一种光伏电源的功率输出管控系统及其方法转让专利

申请号 : CN202310760792.1

文献号 : CN116937703B

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发明人 : 郭升平

申请人 : 广东省中芯源新能源有限公司

摘要 :

本公开涉及光伏电源管控技术领域,尤其涉及一种光伏电源的功率输出管控系统及其方法。其技术方案包括:光伏面板分布区、逆变器、汇流箱、变压器;光伏面板分布区设置若干,每个光伏面板分布区均阵列设置若干光伏面板,且每个光伏面板分布区均对应一个逆变器形成一条输送线路;位于同一横排的光伏面板分布区所对应的逆变器均与同一个汇流箱连接,形成四个汇流线路。本公开通过设置多个光伏面板分布区,即分区设置光伏电源,再利用多个变压器分别管控不同的光伏电源,便于获得不同的输出功率;且各个变压器所连接的输电线路数量可以通过分流机构、分流导线进行分流分配,进一步提高可输出的功率范围。

权利要求 :

1.一种光伏电源的功率输出管控系统,其特征在于:包括光伏面板分布区、逆变器、汇流箱、变压器;

光伏面板分布区设置若干,且每个光伏面板分布区均对应一个逆变器并形成一条输送线路;

位于同一横排的光伏面板分布区所对应的逆变器均与同一个汇流箱连接,形成汇流线路,每组汇流线路均包括四条输送线路;

每两个汇流箱均通过汇流线路连接同一个分流机构(1),所述分流机构(1)将汇流线路与邻近位置的变压器电性连接,且所述分流机构(1)通过分流导线(3)从汇流线路中分出部分输送线路与较远位置的变压器电性连接;

所述分流机构(1)包括壳体(11)以及设置于壳体(11)内的分流端(13)以及一对集合端(12),所述集合端(12)与变压器电性连接以将邻近的输送线路接入变压器,所述分流端(13)与变压器电性连接以将远处的部分输送线路接入变压器;其中,所述集合端(12)设置四个主路接头(121),变压器设置能与分流机构(1)电性连接的连接电板(2),所述连接电板(2)下表面设置四个能与主路接头(121)电性对接的变压器主接头(21),通过变压器主接头(21)与主路接头(121)之间的电性对接让变压器与邻近的输送线路连接;

所述集合端(12)设置四个分路接头开关(122),且所述集合端(12)开设供分路接头开关(122)水平旋转的活动槽(123),所述分流端(13)设置四个能与分路接头开关(122)电性对接的第一分流接头(131),所述分流端(13)设置第一分流输出头(132),所述连接电板(2)设置能与第一分流输出头(132)电性对接的变压器分接头(22),且所述第一分流输出头(132)与分流导线(3)电性连接;分流导线(3)将输电线路与远处的分流端(13)连接,再经由该分流端(13)接入邻近的变压器,即实现将远处的输电线路与变压器连接。

2.根据权利要求1所述的一种光伏电源的功率输出管控系统,其特征在于,所述分路接头开关(122)上部固定连接开关柄(124),所述壳体(11)顶部贯穿开设供开关柄(124)水平活动的弧形槽口(125),且所述开关柄(124)顶端套设可对弧形槽口(125)进行密封的限位片(126)。

3.根据权利要求2所述的一种光伏电源的功率输出管控系统,其特征在于,所述限位片(126)上表面转动连接有螺纹环(127),且所述螺纹环(127)与开关柄(124)顶端螺旋连接,所述限位片(126)两端下表面均开设有一个活动腔(1261),每个所述活动腔(1261)内均通过弹簧(1262)弹性连接一个定位轴(1263),所述壳体(11)顶部开设供单个定位轴(1263)竖直卡入以对限位片(126)进行定位的定位孔(128);通过转动螺纹环(127)以对限位片(126)限位,进而对开关柄(124)及其底端连接的分路接头开关(122)限位。

4.根据权利要求3所述的一种光伏电源的功率输出管控系统,其特征在于,所述壳体(11)顶部边缘设置卡缘(111),所述连接电板(2)具有两个能水平卡入卡缘(111)的长臂结构,且两个长臂结构的相对面均固定连接一个卡臂(23);通过长臂结构、卡臂(23)与卡缘(111)之间的卡合用于对连接电板(2)与分流机构(1)之间的连接进行导向和定位。

