一種高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，包括包括發(fā)電裝置、高效光伏組件、可調傾角支架、并網型逆變器、并網交流箱、控制裝置、監(jiān)控控制器和環(huán)境監(jiān)測儀。太陽光照射到光伏組件上，組件發(fā)生光伏效應產生直流電，經并網逆變器轉換為交流電，供用戶負載用電，當用戶側負載不用電或電用不完時電流上網傳給公共電網。本實用新型所述高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，采用了光伏組件、可調傾角支架、并網型逆變器，因此發(fā)電效率高、整體發(fā)電量提高約10%。同時采用了監(jiān)控控制器，對系統(tǒng)進行優(yōu)化控制和管理，提高了電能質量和對電網的安全性。
【專利說明】一種局效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，特別是一種高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)是在用戶側就近利用分布式光伏電源，將太陽光能轉換為直流電，然后再轉換為交流電供用戶直接使用和上電網的一種發(fā)電系統(tǒng)，它是對大電網遠距離傳輸電能的有效補充。
[0003]光伏分布式發(fā)電是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，它倡導就近發(fā)電，就近并網，就近轉換，就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。但是分布式發(fā)電對如何最大化太陽能發(fā)電量、如何保證電網安全也提出了嚴格要求，這一過程光伏逆變器的功能性和穩(wěn)定性也顯得異常關鍵。

【發(fā)明內容】

[0004]發(fā)明目的:本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)整體效率低并且無優(yōu)化控制的問題。
[0005]技術方案:本實用新型提供以下技術方案:一種高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏組件、可調傾角支架、并網逆變器、交流并網箱、公共電網、用戶側負載、監(jiān)控控制器、環(huán)境監(jiān)測儀；其中光伏組件和可調傾角支架連接，可調傾角支架與并網逆變器連接，并網逆變器與交流并網箱連接，交流并網箱分別與公共電網和用戶側負載連接，用戶側負載與監(jiān)控控制器連接，監(jiān)控控制器與交流并網箱相互連接，監(jiān)控控制器與可調傾角支架連接，環(huán)境監(jiān)測儀與監(jiān)控控制器連接。
[0006]作為優(yōu)化，所述發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件采用高效晶硅或薄膜組件。
[0007]作為優(yōu)化，所述發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件安裝在可調傾角支架上，可調支架為手動或電動調節(jié)。
[0008]作為優(yōu)化，所述發(fā)電系統(tǒng)中并網交流箱包括網側斷路器、防雷器、發(fā)電計量表、并網接口和交流電壓電流表。
[0009]工作原理:太陽光照射到光伏組件表面，組件安裝在可調傾角支架上，光伏組件發(fā)生光伏效應產生直流電，經并網逆變器轉換為交流電，通過交流并網箱供用戶側負載用電，當用戶側負載不用電或電用不完時電量上公共電網。整個過程由監(jiān)控控制器監(jiān)控、控制。
[0010]有益效果:本實用新型與現(xiàn)有技術相比:本實用新型所述光伏組件采用高效晶硅或薄膜組件，性能穩(wěn)定、轉換率高；可調傾角支架采用電動或手動調節(jié)水平傾角的角度來提高直射到組件表面的太陽輻射量，從而提高發(fā)電效率及發(fā)電量；并網型逆變器具有MPPT電壓范圍廣、啟動電壓低、轉換效率高、使用膜電容技術等特點，同時兼具匯流、功率補償功能。本實用新型所述高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，采用了光伏組件、可調傾角支架、并網型逆變器，因此發(fā)電效率高、整體發(fā)電量提高約10%。同時采用了監(jiān)控控制器，對系統(tǒng)進行優(yōu)化控制和管理，提高了電能質量和對電網的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]如附圖1所示包括光伏組件11、可調傾角支架12、并網逆變器13、交流并網箱14、公共電網15、用戶側負載16，監(jiān)控控制器21、環(huán)境監(jiān)測儀22。
[0013]電流產生、傳輸過程如下:太陽光照射到光伏組件11表面，組件安裝在可調傾角支架12上，光伏組件11發(fā)生光伏效應產生直流電，經并網逆變器13轉換為交流電，通過交流并網箱14供用戶側負載16用電，當用戶側負載16不用電或電用不完時電量上公共電網15。整個過程由監(jiān)控控制器21監(jiān)控、控制。
