[发明专利]一种逆变器和变压器集成设备

说明书

本发明提出了一种逆变器和箱式变压器一体化设备(1)，该一体化设备将逆变器单元、双分裂变压器(4)、组合电器(5)等设备集成设置，所述逆变器单元的输入端接收光伏组件提供的直流电能，并将该电能转换成供双分裂变压器(4)接收的交流电，该双分裂变压器(4)将接收的交流电升压，并最终转换为适当的电压，然后通过组合电器(5)送入电网。该逆变器和箱式变压器一体化设备(1)满足户外安装使用、集成化程度更高、能降低设备成本和运输成本、减少现场土建施工量和时间，提高设备的可靠性，具有较强的实用性。

技术领域

本发明涉及一种光伏逆变升压集成设备，属于光伏发电系统逆变、升压一体化设备的技术领域。

背景技术

太阳能光伏发电占据世界能源消费的重要席位，可广泛用于社会生活的各个领域。所以光伏发电站建设投资的经济性、运行的稳定性越来越受到关注。逆变器和箱式变压器作为整个光伏发电站的核心设备，直接关系到光伏发电站正常运行时的电能质量和可靠性。现在大型光伏发电站逆变部分基本都是按照1MW为一个单元，主要由户外汇流箱、箱式逆变房（内含两台500kW逆变器）、箱式变压器（内含1台1MW双分裂变压器）组成。

图1给出了现有光伏系统中箱式逆变器房和箱式变压器的现场安装示意图。目前光伏发电站的设计方案中，箱式逆变器房和箱式变压器作为两套独立的电气设备布置，它们由不同的厂家提供，且在工程应用中，两个设备都需要浇筑独立的钢筋混泥土基础，彼此之间相隔一定的安装距离，采用三相交流线缆连接。

图2给出了现有光伏系统中箱式逆变器房和箱式变压器的电气原理图。箱式逆变器房和箱式变压器独立设置，箱式逆变器房中的两台逆变器低压侧通过线缆，接入双分裂变压器，然后通过组合电器接入电网或电站的中压系统。

这种设计方案主要存在着以下不足：

第一、两台设备空间上间隔较近，造成重复使用部分电气器件，造成器件应用浪费且存在一定的能量损耗；

第二、箱式逆变器房和箱式变压器之间采用大截面电缆连接，现场施工中敷设极为不方便，可能造成连接的不可靠；

第三、箱式逆变器房和箱式变压器作为两台设备，需要浇筑两个钢筋混泥土基础，增加了施工时间和成本。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种光伏逆变升压一体化设备，将逆变器和双分裂变压器集成设置，省去了传统光伏发电站中双分裂变压器内输入侧（也称低压侧）的断路器、防雷装置、以及逆变器输出侧的防雷装置。使得布局设计更加合理、进一步提高了发电站的安全性、稳定性，降低了设备成本和现场工程量。

本发明实施例提供了一种逆变器和箱式变压器一体化设备，包括第一逆变器（2）、第二逆变器（3）、双分裂变压器（4）、以及组合电器（5），所述第一逆变器（2）中包括第一直流/交流转换单元（6）、第一断路器（13）和第三断路器（15），所述第二逆变器（3）中包括第二直流/交流转换单元（7）、第二断路器（14）和第四断路器（16），其特征在于：所述第一逆变器（2）、第二逆变器（3）、双分裂变压器（4）和组合电器（5）集成设置；第一逆变器（2）和第二逆变器（3）的输入端分别通过所述第一断路器（13）和所述第二断路器（14）连接光伏组件，其输出端分别通过所述第三断路器（15）和所述第四断路器（16）直接连接于所述双分裂变压器（4）的低压侧；所述双分裂变压器（4）的输出侧连接组合电器（5）的输入侧，所述组合电器（5）的输出侧与电网连接，实现对电能的输送。

较佳地，还包括：第一逆变器监控单元，其对所述第一直流/交流转换单元进行监控，实现对所述第一断路器、第三断路器中的至少一个断路器的控制；第二逆变器监控单元，其对所述第二直流/交流转换单元进行监控，实现对所述第二断路器、第四断路器中的至少一个断路器的控制。