5.根据权利要求4所述的一种光伏电源的功率输出管控系统,其特征在于,所述壳体(11)两相对面均设置四个用于将汇流箱引出的汇流线路与分流机构(1)连接的线路接头(14),所述壳体(11)设置用于连接分流导线(3)的线路连接头(15)。

6.根据权利要求5所述的一种光伏电源的功率输出管控系统,其特征在于,所述分流端(13)设置四个能与分路接头开关(122)电性对接的第二分流接头(133),所述分流端(13)一端设置能与第二分流接头(133)通过内置电线电性连接的第二分流输出头(134),所述壳体(11)设置能与第二分流输出头(134)电性连接的外接头(16);通过外接头(16)、第二分流输出头(134)、第二分流接头(133)与分路接头开关(122)之间的电性连接,用于将输电线路与外置的其他变压设备连接以形成独立的输出路径。

7.根据权利要求6所述的一种光伏电源的功率输出管控系统,其特征在于,所述壳体(11)设置用于抬升分流端(13)用以切换线路连接状态的切换机构(17),所述切换机构(17)包括抬升块(171)、与抬升块(171)外壁固定连接的连接轴(172)以及与连接轴(172)活动套设的推簧(173),所述推簧(173)一端与抬升块(171)外壁固定连接,所述推簧(173)另一端与壳体(11)内壁固定连接。

8.一种基于权利要求1‑7任一项所述的光伏电源的功率输出管控系统的管控方法,其特征在于,包括均衡管控步骤以及差异化管控步骤;

均衡管控步骤为:若干光伏面板组合为一个光伏面板分布区,对应连接一个逆变器,形成一个单一线路经由汇流箱汇集整合为同等数量的汇流线路,传递至对应位置的分流机构(1),再经由分流机构(1)传递至对应的变压器,通过变压器对接入的线路进行输出管控;

差异化管控步骤为:利用分流机构(1)分出部分线路不与邻近变压器连接,再经由分流导线(3)将分出的这部分线路与较远位置的变压器连接,由此实现两个变压器的差异化输出管控。

说明书 :

一种光伏电源的功率输出管控系统及其方法

技术领域

[0001] 本公开涉及光伏电源管控技术领域,尤其涉及一种光伏电源的功率输出管控系统及其方法。

背景技术

[0002] 光伏电源的功率输出与其电压相关,通常利用变压器等设备调节电压输出,达到功率的输出管控。
[0003] 现有的光伏电源在利用变压器进行功率管控时,变压器与线路之间的连接是限定的,只能通过调节变压器参数来管控功率改变程度,但这些改变都只能是基于变压器当前所连线路的基础上,管控范围有限。
[0004] 为此,本公开提出一种光伏电源的功率输出管控系统及其方法,利用改变调整变压器所连的线路达到扩大光伏电源的功率输出管控范围的目的。