[0014]光伏組件11采用高效晶硅或薄膜組件，性能穩(wěn)定、轉換率高，此項是在等面積的占地情況下增加發(fā)電量最直接的方式。光伏組件11安裝在可調傾角支架12上，可調傾角支架12可為手動或電動方式，手動方式調節(jié)是由工作人員根據預先分析計算好的太陽輻射量，在某個時間調節(jié)支架與水平面的傾角；電動方式調節(jié)是由電動馬達帶動，由監(jiān)控控制器21控制，監(jiān)控控制器21里有預先根據當?shù)厝晏栞椛淞吭O置的數(shù)據庫，季節(jié)性調節(jié)支架的水平傾角或由環(huán)境監(jiān)測儀22測量出正午時刻照射到組件上的太陽輻射量，將信號傳給監(jiān)控控制器21，然后監(jiān)控控制器21控制電動馬達調節(jié)水平傾角，最終提高直射到光伏組件11表面的太陽輻射量，一年內傾角調節(jié)的次數(shù)由數(shù)據庫設定而成，調節(jié)次數(shù)越多，發(fā)電量越高，但對可調支架的結構、機電性能要求越高，可根據發(fā)電量和投入比而定；通過此項能提高系統(tǒng)約4%的發(fā)電量。并網逆變器13是將光伏組件11發(fā)出的直流電匯集起來并將直流逆變成交流，它與常規(guī)逆變器相比具有高轉換效率98%以上，使用膜電容提供了系統(tǒng)的使用壽命，寬直流電壓輸入范圍(最高達1000V)，啟動電壓低(270V)，滿載MPP電壓廣(250-800V)等優(yōu)點，增加了發(fā)電效率和發(fā)電量；同時兼具匯流箱、直流配電柜、功率補償?shù)墓δ埽瑴p少了電氣元件及直流電纜的功率損失。交流電通過交流并網箱14傳輸?shù)焦搽娋W15或用戶側負載16，交流并網箱14內含并網接口、斷路器、防雷器、交流電壓電流表、發(fā)電計量表，發(fā)電計量表安裝在公共電網15側，對上網的電量進行計量。
[0015]整個控制過程如下:環(huán)境監(jiān)測儀22感知環(huán)境溫度、太陽輻射量、風速等，將這些信號傳輸給監(jiān)控控制器21，監(jiān)控控制器21內有數(shù)據庫，控制可調傾角支架12，改變傾角角度。并網逆變器13感知每路光伏組串直流電壓電流、功率補償電壓等信號，交流并網箱14感知交流電壓電流信號并傳輸給監(jiān)控控制器21控制并網逆變器13內每路斷路器的開閉、調節(jié)功率、對每路光伏組串工作狀況、電能質量進行監(jiān)控，防止對公共電網15的沖擊；監(jiān)控控制器21控制交流并網箱14內斷路器的開閉。用戶側負載16感知用電情況并將信號傳輸給監(jiān)控控制器21，執(zhí)行為當用戶側負載16不用電時，連接負載16的斷路器打開，連接電網15的斷路器閉合，系統(tǒng)發(fā)出的交流電直接傳輸給公共電網15 ;當用戶側負載16用電但用不完時，連接負載16和電網15的斷路器閉合，但有邏輯先后關系，系統(tǒng)發(fā)出的電先供負載16使用，余下部分傳輸給公共電網15 ;當用戶側負載16用電足夠多時，連接負載16的斷路器閉合，連接電網15的斷路器打開，系統(tǒng)發(fā)出的電全部供負載16使用。監(jiān)控控制器21集成環(huán)境、安防、電能量、電能質量等監(jiān)測數(shù)據，分類處理，分類存儲，統(tǒng)一界面顯示監(jiān)測數(shù)據，所有的通訊接口都為RS485，操作方便。
[0016]該系統(tǒng)較常規(guī)系統(tǒng)，采用了高效光伏組件、可調傾角支架、高效并網型逆變器，因此發(fā)電效率高、整體發(fā)電量提高約10%。同時采用了監(jiān)控控制器，對系統(tǒng)進行優(yōu)化控制和管理，提高了電能質量和對電網的安全性。
【權利要求】
1.一種高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括光伏組件(11)、可調傾角支架(12)、并網逆變器(13)、交流并網箱(14)、公共電網(15)、用戶側負載(16)、監(jiān)控控制器(21)、環(huán)境監(jiān)測儀(22);其中光伏組件(11)和可調傾角支架(12)連接，可調傾角支架(12)與并網逆變器(13)連接，并網逆變器(13)與交流并網箱(14)連接，交流并網箱(14)分別與公共電網(15)和用戶側負載(16)連接，用戶側負載(16)與監(jiān)控控制器(21)連接，監(jiān)控控制器(21)與交流并網箱(14)相互連接，監(jiān)控控制器(21)與可調傾角支架(12)連接，環(huán)境監(jiān)測儀(22)與監(jiān)控控制器(21)連接。
2.根據權利要求1所述的高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件采用高效晶硅或薄膜組件。
3.根據權利要求2所述的高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件安裝在可調傾角支架(I)上，可調支架為手動或電動調節(jié)。
4.根據權利要求3所述的高效率的光伏分布式發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)中并網交流箱⑶包括網側斷路器、防雷器、發(fā)電計量表、并網接口和交流電壓電流表。
【文檔編號】H02J3/38GK203589743SQ201320448728
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權日:2013年7月26日
【發(fā)明者】錢弢, 鄧平, 王皓天, 陸志平 申請人:國電新能源技術研究院, 國電光伏有限公司