[实用新型]一种光电气互补交流变频发电及调速节能装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光伏发电技术领域，涉及一种光电气互补交流变频发电及调速节能装置。

背景技术

现有太阳能光伏发电是通过太阳能光伏电池产生的直流电再经光伏专用逆变器变换为与市电电压频率功率相配的交流电，或组成独立的交流或直流发电系统，然后将转换后的电能提供给用户系统或设备用电，由于采用了光伏逆变器，部分电能需要在逆变的过程中需要消耗掉，因此转换后剩余的电能对多电机负载进行独立控制运行时，转换效率低、能耗高、损耗大、且由于光伏逆变器价格昂贵，因而使得现有的装置制造成本高。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题提供了一种光电气互补交流变频发电及调速节能装置，降低了功耗，省掉了光伏专用逆变器的使用，提高转化效率和可靠性，降低成本，形成标准化系列产品。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种光电气互补交流变频发电及调速节能装置，包括光伏电池，所述的光伏电池经过控制器连接到直流母线上，直流母线上连接有交流变频器，交流变频器上连接有电机，交流变频器接入交流母线上，交流母线上连接有汽柴油发电机和公网。

所述的直流母线上连接有超级电容。

所述的交流变频器为6SE70变频器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供的光电气互补交流变频发电及调速节能装置，将光伏电池发出的直流电最大功率的通过控制器的控制及保护技术后输入到直流母线中，电机经过交流变频器后接入直流母线，通过对直流母线功率优化控制，来对交流变频调速电机功率进行优化，使总消耗功率最小，且光伏电池产生的电能无需经专用逆变器变换为交流、整流、再逆变调速给电机使用，因而消除逆变、整流环节的损耗，提高了转换效率，降低消耗，节约系统成本，当太阳能发电功率满足负荷时还可实现在线离网运行。

此外，加上直流侧的超级电容储能设施，实现光电汽柴主供网电的相互补充、在线离并网运行、抗网电电压闪变，最终实现工艺调节和调速节能。

附图说明

图1为本实用新型提供的光电气互补交流变频发电及调速节能装置结构示意图。

其中：1为光伏电池；2为控制器；3为直流母线；4为交流变频器；5为电机；6为超级电容；7为交流母线；8为公网；9为汽柴油发电机；10为电能。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1，对变频调速类交流电机负载，本实用新型提供了一种光电气互补交流变频发电及调速节能装置，包括光伏电池1，所述的光伏电池1经过控制器2连接到直流母线3上，直流母线3上连接有超级电容6，直流母线3上连接有交流变频器4，交流变频器4上连接有电机5，交流变频器4接入交流母线7上，交流母线7上连接有汽柴油发电机9和公网8。其中，所述的交流变频器4为6SE70变频器。

本装置的工作流程：

光伏电池1产生的直流电能10通过控制器2进行控制和保护后，电能10流入直流母线3中，直流母线3中的直流电经交流变频器6SE70转换后通入交流变频调速的电机负载，通过调节控制器2对直流母线3的母线功率进行优化控制，进而对各交流变频调速的电机负载功率进行优化，实现总耗功最小，无需经专用逆变器变换为交流、整流、再逆变调速给电机使用，消除逆变、整流环节的损耗，可提高转换效率12%，降低消耗，节约系统成本15%，当太阳能发电满足负荷时还可实现在线离网运行。当光伏电池1产生的电能过多时，可以将其通过超级电容10进行有效存储，当遇到阴雨天气，光伏电池1不能有效产电时，可以将汽柴油发电机或公网产生的电能经交流母线7后输入到交流变频器4中供电机9使用或将超级电容10存储的电能直接经直流母线3后提供给电机负载或用户使用，实现了太阳能直流母线与网电、燃气或柴油发电的互补。

太阳能光伏电池发出的直流电通过控制器控制及保护技术注入交流变频调速器的直流侧，加上直流侧超级电容储能设施，实现光电气柴主供网电的相互补充、在线离并网运行、抗网电电压闪变，最终实现工艺调节和调速节能。

由于交流变频器是一种用来改变交流电频率和电压的电气设备，可提供电动机软启动和调速，起到调节和节能作用，应用广泛、技术成熟、可靠性高、成本是光伏逆变器的1/5，因而该装置采用交流变频器代替专用光伏逆变器，提高转化效率和可靠性，降低成本，形成标准化系列产品。