[实用新型]太阳能并网发电系统

说明书

所属技术领域

本实用新型应用于太阳能的开发和利用，并通过光伏建筑一体化，将太阳能转化为人类所需的电能。

背景技术

照射在地球上的太阳能非常巨大，太阳能发电具有以下特点：无枯竭、无公害、资源分配广泛。但要想获取太阳能，则必须实现太阳能所产生的直流电同公共应用的交流电电压、频率、相位同步。本实用新型的目的是提供一种太阳能并网发电系统，以解决太阳能转化的电能不需用蓄电池储能，而直接通过并网逆变器，把电能送入电网。

发明内容

安装在建筑物表面的太阳能电池板吸收太阳能光线之后，产生光生伏打效应，光生伏打效应产生的直流电流，按设计要求，对太阳能电池进行串、并联接汇集，得到符合要求的电压、电流要求的组件，经过线路保护，输入到逆变器，逆变器通过电气元件及软件控制，调整自身的输出电压频率和相位，转换成与应用电网同频同相的单相交流电或三相交流电，经过开关控制输入到应用电网上。该系统将太阳能电池板与建筑材料的功能进行有机结合，通过使用太阳能电池组件取代原建筑面层，达到建筑表面遮风挡风、美观耐用的功能，同时，太阳能电池组件经设计后进行有目的组合，与逆变器相连，能直接接入公共应用电网，减少了储能环节的损耗和投资，并产生绿色电能。其光伏组件能够产生的电能取决于组件的太阳辐射强度、温度以其组件特性，给光伏组件配置相应的电力控制设备(最大功率跟踪器MPPT)，根据光伏组件的运行情况，输出最大的能量以及高品质的电流。并将直流电转化成满足电压、频率要求的设备。逆变器是将直流电压转换成交流电压，为并网创造条件，在转变的过程中，不停地转换直流电的正负极连接方向，从而形成方向变化的交流电。由于输出的波为方波，且强度没有变化，因此在输出端安装一个具有铁芯的电感器，用以将输出电流控制成正弦波形状输入端安装电容器，电容器的作用是储存电能，确保发电侧的电流能持续一致地提供给桥接开关。用足够大的输入端电容器来保证逆变器持续、稳定地运行。

该系统具有以下优点：

1、利用清洁干净、可再生的太阳能发电，不污染环境；

2、所发电能进入电网，以电网为储能装置，省掉蓄电池，比独立太阳能光伏系统的建设投资可减少达40％左右，从而使太阳能发电成本大为降低，省掉蓄电池并可提高系统的平均无故障时间和蓄电池的二次污染；

3、由逆变器中对太阳能系统进行最大功率跟踪，提高系统的发电效率。

4、系统自动化程度高，可实现无人值守的运行模式。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

附图1是太阳能发电系统原理图，图1中，1是太阳能电池组，它由多个太阳能电池串、并联之后组成，2是熔断器，当电路中出现异常情况时它会提供保护，3是断路器，进行负荷分断，4是过压保护装置，5是并网逆变器，它能将太阳能最大化地转变成与应用电网同频同相无干扰的单相交流电或三相交流电，6是电流互感器及电度表，7是刀开关，8是断路器，9是公共应用电网接口。

附图2是太阳能电池组的连接方式，图2中，10是单个太阳能电池板，能将太阳能转换成电能；11是二极管，起到旁路和反向截止作用。

附图3是并网逆变器及系统数据处理流程图，图3中，12是直流接地监测装置，当直流部分出现接地等异常情况时进行报警，13是太阳能电池组监测装置，能分辨太阳能电池组工作状态，14是系统数据采集装置，通过RS485或RS232及RS422等通讯接口，将系统数据采集并通过标准传输协议外传，输出信号可以与计算机直接连接或通过调制解调器远程传输，或通过邮件和短消息显示运行状态。

具体实施方案

将100块共80平方米的TS40非晶硅太阳能电池板安装在建筑物外表面，太阳能电池板进行串、并联接后，与400V、40A的熔断器进行串连连接，再与ABS-40的断路器串连，用SB3800的SMA并网逆变器进行串连，逆变器将太阳能转变成与应用电网同频同相无干扰的单相交流电或三相交流电后，电流流经电表，与刀开关、断路器，电流进入公共应用电网接口，最大可向公共电网提供4KW瞬时功率。

通过RS485通讯接口将非晶硅太阳能电池和逆变器与数据采集控制器SunnyCentral Control连接起来，数据采集控制器将收集到的数据上传给计算机，具备遥测、遥调、遥信、遥控功能，方便实现无人值守的运行模式。