光伏電站預組裝分站房的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及太陽能發電領域，具體涉及一種光伏電站預組裝分站房。
【背景技術】
[0002] 太陽能具有安全、清潔和資源普遍性等優點，能夠成為替代化石能源主要的可再 生能源。太陽能光伏發電在其開發研究、市場開拓以及產業化制造技術早已作為全球各國 激烈競爭的焦點。
[0003]目前現有技術的缺陷具體表現在：
[0004] (1)傳統的光伏電站預組裝分站房要求調試人員必須在設備內部對逆變器進行調 試，威脅人員的人身安全；
[0005] (2)啟機過程缺陷：由于預充電過程時，電容器最大耐壓是光伏陣列的開路電壓， 也就是說光伏逆變器的功率器件的耐壓必須大于光伏陣列的開路電壓。因此，我們在設計 光伏陣列的組串時，所串的光伏組件的開路電壓不應大于逆變器功率器件的耐壓。但是，該 設計思路明顯存在光伏逆變器并網容量低的缺陷。
[0006] (3)光伏逆變器直接啟動的缺陷具體表現在：
[0007] ①、由于光伏逆變器啟動時會產生較大的沖擊電流，對供電的網側電壓產生較大 的電壓閃變，同時由于啟動應力較大，對電氣設備產生沖擊，使逆變器的使用壽命降低，威 脅現場調試人員的人身安全；
[0008] ②、光伏電站通常要求電氣設備使用壽命達到25年，這造成斷路器使用頻繁，斷 路器通斷至少達到18000多次，在使用過程中容易出現螺絲松動、觸頭磨損等機械故障造 成光伏逆變器停運，使光伏逆變器故障率增加，尤其在設備壽命后期更為嚴重，影響光伏電 站的發電量。 【實用新型內容】
[0009] 本實用新型的目的是提供一種光伏電站預組裝分站房，以解決上述現有技術中存 在的問題。
[0010] 未實現上述目的，本實用新型提供了一種光伏電站預組裝分站房，所述光伏電站 預組裝分站房包括光伏逆變器、變壓器、逆變器室以及變壓器室，所述光伏逆變器設置于所 述逆變器室內，所述變壓器設置于所述變壓器室內，所述逆變器室和所述變壓器室之間通 過銅排連接；所述光伏逆變器包括直流斷路器、穩壓電容、三相逆變橋、濾波器、晶閘管以及 降壓裝置，所述直流斷路器、穩壓電容、三相逆變橋以及濾波器依次電連接，所述晶閘管的 輸入端與所述濾波器的輸出端電連接，所述晶閘管的輸出端連接所述變壓器；其中所述直 流斷路器包括第三開關（Si)，該第三開關（Si)設置于第三導線（L。）上，所述降壓裝置包括 預充電電阻（?)和非線性電阻（?)，所述預充電電阻（?)的一端與所述穩壓電容的正極 電連接，所述預充電電阻（?)的另一端通過第一導線與所述第三導線（L。）電連接，所 述非線性電阻（?)的一端通過第二導線（L2)與所述第三導線（L。）電連接，所述非線性電 阻（R2)的另一端接地，以及在所述第一導線（Li)上設有第一開關（QBi)和在所述第二導線α2)上設有第二開關（QB2)。
[0011] 較佳地，所述降壓裝置還包括CPU模塊、第一繼電器和第二繼電器，其中，所述第 一繼電器與所述第一開關電連接，所述第二繼電器與所述第二開關電連接，以及所述CPU 模塊分別與所述第一繼電器和所述第二繼電器電連接。
[0012] 較佳地，所述非線性電阻為可調電阻。
[0013] 較佳地，所述預充電電阻為線性電阻。
[0014] 較佳地，所述光伏逆變器還包括交流主接觸器，所述交流主接觸器與所述濾波器 電連接，其中所述交流主接觸器設置成當所述晶閘管全部導通后，所述交流主接觸器閉合， 以及所述晶閘管設置成當所述交流主接觸器閉合后所述晶閘管斷開。
[0015] 較佳地，所述逆變器室包括直流匯線柜、逆變橋室、濾波器室以及軟啟動室，其中 所述直流斷路器和所述降壓裝置設置于所述直流匯線柜內、所述穩壓電容和三相逆變橋設 置于所述逆變橋室內、所述濾波器設置于所述濾波器室內、以及所述晶閘管設置于所述軟 啟動室內。
[0016] 較佳地，所述直流匯線柜、逆變橋室、濾波器室以及軟啟動室分別設有窗口，通過 所述窗口能夠對所述直流斷路器、穩壓電容、三相逆變橋以及晶閘管進行調試。
[0017] 較佳地，所述直流匯線柜、逆變橋室、濾波器室、以及軟啟動室內分別設有散熱裝 置。
[0018] 較佳地，所述光伏電站預組裝分站房包括兩臺光伏逆變器和兩套逆變器室，每一 套所述逆變器室內設置一臺所述光伏逆變器。
[0019] 較佳地，所述軟啟動光伏電站預組裝分站房還包括避雷器、避雷計數器和檢測變 壓器內部故障的繼電器和高壓室，所述避雷器、避雷計數器和檢測變壓器內部故障的繼電 器設置于所述高壓室內。
[0020] 本實用新型的光伏電站預組裝分站房采用平面布置，并且在光伏電站預組裝分站 房的外側開設窗口，調試人員可在外部進行調試工作，安全性得到保障。其次，通過降壓裝 置降低并網開路電壓，可以提高光伏逆變器的容量；同時解決在極度寒冷條件下光伏組件 開路電壓過高導致設備不能自啟問題；再次，由于在濾波器的輸出端連接有晶閘管，通過晶 閘管實現軟啟動，從而啟動時無機械觸點，啟動電壓和啟動電流任意可調，避免了啟動過程 中過大的沖擊電流。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本實用新型的光伏電站預組裝分站房的系統連接示意圖；