发明内容

[0005] 本公开的目的是针对背景技术中存在的问题,提出一种光伏电源的功率输出管控系统及其方法。
[0006] 本公开的技术方案:一种光伏电源的功率输出管控系统,包括光伏面板分布区、逆变器、汇流箱、变压器。光伏面板分布区设置若干,每个光伏面板分布区均阵列设置若干光伏面板,且每个光伏面板分布区均对应一个逆变器形成一条输送线路;位于同一横排的光伏面板分布区所对应的逆变器均与同一个汇流箱连接,形成汇流线路,每组汇流线路均包括四条输送线路;每两个汇流箱均通过四个汇流线路连接同一个分流机构,所述变压器设置能与分流机构电性连接的连接电板;两个所述分流机构之间连接有分流导线,所述分流导线用于分配两个变压器之间所连的线路数量;所述分流机构包括壳体、设置于壳体内的分流端以及位于壳体内且与分流端左右对称的一对集合端,所述集合端设置四个主路接头,所述连接电板下表面设置四个能与主路接头电性对接的变压器主接头,通过变压器主接头与主路接头之间的电性对接让变压器与邻近的线路连接;所述集合端设置四个分路接头开关,所述分流端设置能与分路接头开关电性对接的第一分流接头,所述分流端设置第一分流输出头,所述连接电板设置能与第一分流输出头电性对接的变压器分接头;通过分路接头开关与第一分流接头之间的电性对接以及分流导线,可让变压器与较远位置的线路连接,从而进一步改变变压器所连的线路数量。
[0007] 可选的,所述分路接头开关上部固定连接开关柄,所述壳体顶部贯穿开设供开关柄水平活动的弧形槽口,且所述开关柄顶端套设可对弧形槽口进行密封的限位片。
[0008] 可选的,所述限位片上表面转动连接有螺纹环,且所述螺纹环与开关柄顶端螺旋连接,所述限位片两端下表面均开设有一个活动腔,每个所述活动腔内均通过弹簧弹性连接一个定位轴,所述壳体顶部开设供单个定位轴竖直卡入以对限位片进行定位的定位孔。
[0009] 可选的,所述壳体顶部边缘设置卡缘,所述连接电板具有两个能水平卡入卡缘的长臂结构,且两个长臂结构的相对面均固定连接一个卡臂。
[0010] 可选的,所述壳体两相对面均设置四个用于将汇流箱引出的汇流线路与分流机构连接的线路接头,所述壳体设置用于连接分流导线的线路连接头。
[0011] 可选的,所述分流端设置四个能与分路接头开关电性对接的第二分流接头,所述分流端一端设置能与第二分流接头通过内置电线电性连接的第二分流输出头,所述壳体设置能与第二分流输出头电性连接的外接头。
[0012] 可选的,所述壳体设置用于抬升分流端用以切换线路连接状态的切换机构,所述切换机构包括抬升块、与抬升块外壁固定连接的连接轴以及与连接轴活动套设的推簧,所述推簧一端与抬升块外壁固定连接,所述推簧另一端与壳体内壁固定连接。
[0013] 一种光伏电源的功率输出管控系统的管控方法,包括均衡管控步骤以及差异化管控步骤;
[0014] 均衡管控步骤为:若干光伏面板组合为一个光伏面板分布区,对应连接一个逆变器,形成一个单一线路经由汇流箱汇集整合为同等数量的汇流线路,传递至对应位置的分流机构,再经由分流机构传递至对应的变压器,通过变压器对接入的线路进行输出管控;
[0015] 差异化管控步骤为:利用分流机构分出部分线路不与邻近变压器连接,再经由分流导线将分出的这部分线路与较远位置的变压器连接,由此实现两个变压器的差异化输出管控。
[0016] 与现有技术相比,本公开具有如下有益的技术效果:
[0017] 本申请通过设置多个光伏面板分布区,即分区设置光伏电源,再利用多个变压器分别管控不同的光伏电源,便于获得不同的输出功率;且各个变压器所连接的输电线路数量可以通过分流机构、分流导线进行分流分配,进一步提高可输出的功率范围;
[0018] 具体的,变压器可与邻近的单组或双组输电线路连接,也可以从远处分流出全部或部分输电线路与当前变压器连接;
[0019] 具体的,涉及两种管控方式,分别为均衡管控步骤以及差异化管控步骤。在分流机构中,当集合端直接与变压器主接头对接时,属于均衡管控,即均匀划分的光伏电源会均衡地输入相应的变压器之中;当分路接头开关与第一分流接头对接,同时,第一分流输出头与变压器分接头对接,属于差异化管控,即均匀划分的光伏电源会不等分地输入至不同的变压器中。
[0020] 进一步的,通过分流端的下移,可激活由外接头、第二分流输出头、第二分流接头与分路接头开关所构成的独立的输出路径,通过该输出路径可与外置的变压器或是其他设备连接,以形成独立的可作为他用的输出管控系统。该输出管控系统属于差异化管控方式,但却独立于原先的管控系统。

