光伏發電逆變升壓單元自用電的外部電源結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型一種光伏發電逆變升壓單元自用電的外部電源結構，逆變器和變壓器組成逆變升壓單元，若干逆變升壓單元連接備用電源裝置。該備用電源裝置為若干箱式變壓器，該箱式變壓器連接升壓管理站或光伏廠區的高壓電源該箱式變壓器連接若干逆變升壓單元。該高壓電源為35Kv或10Kv電源，該箱式變壓器容量為100kVA。在箱式變壓器內部包含低壓側，在低壓側設置若干小型斷路器回路，每一小型斷路器回路分別連接逆變升壓單元。本實用新型提供一種可行的外部電源解決方案，以增加光伏發電站逆變升壓單元的用電可靠性，同時可降低光伏發電企業的運行成本。
【專利說明】光伏發電逆變升壓單元自用電的外部電源結構
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及大型地面光伏電站的你變升壓單元的自用電供配電結構。
【背景技術】
[0002]現有技術中，關于大型地面光伏電站的逆變升壓單元的自用電供配電技術概述如下。
[0003]大型地面光伏電站通常每IMWp設置為一發電單元,每個光伏發電單元匯集IMWp光伏組件，配置2臺500kW逆變器和一臺IOOOkVA的變壓器組成一個逆變升壓單元，將每10套(5套)逆變單元高壓側串接后，通過一回線路接入升壓管理站內35kV (IOkV)配電裝置。
[0004]逆變升壓單元分散布置于每個IMW光伏陣列的中間位置，一般有戶內布置和集裝箱式布置兩種布置形式，運行期間主要耗電負荷為逆變器散熱冷卻風扇及內部輔助控制、操作電源，每臺逆變器負荷容量約為3kW左右，夜間停機負荷主要為冬季的加熱電源，每臺逆變器約2kW左右，此外還有逆變單元房的照明等用電負荷，故每個單元的用電負荷不超過 10kW。
[0005]由于光伏場地面積較大，升壓管理站站用電與遠端逆變升壓單元的距離長達Ikm以上，且每個相鄰的逆變升壓單元之間也有150m以上的距離，用電負荷極其分散，若從升壓管理站380V站用電直接引接光伏場地自用電電源，不能滿足380V電壓等級的經濟輸送距離的要求。故一般逆變升壓單元的自用電都由每個逆變升壓單元變壓器(箱式變)低壓側引出電源解決自用電問題。此種方案雖然就地解決了自用電電源，但同時也帶來了其他問題:由于光伏發電站通常僅有一回線路與電網相連，此種供電方式沒有備用電源，供電可靠性差；此外，此種供電方式在光伏發電過程中使用的均為光伏單元自身所發電量，而夜間在光伏單元不發電時，需經過系統倒送電至每個單元的變壓器降壓后供給逆變單元自身的夜間采暖、控制、檢修用電，由于單元主變壓器容量較大，夜間倒送電時變壓器基本處于空載運行狀態，系統損耗大，運行成本高。同時，在送電線路檢修及系統自身故障時，通常其自用電也將隨之失去，為設備檢修特別是夜間檢修維護帶來了一定的困難。
實用新型內容
[0006]本實用新型所解決的技術問題在于提供一種可行的外部電源解決方案，以增加光伏發電站逆變升壓單元的用電可靠性，同時可降低光伏發電企業的運行成本。
[0007]本實用新型為達上述目的，所采用的主要技術手段在于:一種光伏發電逆變升壓單元自用電的外部電源結構，逆變器和變壓器組成逆變升壓單元，若干逆變升壓單元連接備用電源裝置。該備用電源裝置為若干箱式變壓器，該箱式變壓器連接升壓管理站或光伏廠區的高壓電源該箱式變壓器連接若干逆變升壓單元。該高壓電源為35Kv或IOKv電源，該箱式變壓器容量為lOOkVA。在箱式變壓器內部包含低壓側，在低壓側設置若干小型斷路器回路，每一小型斷路器回路分別連接逆變升壓單元。