[0022] 圖2是本實用新型的光伏電站預組裝分站房的側面示意圖；
[0023] 圖3是本實用新型的光伏電站預組裝分站房的平面示意圖；以及
[0024] 圖4是CPU模塊的示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 以下將結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細說明，以便更清楚理解本實 用新型的目的、特點和優點。應理解的是，附圖所示的實施例并不是對本實用新型范圍的限 制，而只是為了說明本實用新型技術方案的實質精神。
[0026] 術語說明
[0027] 光伏電站預組裝分站房：將光伏逆變器和箱式變電站集成為一體的電氣設備，該 系統將光伏方陣產生的直流電轉化為交流電，并完成一次升壓供給電網使用。
[0028] 光伏逆變器：通過電力電子器件（MOSFET、IGBT等）連接電阻電容，以脈沖寬度調 制的方式控制器件的通斷，把匯流箱傳輸來的直流電轉變成交流電，同時完成光伏組件的 最大功率點跟蹤（MPPT)，保證智能控制及反孤島效應等。
[0029] 預充電電阻：在逆變器的直流母線電容器在充電前兩端電壓為零，在設備充電的 瞬間相當于短路，會產生很大的沖擊電流，很容易造成逆變器的功率器件損壞。因此需要在 預充電過程中在充電回路串聯一電阻，以起到限制電流的作用。這電阻就稱為預充電電阻。
[0030] 穩壓電容：電壓源正負端并聯一電容，用于斬波、逆變等電路時，具有很好的濾波 作用；當電壓變化時，由于電容儲能的作用，兩端的電壓不能突變，就保證了電壓的平穩。
[0031] 上游電壓：直流斷路器進線處端口電壓。
[0032] 本實用新型的光伏電站預組裝分站房通常包括光伏逆變器、變壓器、逆變器室以 及變壓器室，其中光伏逆變器設置于逆變器室內，變壓器設置于變壓器室內，逆變器室和變 壓器室之間通過銅排連接。
[0033] 光伏逆變器通常包括直流斷路器、穩壓電容、三相逆變橋、濾波器、晶閘管以及降 壓裝置，直流斷路器、穩壓電容、三相逆變橋以及濾波器依次電連接，晶閘管的輸入端與濾 波器的輸出端電連接。
[0034] 其中直流斷路器包括第三開，第三開關置于第三導線L。上。降壓裝置包 括預充電電阻&和非線性電阻R2，預充電電阻&的一端與穩壓電容的正極電連接，預充電 電阻札的另一端通過第一導線Li與第三導線L。電連接，非線性電阻R2的一端通過第二導 線L2與第三導線L。電連接，非線性電阻R2的另一端接地，其中，在第一導線Li上設有第一 開關QBi，在該第二導線L21設有第二開關QB2。
[0035] 本實用新型光伏電站預組裝分站房由于設置了降壓裝置，通過降壓裝置降低并網 開路電壓，可以提高光伏逆變器的容量；同時解決在極度寒冷條件下光伏組件開路電壓過 高導致設備不能自啟問題；其次，由于在濾波器的輸出端連接有晶閘管，通過晶閘管實現軟 啟動，從而啟動時無機械觸點，啟動電壓和啟動電流任意可調，避免了啟動過程中過大的沖 擊電流。
[0036] 下面參照圖1-3對本實用新型的光伏電站預組裝分站房進行詳細說明。
[0037] 圖1是本實用新型的光伏電站預組裝分站房的連接示意圖，圖2是本實用新型的 光伏電站預組裝分站房的側面示意圖，圖3是本實用新型的光伏電站預組裝分站房的平面 示意圖。
[0038] 如圖1-3所示，光伏電站預組裝分站房包括兩臺光伏逆變器100、一臺變壓器200、 逆變器室100A、變壓器室9和高壓室11。其中光伏逆變器100設置于逆變器室100A內，變 壓器200設置于變壓器室9內，逆變器室100A和變壓器室200A之間通過銅排連接。
[0039] 雖然在本實施例中，光伏電站預組裝分站房包括高壓室11，然而本領域的技術人 員可以理解，本實用新型的光伏電站預組裝分站房也可以不包括高壓室11。此時，變壓器 200直接接入電網。
[0040] 如圖1所示，光伏逆變器100包括直流斷路器10、穩壓電容20、三相逆變橋30、濾 波器40、晶閘管50以及降壓裝置。其中，直流斷路器10、穩壓電容20、三相逆變橋30、濾波 器40以及晶閘管50依次電連接。其中，直流斷路器10用于連接光伏組件，晶閘管50用于 連接變壓器200。降壓裝置包括CPU模塊51、第一繼電器52、電源53、預充電電阻&、非線 性電阻R；；、第一導線Q、第二導線L2、第一開關QBi以及第二開關QB2。其中，第一繼電器52 和第二繼電器54均為二開二閉獨立接點。
[0041] 如圖2~3所示，逆變器室100A包括直流匯線柜1、逆變橋室4、濾波器室5、以及 軟啟動室7,其中直流斷路器10和降壓裝置設置于直流匯線柜1內、穩壓電容20和三相逆 變橋30設置于逆變橋室4內、濾波器40設置于濾波器室5內、以及晶閘管50設置于軟啟 動室7內。
[0042] 直流匯線柜1開設有窗口 1A，逆變橋室4開設有窗口 4