附图说明

[0021] 图1为本公开实施例中光伏电源的功率输出管控系统示意图;
[0022] 图2为本公开实施例中图1的A处放大示意图;
[0023] 图3为本公开实施例中连接电板与分流机构的双组线路连接时的结构示意图;
[0024] 图4为本公开实施例中分流机构的结构示意图;
[0025] 图5为本公开实施例中分流机构的俯视图;
[0026] 图6为本公开实施例中连接电板的结构示意图;
[0027] 图7为本公开实施例中图3的B处放大示意图;
[0028] 图8为本公开实施例中限位片的结构示意图;
[0029] 图9为本公开实施例中连接电板与分流机构的单组线路连接时的结构示意图。
[0030] 附图标记:1、分流机构;11、壳体;111、卡缘;12、集合端;121、主路接头;122、分路接头开关;123、活动槽;124、开关柄;125、弧形槽口;126、限位片;1261、活动腔;1262、弹簧;1263、定位轴;127、螺纹环;128、定位孔;13、分流端;131、第一分流接头;132、第一分流输出头;133、第二分流接头;134、第二分流输出头;14、线路接头;15、线路连接头;16、外接头;
17、切换机构;171、抬升块;172、连接轴;173、推簧;
[0031] 2、连接电板;21、变压器主接头;22、变压器分接头;23、卡臂;
[0032] 3、分流导线。

