[实用新型]多功能一体化光伏发电装置

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及到光伏发电设备领域，特指一种多功能一体化光伏发电装置。

背景技术

太阳能作为一种清洁、高效、永不衰竭的新兴绿色能源，具有安全可靠、无噪声、无污染、维护简便等优点，可广泛用于社会生活的各个领域，特别是应用于光伏并网发电系统与发电站中。

目前，大型的光伏发电系统一般包括太阳能光伏组件阵列、汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、箱式变压器以及其它相关通信监控设备等各设备。工程上，将多个相同光伏组件通过线缆串联构成单路具有较高直流电压等级的光伏组串；由汇流箱将多路光伏组串的小电流进行汇流成一路大电流输出；由直流配电柜实现对多台汇流箱的输出进行进入汇流配电输出；直流配电柜的输出通过线缆引至并网逆变器，通过逆变器逆变并网输出；变压器及相关并网设备对逆变器的输出的进行配电升压并网；发电系统内的环境监测仪、汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、变压器等通过通信监控柜通信监控，并与电站总监控中心通信。目前，光伏逆变器基本为户内型，户外型很少，户外型光伏逆变器主要为小功率的（几百瓦~几十千瓦），大功率户外型逆变器暂无运用案例。大型光伏发电系统工程实际运用中，为满足现场户外环境应用，有两种做法：一是现场为直流配电柜、并网逆变器、通信监控柜专门建造土建类配电室或利用已有的建筑物，将上述各分立柜体安置布置于其中；另一种，设备供货厂商为上述设备制造专门的非土建类的逆变房，将上述各分立柜体设备按功能结构拼凑安装于其中。

传统技术中，在实际运用时，往往需为直流配电柜、并网逆变器、相关通信监控设备及附属等专门建造配电室或采用大功率房/箱体，将上述各分立柜体安置布置于其中，以满足现场户外环境。例如，如现有的光伏发电系统结构如图1所示，直流配电柜、逆变器、通信监控柜及相关的控制电源供电配电箱集中安置排布于土建配电室或大功率户外移动房中。

相对系统而言，整个直流配电、逆变发电、通信监控系统未进行高度一体化集成，各项功能分散化于各个独立柜体内，系统各设备的内外接线杂乱、内部空间利用率低，系统管理不佳，以及安装和维护不方便等，其具体表现如下：

1.现有的光伏发电并网用的大功率逆变器运用于实际现场发电时，需要另外配置直流配电柜，并且不具有完整的发电系统通信监控功能，发电系统需要配置通信监控柜。

2.无论是土建配电室中安装，还是大功率房/箱体内集成摆放，光伏并网发电系统中所用各种设备的厂家不统一，需要将不同厂家的柜体设备组装起来，可能导致不同厂家的设备之间出现不匹配的问题；且在安装的过程中，设备之间可能因为安置位置混乱而衔接不好，加大了设备安装的难度，当设备出现问题时，需要不同厂家进行售后维修服务，也不便于整个系统的安装和维护。

3.光伏并网发电系统中包括并网逆变器、直流配电柜、通信监控柜的各设备柜体基本为户内型，应用于大型光伏并网发电系统中，需要额外配置户外型防护能力的配电室或逆变房，现场施工量大、周期长，且成本高。

4.无论是专门建造的配电室还是现有的大功率户外逆变房都仅是将各独立的直流配电柜、并网逆变、通信监控设备简单拼凑组合，整个系统的空间布局不合理，空间利用率低；且各设备功能未进行高度一体化集成，各项功能分散化于各个柜体内，配电室/逆变房体较庞大，用材多，成本较高，大功率逆变房运输和安装也存在一定困难。

5.光伏并网发电系统中各设备接口众多，需要接入的线缆较多，对线缆的接线没有统一的管理，不便于现场的接线和后期的维护；现有的大功率逆变房方案由于各个柜体分立构成，内部各个柜体之间接口亦是众多，连接复杂，存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种满足户外安装使用、集成化更高、体积更小、重量更轻、功能更全面、实用性更强的多功能一体化光伏发电装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：