光伏發(fā)電系統(tǒng)用匯流、逆變、升壓監(jiān)控計量集成電器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)用匯流、逆變升壓的裝置，具體說是一種光伏發(fā)電系統(tǒng)用匯流、逆變、升壓監(jiān)控計量集成電器。
[0002]
【背景技術】
光伏并網電站系統(tǒng)一般是將太陽能光伏陣列發(fā)出的直流電通過光伏匯流箱、逆變箱、升壓箱將低壓直流電流轉化為與公共電網電壓同頻同相的交流電。目前，匯流箱、逆變箱、升壓箱是分開安放的，太陽能陣列發(fā)出的直流電先經過低壓直流電線進入匯流箱進行匯流，在通過直流母線進入逆變箱，將直流電壓轉換為交流電壓，逆變箱輸出端通過交流母線將低壓交流電輸送到升壓箱，升壓箱將低壓交流電轉換為高壓交流電輸出。分開安放匯流箱、逆變箱、升壓箱在技術上需要克服許多的技術問題，例如逆變箱和升壓箱之間為了防止擊穿會設定安全距離，從而使逆變箱和升壓箱之間的電線裸露在大氣中或者地底，極端天氣和鼠蟻都會造成漏電危險，目前在匯流、逆變、升壓過程中只有在逆變和升壓過程中有監(jiān)控，并且逆變和升壓過程的監(jiān)控是由電網管轄。
[0003]針對現(xiàn)有不足，現(xiàn)將光伏電站高度集合成一體式，在一個集成箱中完成匯流、逆變、升壓。并且并網電站的整個發(fā)電體系需要一套完整的監(jiān)控裝置，我公司設計了一個分層、分級、分布式的開放式監(jiān)控系統(tǒng)，分別對匯流、逆變、升壓過程的參數(shù)、線路保護、直流系統(tǒng)巡檢、環(huán)境監(jiān)測、向日追蹤、殼體門禁和火警等進行統(tǒng)一監(jiān)控，及時報警。

【發(fā)明內容】

[0004]針對上述情況，本發(fā)明提供一種光伏發(fā)電系統(tǒng)用匯流、逆變、升壓監(jiān)控計量集成電器，高度集合成一體式，在一個集成箱中完成匯流、逆變、升壓。改進監(jiān)控系統(tǒng)，包括增設的用于追蹤太陽高度角、太陽方位角、太陽赤緯、太陽時角的向日追蹤裝置；用于檢測匯流箱電流、電壓、發(fā)電功率、電度量的數(shù)據(jù)、直流斷路器狀態(tài)采集的直流電流采集器；用于DC防雷器的失效狀態(tài)與壽命檢測的防雷箱，用于設置逆變器的輸入電壓欠壓閾值、輸入電壓過壓閾值、輸出電壓過壓閾值和輸出電壓欠壓閾值以及檢測輸出功率、輸入功率、輸出電壓、輸入電壓、輸出電流、輸入電流、發(fā)電量的逆變箱控制器；用于檢測光伏電池組件表面溫度的溫度變送器；用于檢測環(huán)境濕度、溫度、風速、風向、輻射等參數(shù)信息的環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀；用于檢測電站箱體內部的門禁、火警的門禁系統(tǒng)和火警傳感器；實地監(jiān)控攝像頭以及可對攝像頭進行視頻遠程控制、調整方向、錄像、拍照的攝像頭控制裝置；本監(jiān)控系統(tǒng)性能穩(wěn)定、功能完善、實用性強。實現(xiàn)了對光伏電站各部分的綜合檢測和監(jiān)控，降低了光伏電站的故障概率，提高了電站的自動化管理，節(jié)省了大量的人力和物力，提高了工作效率。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
光伏發(fā)電系統(tǒng)用匯流、逆變、升壓監(jiān)控計量集成電器，包括光伏電池、兩個直流匯流箱、兩個逆變箱、一個升壓箱和集成式殼體，光伏電池輸出端伸入集成式殼體中并與直流匯流箱輸入端連接，直流匯流箱的輸出端通過直流母線與逆變箱連接，一個直流匯流箱和一個逆變箱組成一組匯流逆變電路，兩組匯流逆變電路輸出端均通過交流母線連接至升壓箱，升壓箱輸出端連接高壓電網，其特征在于，還包括監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置包括數(shù)據(jù)采集器、后臺監(jiān)控主機、通信管理主機，數(shù)據(jù)采集器主機有兩個輸出端，一個輸出端與后臺監(jiān)控主機連接，另一個輸出端連接通信管理主機；所述數(shù)據(jù)采集器包