具体实施方式

[0033] 下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0034] 通常在此处附图中描述和显示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围,而是仅仅表示本公开的选定实施例。
[0035] 基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
[0036] 在本公开的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037] 在本公开的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
[0038] 实施例一
[0039] 如图1‑9所示,本公开提出的一种光伏电源的功率输出管控系统,包括光伏面板分布区、逆变器、汇流箱、变压器。
[0040] 如图1所示,光伏面板分布区设置上下两个半区,分别对应一个变压器。半区内又设置八个小区,每个小区均设置九个由光伏面板形成的光伏电源组件。每个小区均对应连接一个逆变器形成一条输送线路,位于同一横排的逆变器均与同一个汇流箱连接,形成四组汇流线路,每组汇流线路均包括四条输送线路;
[0041] 如图2所示,每两个汇流箱各自通过汇流线路连接同一个分流机构1(分流机构1中壳体11的两相对面均设置四个用于与汇流线路连接的线路接头14),分流机构1将汇流线路与邻近位置的变压器电性连接,且分流机构1通过分流导线3从汇流线路中分出部分输送线路与较远位置的变压器电性连接。
[0042] 如图4‑6所示,分流机构1包括壳体11、设置于壳体11内的分流端13以及位于壳体11内且与分流端13左右对称的一对集合端12。集合端12顶部设置四个主路接头121,变压器设置能与分流机构1电性连接的连接电板2,且连接电板2下表面设置四个能与主路接头121电性对接的变压器主接头21,通过变压器主接头21与主路接头121之间的电性对接让变压器与邻近的线路连接;集合端12设置四个分路接头开关122,集合端12开设供分路接头开关
122水平旋转的活动槽123,通过分路接头开关122的旋转以控制主路接头121的接通。分流端13设置四个能与分路接头开关122电性对接的第一分流接头131,当分路接头开关122与第一分流接头131对接时,线路不再经由主路接头121,而是由分路接头开关122导向分流端
13。分流端13设置第一分流输出头132,连接电板2设置能与第一分流输出头132电性对接的变压器分接头22,被导入分流端13的线路经由第一分流输出头132、变压器分接头22接入变压器中(变压器设置控制变压器分接头22启闭的开关,关闭邻近变压器的开关,开启较远变压器的开关,即能将线路经由分流导线3导向较远位置并通过该处的第一分流输出头132与该处的变压器连接),壳体11设置有用于连接分流导线3和第一分流输出头132的线路连接头15。
[0043] 如图4和图7‑8所示,分路接头开关122上部固定连接开关柄124,开关柄124为绝缘材料。壳体11顶部贯穿开设供开关柄124水平活动的弧形槽口125。即,拨动开关柄124顶端即可带动分路接头开关122水平旋转,以使分路接头开关122能够与第一分流输出头132对接或分离。开关柄124活动套设可对弧形槽口125进行密封的限位片126,限位片126上表面转动连接有螺纹环127,且螺纹环127与开关柄124顶端螺旋连接。限位片126两端下表面均开设有一个活动腔1261,每个活动腔1261内均通过弹簧1262弹性连接一个定位轴1263,壳体11顶部开设供单个定位轴1263竖直卡入以对限位片126进行定位的定位孔128。限位片126不仅用于对弧形槽口125进行遮挡密封,同时也是对开关柄124进行限位。具体为:转动螺纹环127,通过螺纹环127与开关柄124顶端之间的螺旋连接以及定位轴1263与其中一个定位孔128的竖直导向,促使限位片126下移直至紧贴壳体11的上表面。
[0044] 如图3所示,壳体11顶部边缘一体固连有卡缘111,连接电板2具有两个能水平卡入卡缘111的长臂结构,且两个长臂结构的相对面均固定连接一个卡臂23。如图3所示,位于连接电板2的两长臂结构下表面的变压器主接头21分别与两个集合端12(两组线路)上的主路接头121对接,即能让两组线路全部接入邻近位置的变压器;如图9所示,位于连接电板2的其中一个长臂结构下表面的变压器主接头21与其中一个集合端12(一组线路)上的主路接头121对接,即能让一组线路接入邻近位置的变压器。
[0045] 基于上述光伏电源的功率输出管控系统,可概括为两种管控方法,分别为均衡管控步骤以及差异化管控步骤:
[0046] 均衡管控步骤为:若干光伏面板组合为一个光伏面板分布区,对应连接一个逆变器,形成一个单一线路经由汇流箱汇集整合为同等数量的汇流线路,传递至对应位置的分流机构1,再经由分流机构1传递至对应的变压器,通过变压器对接入的线路进行输出管控;
[0047] 差异化管控步骤为:利用分流机构1分出部分线路不与邻近变压器连接,再经由分流导线3将分出的这部分线路与较远位置的变压器连接,由此实现两个变压器的差异化输出管控。
[0048] 本实施例的工作原理为:通过设置多个光伏面板分布区,即分区设置光伏电源,再利用多个变压器分别管控不同的光伏电源,便于获得不同的输出功率;且各个变压器所连接的输电线路数量可以通过分流机构1、分流导线3进行分流分配,进一步提高可输出的功率范围。
[0049] 具体的,变压器可与邻近的单组或双组输电线路连接,也可以从远处分流出全部或部分输电线路与当前变压器连接;
[0050] 具体的,涉及两种管控方式,分别为均衡管控步骤以及差异化管控步骤。在分流机构1中,当集合端12直接与变压器主接头21对接时,属于均衡管控,即均匀划分的光伏电源会均衡地输入相应的变压器之中;当分路接头开关122与第一分流接头131对接,同时,第一分流输出头132与变压器分接头22对接,属于差异化管控,即均匀划分的光伏电源会不等分地输入至不同的变压器中。
[0051] 实施例二
[0052] 本公开提出的一种光伏电源的功率输出管控系统及其方法,相较于实施例一,本实施例还包括:
[0053] 如图4所示,分流端13设置四个能与分路接头开关122电性对接的第二分流接头133,分流端13一端设置能与第二分流接头133通过内置电线电性连接的第二分流输出头
134,壳体11设置能与第二分流输出头134电性连接的外接头16;通过外接头16、第二分流输出头134、第二分流接头133与分路接头开关122之间的电性连接,用于将输电线路与外置的其他变压设备连接以形成独立的输出路径,通过该输出路径可与外置的变压器或是其他设备连接,以形成独立的可作为他用的输出管控系统。该输出管控系统属于差异化管控方式,但却独立于原先的管控系统;
[0054] 壳体11设置用于抬升分流端13用以切换线路连接状态的切换机构17,当分流端13下移时,会由原先的第一分流接头131与分路接头开关122对接改变为第二分流接头133与分路接头开关122对接。切换机构17包括一对抬升块171,抬升块171底端具有斜面结构和与斜面结构相连的横板结构,用于通过斜面结构将分流端13顶起后置于横板结构之上。抬升块171外壁与连接轴172的一端固定连接,连接轴172的另一端活动贯穿壳体11。连接轴172活动套设有推簧173,推簧173一端与抬升块171外壁固定连接,推簧173另一端与壳体11内壁固定连接。
[0055] 本实施例的工作原理为:通过分流端13的下移,可激活由外接头16、第二分流输出头134、第二分流接头133与分路接头开关122所构成的独立的输出路径,通过该输出路径可与外置的变压器或是其他设备连接,以形成独立的可作为他用的输出管控系统。该输出管控系统属于差异化管控方式,但却独立于原先的管控系统。
[0056] 上述具体实施例仅仅是本公开的几种可选的实施例,基于本公开的技术方案和上述实施例的相关启示,本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。