[实用新型]自动切换模块及光伏并离网全自动发电系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及太阳能光伏发电应用领域，尤其是一种光伏并离网全自动发电系统及自动切换模块。

背景技术

随着人类工业的发展，在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源资源短缺并造成环境污染的形势下，化石能源的利用不断给环境带来各方面的压力，太阳能光伏发电技术普遍得到各国政府的重视和支持。世界各国加快了对清洁新能源的开发利用，太阳能光伏发电没有损害大气和生态环境的污染物的排放，是与人类赖以生存的生态环境相协调的清洁能源、绿色能源。推广太阳能光伏发电应用，可以减少二氧化碳、二氧化硫以及颗粒物等污染物的排放量，对减轻大气污染和保护生态环境发挥很大的作用。太阳能因具有如此多的优点，越来越受到人们的青睐。太阳能光伏发电也成为当今分布式新能源发电的热点。

根据太阳能光伏发电系统是否与电网连接运行，太阳能光伏发电系统可分为：离网型、并网型、混合型。三种运行方式，有其各自的特点。

光伏并网发电系统由太阳能电池阵列、并网逆变器及交流电网等组成。太阳能能量通过太阳能电池阵列转换成直流电能，再通过并网逆变器将直流电能转换为交流电能，其电流与交流电网电压同频率、同相位。并网型发电系统可工作于有交流电网的地区。但当交流电网发生故障，并网逆变器没有工作电源，整个并网发电系统不能正常工作。

光伏离网发电系统一般由太阳能电池阵列、太阳能充电控制器、蓄电池组、离网逆变器等组成，太阳能电池阵列将接收到的太阳能转换成直流电能，然后输出电能储存在蓄电池组中，蓄电池组通过离网逆变器将能量变换为交流电供给交流负载。离网型发电系统可用于无电地区的使用。但当蓄电池组已被充满，而用户负载没有用电，此时太阳能电池阵列因为没有输出负载，将不能发电，多产生的电能未被充分利用。

混合型发电系统，综合并网型和离网型的优势，大大提高太阳能的利用率，但也存在一些问题，比如交流电网停电后，光伏发电系统反送电给交流电网，容易危及交流电网侧检修工作人员的人身安全；还有一些光伏并离网发电系统从并网运行状态或孤岛运行状态的切换运行操作不当，造成负载供电的间断，大大降低了供电可靠性，造成了更大的经济损失，同时由于操作不当造成光伏组件、用户负载过电压或温度过高，从而影响到光伏发电系统的使用寿命，甚至损害光伏组件，造成了更大的浪费和经济损失。

发明内容

本实用新型为了解决上述存在的问题，提供一种安全可靠的自动切换模块，及一种光伏并离网全自动发电系统，可避免因人为误操作使光伏并离网全自动发电系统和故障交流电网之间出现反送电的情况，同时可避免负载供电间断，还有利于光伏并离网全自动发电系统安全、稳定运行，克服了现有技术的不足。

本实用新型采用如下技术方案：一种自动切换模块，用于并网和离网光伏发电系统，分别与交流电网、并网光伏发电设备、离网光伏发电设备和用户负载连接成回路，包括第一接触器KM1、第二接触器KM2、中间继电器KA1、双电源切换开关和四个接线端；所述四个接线端分别为交流电网端、并网发电端、离网发电端和用户负载端；所述双电源切换开关包括市电端、备用端和公共端，所述公共端分别连接用户负载端和并网发电端的A、B、C线；所述中间继电器KA1的线圈两端分别连接交流电网端的2个不同相线，所述中间继电器KA1的三个常开主触点的一端分别连接于交流电网端的A、B、C线，三个常开主触点的另一端连接双电源切换开关的市电端的A、B、C线；所述第一接触器KM1的线圈与中间继电器KA1的常开辅助触点串联成一路，其两端分别连接交流电网端的2个不同相线；所述第一接触器KM1的常闭辅助触点与第二接触器KM2的线圈串联成一路，其两端分别连接离网发电端的2个不同相线；所述第二接触器KM2的三个常开主触点的一端分别连接于离网发电端的A、B、C线，三个常开主触点的另一端连接用双电源切换开关的备用端的A、B、C线；所述四个接线端的中性线相连。

优选的，还包括第三接触器KM3和过压继电器J，所述第三接触器KM3的线圈和过压继电器J的辅助常闭触点串联成一路，其两端分别连接用双电源切换开关的公共端的2个不同相线；所述双电源切换开关的公共端和并网发电端通过第三接触器KM3的三个常开主触点进行连接，所述第三接触器KM3的三个常开主触点的一端分别连接并网发电端的A、B、C线，另一端连接用公共端的A、B、C线。第三接触器KM3接触器用于接通光伏并网发电系统。当用户负载较小时，光伏并网发电系统的发电量较大，可能出现电压过高的情况，过压继电器J可防止用户负载端电压过高，保护用户负载。