[实用新型]一种用于太阳能发电站内变压器的节能装置

说明书

本实用新型公开了一种用于太阳能发电站内变压器的节能装置，增加了变流器电路、控制单元、变压器电路、次开关电路、主开关电路，变流器电路，接收给定交流电压指令产生交流电，用于提供低压的励磁电流对空载高压变压器进行励磁；控制单元，用于输出给定交流电压指令给变流器电路，并控制次开关电路、主开关电路的开闭；变压器电路，用于将变流器电路的低压的励磁电流进行升压，实现流对空载高压变压器励磁，能够很好的满足光伏发电在夜间退出高压变压器，节约能耗并降低电费费用，同时在发电前及时投入高压变压器而不降低可靠性和设备寿命，构思巧妙，实现便捷，具有良好的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种用于太阳能发电站内变压器的节能装置。

背景技术

随着新能源科技的快速发展，太阳能发电得到广泛应用和快速发展，太阳能并网发电系统，主要方式是通过升压电力变压器（例如箱式变电站）将光伏组件内光伏并网逆变器输出的电能送入电网（中国的电压等级通常是10kV或35kV），当前实际上没有考虑在夜间停止发电时这些电力变压器空载耗能的能源浪费问题。

太阳能并网发电系统能够搜集太阳辐射能，一般利用光生伏特效应通过光伏组件将太阳辐射能转化为直流电能，将直流电能通过光伏并网逆变器转变为交流电能并输入升压电力变压器的低压侧，高压变压器的高压侧通过“T”接集电线路并由其送至开关柜，开关柜接入配电室的高压母线，在发电时电能就这样送进电网。

在停止发电时（通常是夜间），升压电力变压器是处于空载状态下运行，电网电能由高压母线、开关柜、集电线路送入升压电力变压器，这时升压电力变压器作为负载消耗电能。例如，某分布式光伏电站使用5台10kV电压等级分裂式干式变压器（SCFB10-1000/500/500kVA）“T”接集电线路送入配电室的高压母线，每台变压器的空载损耗功率约为1.74kW，夏季停止发电时长短，约为11小时，每台变压器的空载损耗19.14kWh，以大工业用电每度电费0.64元计算，每日支付电费12.25元，全年该种变压器的夜间产生的电费将超过4470元。

在夜间退出变压器可以节约能耗并降低电费费用，但是，变压器在空载合闸时，会出现励磁涌流，实际上不能简单通过变压器的退出和投入实现。变压器的励磁涌流是变压器全电压通电时在其绕组中产生的暂态电流，变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时，其总磁通远远超过铁芯的饱和磁通量, 因此，会产生较大的涌流，其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍。

励磁涌流与变压器投入时系统电压的相角、变压器铁芯的剩余磁通和电源系统阻抗等因素有关，最大的励磁涌流出现，在变压器投入时电压经过零点的瞬间（该时磁通为峰值），励磁涌流在某些情况下能造成电波动，如不采取相应措施，可能引起变压器过电流或继电保护误动作，造成断电，影响其他用户使用。另外，高压变压器每天做空载合闸操作产生励磁涌流所带来电压电流冲击、热冲击、电磁作用，会引起变压器内部的机械力及振动，进而缩短其使用寿命。

为了满足光伏发电能够在夜间退出变压器，以便节约能耗并降低电费费用，同时，发电前及时投入该变压器，而且不降低可靠性和设备寿命，是当前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服如何实现光伏发电在夜间退出变压器，节约能耗并降低电费费用的同时，不降低可靠性和设备寿命的问题。本实用新型的用于太阳能发电站内变压器的节能装置，变流器电路能够接收给定交流电压指令产生交流电，用于提供低压的励磁电流对空载高压变压器进行励磁；控制单元，用于输出给定交流电压指令给变流器电路，并控制次开关电路、主开关电路的开闭；变压器电路，用于将变流器电路的低压的励磁电流进行升压，实现流对空载高压变压器励磁，能够很好的满足光伏发电在夜间退出高压变压器，节约能耗并降低电费费用，同时在发电前及时投入高压变压器而不降低可靠性和设备寿命，构思巧妙，实现便捷，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：