[0008]本實用新型的有益效果如下。[0009]1、降低運行成本，減小系統損耗。
[0010]傳統供電方式在夜間光伏單元不發電時，需經過系統倒送電至每個單元的主變壓器降壓后供給逆變單元自身的夜間采暖、控制、檢修用電，由于單元主變壓器容量較大，夜間倒送電時變壓器基本處于空載運行狀態，系統損耗大，運行成本高。而采用外部電源供電，變壓器容量僅匹配用電負荷容量，極大地減小了變壓器的空載損耗，使光伏電站的運行更為經濟合理。
[0011]2、提高了逆變升壓單元自用電的供電可靠性。
[0012]利用外部電源的供電方案和傳統光伏電站站用電靠自身發電回路或系統倒送的供電方案相結合，解決了逆變單元自用電電源單一，可靠性差的問題。
[0013]3、方便設備就地檢修
[0014]通過外部供電，在發電系統自身檢修或送電線路故障期間可不受主回路的影響，為設備正常停運期間及故障搶修期的用電提供保障，為光伏電站的運維檢修帶來了方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的系統框圖。
【具體實施方式】
[0016]請參閱圖1所示，本實用新型一種光伏發電逆變升壓單元自用電的外部電源結構，逆變器和變壓器組成逆變升壓單元I，若干逆變升壓單元I連接備用電源裝置2。該備用電源裝置2為若干箱式變壓器21，該箱式變壓器21連接升壓管理站或光伏廠區的高壓電源3，該箱式變壓器21連接若干逆變升壓單元I。該高壓電源為35Kv或IOKv電源，該箱式變壓器容量為lOOkVA。
[0017]利用上述結構，從升壓管理站或光伏場區附近引接IOkV或35kV高壓電源，至光伏場地內，根據光伏場地布置規模，分散布置若干相應的35kV或IOkV箱式變壓器21，使得每臺箱式變壓器21的容量控制在IOOkVA左右，降壓后供給周邊的逆變升壓單元I用電負荷，逆變升壓單元I本體的自供電方案可用做備用電源使用。正常情況下采用外部電源作為逆變升壓單元主用電源，外部電源檢修或故障時，仍可將發電系統自身及倒送電源降壓后使用。
[0018]本發明設置若干臺箱式變壓器，根據光伏場地布置條件，核算電源經濟輸送距離分配變壓器數量及每臺變壓器的供電范圍，同時在箱變內部包含低壓側，在低壓側配置若干小型斷路器回路4，每一小型斷路器回路4分別連接逆變升壓單元1，滿足各逆變升壓單元用電需求。變壓器的具體布置數量及容量視具體的光伏場地形式及規模而定。
【權利要求】
1.一種光伏發電逆變升壓單元自用電的外部電源結構，逆變器和變壓器組成逆變升壓單元，其特征在于，若干逆變升壓單元連接備用電源裝置；該備用電源裝置為若干箱式變壓器，該箱式變壓器連接升壓管理站或光伏廠區的高壓電源。
2.如權利要求1所述的光伏發電逆變升壓單元自用電的外部電源結構，其特征在于，該箱式變壓器連接若干逆變升壓單元。
3.如權利要求1或2所述的光伏發電逆變升壓單元自用電的外部電源結構，其特征在于，該高壓電源為35Kv或IOKv電源，該箱式變壓器容量為lOOkVA。
4.如權利要求1或2所述的光伏發電逆變升壓單元自用電的外部電源結構，其特征在于，在箱式變壓器內部包含低壓側，在低壓側設置若干小型斷路器回路，每一小型斷路器回路分別連接逆變升壓單元。
【文檔編號】H02M5/10GK203522545SQ201320589383
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】張瑋, 武耀勇, 趙麗霞, 王英林, 謝敏, 胡靜, 邸亮, 張伶俐, 高宏偉, 張潔瓊 申請人:中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司