[实用新型]一种光伏发电系统集成柜

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源柜技术领域，特别是一种光伏发电系统集成柜。

背景技术

目前，大型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、箱式变压器以及其他相关通信监控设备等各类设备。太阳能电池板发出的电是直流电，需要逆变器转换成交流电，才能并网或直接使用。在逆变器的前端需要使用直流配电柜，将众多的电池板阵列发出的直流电汇集在一起，才能满足逆变器输入端的要求；经逆变器变换输出的交流电需通过工频隔离变压器进行并网隔离升压，才能够输入到电网，此时逆变器需额外配置箱式变压器。目前相对于客户的使用而言，需要分别采购直流配电柜、光伏逆变器以及户外箱式变压器，并将直流配电柜和光伏逆变器放置于大功率房或箱体中，以满足现场户外环境的要求。整个光伏发电系统中，直流配电柜、逆变器和变压器并未进行高度化的集成，各项功能分散在各个柜体中， 各个柜体的对外连接线杂乱、内部空间利用率、占地面积大，安装和维护不方便，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，需要分别配置直流配电柜、光伏逆变器和户外箱式变压器，集成度不高；直流配电柜和光伏逆变器安装于额外建设的配电室或逆变房中，各项功能分散化于各个柜体内，造成配电室/逆变房和箱式变压器房体较大，用材较多，成本较高，施工建设周期长。

2. 现有光伏发电系统中，直流配电柜、逆变器、变压器的安装有的是将其简单的拼拼置于同一柜体中，有的是分布于各个柜体中，由客户进行安装使用，由于厂家不统一，需要对不同厂家的柜体设备安装组合，造成接口尺寸不匹配而衔接不好的问题经常发生，可能导致不同厂家设备之间出现不匹配的问题；并且在安装过程中，设备之间可能因为安装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，需要不同的厂家进行售后服务支持，也不便于整个光伏发电系统的维护。

3.部分逆变器包含了直流配电功能或隔离升压并网功能，也仅仅是在结构上将各分立柜体进行了简单的拼接，并未进行集成化的优化设计，整个设备体积庞大，用材多，成本较高，放置在大功率房或箱体中，空间利用率低。

4.各个分立柜体拼凑安装，整个发电系统散热风道较多，分立于各个柜体，未能实现有效整体性散热。

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进行配电升压并网。目前最常见的做法：一是为直流配电柜、并网逆变器、变压器专门建造配电室或利用已有的建筑物，将上述各分立柜体安装布置于其中；另一种，设备供货厂商为上述设备制造专门的逆变房，将上述各分立柜体设备按功能结构拼凑安装于其中。

现有的光伏发电运用中，直流配电柜、并网逆变器、变压器各自为独立的柜体。对于光伏发电系统而言，直流配电、逆变器和变压器的集成化，更有利于客户的安装和使用。光伏电站建设中，目前有两种方案：一是直流配电柜、逆变器、变压器都分开进行设计和安装，将其分别置于不同的柜体中，由客户对其进行安装和线缆连接。由于各个设备厂家不统一，需要将不同厂家的柜体设备组装起来，可能导致不同厂家设备之间出现不匹配的问题；并且在安装过程中，设备之间可能因为安装位置混乱而衔接不好。另外一种，是将直流配电柜、逆变器、变压器简单的排列拼凑在一起，并未进行结构优化，造成体积庞大，放置在配电室或逆变房中，空间利用率低。各个分立柜体拼凑安装，整个发电系统散热风道较多，分立于各个柜体，未能实现有效整体性散热。