防雷智能匯流箱，其用于DC1500V光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流側(cè)，用于DC1500V光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備的匯流、防雷、過流保護和電氣參數(shù)監(jiān)測，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

DC1500V光伏防雷智能匯流箱配置專用輸入端口，可同時接入多路(最大16回路)1500V直流的輸入端口，每路電流流過輸入端口，并通過輸入過流、短路保護裝置后經(jīng)過系統(tǒng)防反接模塊，隨后流向直流匯流母排，實現(xiàn)電流匯集；系統(tǒng)防反接模塊能承受DC2500V反向電壓，不被擊穿。直流匯流母排的輸出端分別連接電涌保護裝置、DC-DC轉(zhuǎn)換模塊、直流匯流輸出過流保護裝置，DC-DC轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接智能檢測模塊，智能檢測模塊的輸入端連接直流電流檢測傳感器，智能檢測模塊的輸出端分別連接就地顯示模塊和通信模塊，通信模塊(即RS485通信模塊)與上位機(即RS485通信網(wǎng)絡(luò))連接，系統(tǒng)防反接模塊的輸出端連接直流電流檢測傳感器輸入端，直流匯流輸出過流保護裝置連接具備短路、過流、過熱保護功能的匯流輸出端口，檢測數(shù)據(jù)就地顯示，同時通過RS485通信網(wǎng)絡(luò)遠距離傳輸。電涌保護裝置連接電涌泄放端口，電涌泄放端口連接接地網(wǎng)絡(luò)，全模式防雷保護，最高泄放電40kA；配置DC-DC轉(zhuǎn)換模塊為智能檢測模塊、直流電流檢測傳感器提供電源，從光電系統(tǒng)的直流匯流母排直接取電，無需單獨布線供電，200～1500VDC超寬超高輸入電壓范圍；智能檢測模塊檢測出電壓、電流等參數(shù)，同時智能檢測模塊對現(xiàn)場的溫度、電涌保護裝置劣化信號、匯流輸出過流裝置狀態(tài)等數(shù)據(jù)進行采集，即智能檢測模塊包括用于采集電壓、電流、溫度、電涌保護裝置劣化信號、通信單元的智能檢測裝置，可通過就地顯示模塊顯示相關(guān)參數(shù)，同時具備隔離的RS485Modbus-RTU通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，上位機軟件遠程監(jiān)控設(shè)備運行狀況，進行故障分析。電流經(jīng)過直流檢測傳感器，直流匯流母排，再通過匯流輸出過流保護裝置后對外輸出。

其中，直流電流檢測傳感器為穿線式隔離霍爾直流電流傳感器；電涌保護裝置上有劣化指示和遙信接口；用于顯示智能檢測模塊所采集的數(shù)據(jù)的就地顯示、RS485通信模塊與智能檢測模塊連接。智能檢測模塊、就地顯示模塊、RS485通信模塊均采用光伏發(fā)電系統(tǒng)自供電。

當DC1500V光伏發(fā)電系統(tǒng)直流側(cè)遭受雷擊、感應雷電流、操作過電壓時，電涌中的高壓被電涌保護裝置限制，大電流經(jīng)電涌保護裝置和電涌泄放端口流入接地網(wǎng)絡(luò)，保護設(shè)備免受過電壓沖擊，并扼制電涌擴散，保護后端設(shè)備。

本實用新型的接線方式如圖2所示，DC1500V光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏方陣中的光伏電池串列接入兩個DC1500V光伏防雷智能匯流箱(即設(shè)備A和設(shè)備B)，再經(jīng)過逆變系統(tǒng)C到升壓系統(tǒng)D實現(xiàn)光伏發(fā)電并網(wǎng)，DC1500V光伏防雷智能匯流箱對直流側(cè)線路進行過電壓保護，匯流箱內(nèi)的電氣參數(shù)檢測后再連接到后端的光伏監(jiān)控系統(tǒng)E，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

DC1500V光伏防雷智能匯流箱配置光伏DC1500V專用直流電涌保護裝置、系統(tǒng)防反接模塊、輸入過流、短路保護裝置，并設(shè)置工作狀態(tài)監(jiān)測、控制處理、通信等功能電路。箱體防護等級達到IP65，完全滿足光伏發(fā)電系統(tǒng)室外安裝要求，保護發(fā)電設(shè)備免受直流側(cè)雷擊、電網(wǎng)浪涌過電壓沖擊，并提供匯流電參數(shù)監(jiān)測、輸入防反、輸出隔離，具備過壓、過載、短路等保護功能，作為發(fā)電設(shè)備輸出斷開點，提高系統(tǒng)的安全性，保證安裝維護人員的安全性。設(shè)備穩(wěn)定可靠，匯流回路數(shù)、電壓等級、電涌保護裝置保護水平、電參數(shù)監(jiān)測項目可根據(jù)DC1500V光伏發(fā)電系統(tǒng)需求靈活選配。