括溫度變送器、向日追蹤裝置、直流電流采集器、逆變箱控制器、環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀、門禁系統(tǒng)、火警傳感器、攝像頭控制裝置，所述溫度變送器設于每個光伏電池上，溫度變送器均與數(shù)據(jù)采集器主機端口連接，所述向日追蹤裝置設于光伏電池附近并與數(shù)據(jù)采集器主機端口連接，所述直流電流采集器和逆變箱控制器設于數(shù)據(jù)采集器主機內部，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀設于集成式殼體外部，環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀與數(shù)據(jù)采集器主機端口連接，所述門禁系統(tǒng)、火警傳感器和攝像頭控制裝置設于集成式殼體內部并與數(shù)據(jù)采集器主機端口連接。
[0006]所述每個匯流箱包括兩個DC熔斷器、兩個DC防雷器、兩個DC斷路器、兩個直流EMC濾波器，每一個DC熔斷器、一個DC防雷器、一個DC斷路器和一個直流EMC濾波器組成一組，光伏電池輸出端火線和零線分別連接DC熔斷器輸入端，DC熔斷器的輸出端與直流EMC濾波器連接，直流EMC濾波器的輸出端與逆變箱連接，光伏電池輸出端火線和零線之間還設有DC防雷器，光伏電池輸出端零線上設有DC熔斷器。
[0007]所述逆變箱中包括三相逆變橋電路、LC濾波器、交流EMC濾波器、交流接觸器、交流斷路器、交流防雷器，所述三項逆變橋輸出端與LC濾波器輸入端連接，LC濾波器輸出端與交流EMC濾波器連接，交流EMC濾波器輸出端依次與交流接觸器和交流斷路器連接，交流斷路器與升壓箱連接，所述交流斷路器輸出端還設有交流防雷器。
[0008]所述匯流箱為16路電池串口輸入，匯流箱的直流啟動電壓為450?550V，最大輸入電壓1000V，最大輸入電流2400A。
[0009]所述逆變箱的額定功率1000KW，最大交流輸出功率1100KW，電流畸變率< 3%。
[0010]所述直流電流采集器采用CE系列的2*16路直流電流采集器。
[0011]所述逆變控制器采用嵌入式控制器M0XAia240。其硬件配置為積木式結構，該結構易安裝、易使用，具有非常好的可靠性、擴展性、兼容性，通信功能強、組網靈活，可獨立完成測控任務，可以保證系統(tǒng)的安全運行。
[0012]所述向日追蹤裝置采用雙軸跟蹤、雙軸聯(lián)動設計，利用單片機和步進電機驅動雙軸，通過對跟蹤機構進行水平、俯仰兩個自由度的控制，實現(xiàn)對太陽光的全天侯跟蹤。采用光電跟蹤方式，由光電傳感器根據(jù)入射光線的強弱變化產生反饋信號到計算機，計算機運行程序調整采光板的角度實現(xiàn)對太陽的跟蹤，提高太陽能發(fā)電的效率，降低能耗。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點:高度集合成一體式，在一個集成箱中完成匯流、逆變、升壓。改進監(jiān)控系統(tǒng)，包括增設的用于追蹤太陽高度角、太陽方位角、太陽赤緯、太陽時角的向日追蹤裝置；用于檢測匯流箱電流、電壓、發(fā)電功率、電度量的數(shù)據(jù)、直流斷路器狀態(tài)采集的直流電流采集器；用于DC防雷器的失效狀態(tài)與壽命檢測的防雷箱，用于設置逆變器的輸入電壓欠壓閾值、輸入電壓過壓閾值、輸出電壓過壓閾值和輸出電壓欠壓閾值以及檢測輸出功率、輸入功率、輸出電壓、輸入電壓、輸出電流、輸入電流、發(fā)電量的逆變箱控制器；用于檢測光伏電池組件表面溫度的溫度變送器；用于檢測環(huán)境濕度、溫度、風速、風向、輻射等參數(shù)信息的環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀；用于檢測電站箱體內部的門禁、火警的門禁系統(tǒng)和火警傳感器；實地監(jiān)控攝像頭以及可對攝像頭進行視頻遠程控制、調整方向、錄像、拍照的攝像頭控制裝置；本監(jiān)控系統(tǒng)性能穩(wěn)定、功能完善、實用性強。實現(xiàn)了對光伏電站各部分的綜合檢測和監(jiān)控，降低了光伏電站的故障