[实用新型]一种基于前置调配的实时调控汇流装置

说明书

技术领域

本实用新型属于新能源电力技术领域，具体涉及一种基于前置调配的实时调控汇流装置。 

背景技术

新能源电力特别是光伏发电及风力发电供电系统在集成时，通常不论负荷有几路电力需求都将总负荷需求作为系统电力输出来设计，风电机组和光伏阵列为满足配套逆变器和系统额定功率的需求，将光伏组件或风电机组进行串并联组合，并通过汇流箱将多路组件电力线经汇流装置汇流成一路输出电力线，实现汇聚多组较小功率发电单元的电力成为较大的额定功率电力，并接入逆变器或多个汇流箱通过直流柜接入逆变器，将新能源直流电力变流为交流电，汇流箱装置主要是进行汇流，同时还具有一定的保护功能。 

现有技术及汇流箱产品将多路直流电力输入路径的电力线汇流成单一的直流电力输出路径电力线，而且在系统中是相对固定的，其直流电力的输入输出在系统安装运行过程中均为不可调节。在系统的发电单元及材料发生局部损伤和故障时，不能实时调控和隔离发生局部损伤和故障发电单元，降低了系统的可靠性；而且，逆变器在电力变流过程中，不同品牌逆变器在电力功率不同时其转换效率不同，特别是，在低负荷的轻载状态，发电功率小于50％额定功率时，其效率将不足于60％，系统效率大大降低。 

以光伏发电供电系统为例，在实际应用中的光伏组件发电量是随光照强弱变化而变化，在光弱时发电量较少，光强时发电量较大，通常在系统设计时，以组件最大发电能力设计为供给逆变器额定功率的电力；而电力电子电路构成变流电路及逆变器在系统中的功耗是基本不变的，所以在弱光发电少的时段使得系统效率大大降低；特别是在低负荷的轻载状态，由于系统的变流电路是按照系统供电功率配置了相应的额定功率，系统运行时电力电子电路构成变流电路及逆变器在低负荷的轻载状态其变流效率大大降低，使系统发电供电的利用率降低。因此有一些系统特别是离网系统设定了系统发电的启动功率，当发电单元发电量达到一定值时或通过蓄电池供电，整个系统才供电运行(至少发电＞自耗)，这就会损失一定的发电量或增加了蓄电池的负担，也就增加了发电供电的成本和系统投资。

发明内容

为解决现有技术与汇流箱装置存在上述的问题及缺陷，本实用新型提出一种基于前置调配的实时调控汇流装置，包括：新能源直流电力光伏阵列P1接入端、新能源直流电力光伏阵列P2接入端、新能源直流电力光伏阵列Pn接入端、直流输入电力线及电控开关电路K1、直流输入电力线及电控开关电路K2、直流输入电力线及电控开关电路Kn、监测电路T1、监测电路Tm、L1保护电路、Lm保护电路、汇流电力母线L1、汇流电力母线Lm、控制模块、L1防雷电路、Lm防雷电路、L1直流输出端、Lm直流输出端、防雷接地端、通信接口、系统总线、直流输出电力线L1、直流输出电力线Lm，其特征是： 

新能源直流电力光伏阵列P1接入端、新能源直流电力光伏阵列P2接入端、新能源直流电力光伏阵列Pn接入端分别通过直流输入电力线及电控开关电路K1、直流输入电力线及电控开关电路K2、直流输入电力线及电控开关电路Kn连接在汇流电力母线L1或汇流电力母线Lm上； 

汇流电力母线L1通过L1保护电路和L1防雷电路连接直流输出电力线L1后接入L1直流输出端； 

汇流电力母线Lm通过Lm保护电路和Lm防雷电路连接直流输出电力线Lm后接入Lm直流输出端； 

L1防雷电路和Lm防雷电路分别连接直流输出电力线L1、直流输出电力线Lm和防雷接地端； 

控制模块连接通信接口并通过系统总线连接直流输入电力线及电控开关电路K1、直流输入电力线及电控开关电路K2、直流输入电力线及电控开关电路Kn和监测电路T1、监测电路Tm、L1保护电路、Lm保护电路； 

通过上述本实用新型提出的一种基于前置调配的实时调控汇流装置及技术方案，可以克服上述现有技术与系统的缺陷，使汇流装置可以根据发电多少进行调配，组合成满足设定要求的电量并接入到相应输出端，提高系统发电供电的工作效率和光能(风能同样有类似情况)的利用率(可以至少增加10％以上的供电效能)。 

本实用新型提出的一种基于前置调配的实时调控汇流装置及技术方案，在系统的发电单元及材料发生局部损伤和故障时，能够进行实时调控和隔生局部损伤和故障发电单元，增加了系统的容错能力、提高降低了系统的可靠性。