[实用新型]一种光伏发电单元及光伏发电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏发电单元及光伏发电系统。

背景技术

随着光伏并网发电技术的大规模兴起，对于较大规模的光伏并网发电系统，为了减少光伏阵列与并网逆变器之间的连接线，方便维护，需在光伏阵列与并网逆变器之间增加光伏阵列直流汇流装置(即光伏阵列汇流箱)，其作用是将一定数量的光伏(PV，photovoltaic)阵列汇流成一路直流输出，然后由并网逆变器将汇流输出的直流电逆变为交流电后输出至输电网络，其中，光伏阵列汇流箱与逆变器之间通过电力线缆连接以传输电能。

市场上的光伏阵列汇流箱一般分为两种，其中一种只具有简单的汇流功能，另一种除了具有汇流功能之外还具有实时监测各直流输入支路的电流以及汇流后的电压的功能，然后通过有线或无线通讯方式将实时监测到的电流和电压数据经逆变室通讯单元上传至监控中心，并由监控中心对各光伏阵列输出的电流和光伏阵列汇流箱汇流后的电压进行统一监控。目前，光伏阵列汇流箱与逆变室通讯单元之间的通讯方式一般采用RS485总线方式，这种通讯方式需单独布线，不仅布线费时费力，后期维护也十分不方便，而如果采用无线通讯方式的话，存在通讯信号极不稳定的缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种在光伏阵列汇流箱与逆变室通讯单元之间无需单独布线就能进行通讯，且通讯信号稳定可靠的光伏发电单元及光伏发电系统。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是：

所述光伏发电单元包括：多组光伏阵列、光伏阵列汇流箱、第一电力载波转换单元、第二电力载波转换单元以及逆变室通讯单元；

所述光伏阵列汇流箱包括光伏阵列汇流电路和监测单元，所述光伏阵列汇流电路分别与多组光伏阵列相连，用于将所述多组光伏阵列输出的直流电汇流成一路直流输出，所述监测单元用于实时监测各组光伏阵列输出的电流信号及汇流输出的电压信号，并将所述电流信号和电压信号传输至第一电力载波转换单元；

所述第一电力载波转换单元用于将所述电流信号和电压信号调制到电力线缆上，以通过电力线缆传输所述电流信号和电压信号；

所述第二电力载波转换单元用于将所述电流信号和电压信号从电力线缆上解调出来，并将解调后的电流信号和电压信号经由逆变室通讯单元输出。

优选地，所述光伏阵列汇流箱还包括报警单元，其内预设有报警阈值，用于当监测单元实时监测到的所述电流信号和/或电压信号的值超出所述报警阈值时输出报警信号至第一电力载波转换单元；

所述第一电力载波转换单元还用于将所述报警信号调制到电力线缆上，以通过电力线缆传输所述报警信号；

所述第二电力载波转换单元用于将所述报警信号从电力线缆上解调出来，并将解调后的报警信号经由逆变室通讯单元输出。

优选地，所述光伏阵列汇流箱还包括通讯处理单元，用于将监测单元输出的所述电流信号和电压信号，和/或报警单元输出的所述报警信号进行抗干扰处理后输出至第一电力载波转换单元。

优选地，所述光伏阵列汇流电路包括多路直流输入支路，所述多路直流输入支路并联后汇流成一路直流输出；所述多组光伏阵列分别与光伏阵列汇流电路的多路直流输入支路相连；

所述光伏发电单元还包括逆变单元；所述多组光伏阵列输出的直流电经光伏阵列汇流电路汇流后通过电力线缆传输至逆变单元，所述逆变单元用于将光伏阵列汇流电路汇流输出的直流电转换为交流电后传输至输电网络。

优选地，所述监测单元包括电流监测子单元和电压监测子单元；

所述电流监测子单元采用多个，每个电流监测子单元均用于实时监测一路直流输入支路的电流信号，并将实时监测到的电流信号输出至第一电力载波转换单元；

所述电压监测子单元用于实时监测光伏阵列汇流电路汇流后的电压信号，并将实时监测到的电压信号输出至第一电力载波转换单元。

优选地，所述第一电力载波转换单元与第二电力载波转换单元均包括热敏电阻，以防雷击，所述热敏电阻并联在第一电力载波转换单元/第二电力载波转换单元与电力线缆相连的一端。

优选地，所述第一电力载波转换单元与第二电力载波转换单元采均用半双工工作模式。

优选地，所述第一电力载波转换单元/第二电力载波转换单元所采用的信号调制解调方式为多载波快速跳频调制解调方式或正交频分复用多载波调制解调方式。