一种光伏系统及其多级汇流方案的优选方法技术方案

本申请提供了一种光伏系统及其的多级汇流方案的优选方法。该光伏系统，包括：光伏方阵、光伏变换器以及至少两级汇流箱。在该光伏系统中，光伏方阵包括至少两个汇流区；光伏变换器的直流侧分别与至少一个最高一级汇流箱的输出端电气连接；最高一级汇流箱通过至少一级汇流箱，实现对相应汇流区中光伏组串的汇流。由于每一级汇流箱均会将多根直流线缆汇流成一根直流线缆，即每一级汇流箱会将某一段上原来的多根线缆减少到一根线缆，所以使得汇实现流区所需的直流线缆的总长度减小，从而使得实现汇流区汇流所需的直流线缆的成本降低。实现汇流区汇流所需的直流线缆的成本降低。实现汇流区汇流所需的直流线缆的成本降低。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏系统及其多级汇流方案的优选方法


[0001]本专利技术涉及光伏汇流
，特别是涉及一种光伏系统及其的多级汇 流方案的优选方法。

技术介绍

[0002]在较为平坦的集中式光伏电站中，如图1所示，光伏组串01通过分类形成 多个汇流区02，每个汇流区02中的全部光伏组串01通过同一汇流箱03汇流后， 再接入光伏变换器04的直流侧，并最终接入电网05；目前，汇流箱03的典型 规格可以为16路汇一，即一个汇流箱03的前端最多可以接入16路光伏组串01， 也可以为24路汇一，即一个汇流箱03的前端最多可以接入24路光伏组串01， 如图2所示。
[0003]由于汇流区02的物理占地面积较大，而且连接光伏组串01与汇流箱03的 直流线缆为正负两根，即直流线缆的长度等于两者之间物理距离的两倍，所 以直流线缆的长度较大，因此实现汇流区02汇流所需的直流线缆的总长度较 大，从而使得实现汇流区02汇流所需的直流线缆的成本较高；据统计，在光 伏系统中线缆总成本占5％，而实现全部汇流区02汇流所需的直流线缆总成本 占整个系统的线缆总成本的35％。
[0004]因此，如何缩小实现汇流区汇流所需的直流线缆的成本，是亟待解决的 技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种光伏系统及其的多级汇流方案的优选方法， 以缩小实现汇流区汇流所需的直流线缆的成本。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0007]由上述技术方案可知，本专利技术提供了一种光伏系统，其包括：光伏方阵、 光伏变换器以及至少两级汇流箱。在该光伏系统中，光伏方阵包括至少两个 汇流区；光伏变换器的直流侧分别与至少一个最高一级汇流箱的输出端电气 连接；最高一级汇流箱通过至少一级汇流箱，实现对相应汇流区中光伏组串 的汇流。由于每一级汇流箱均会将多根直流线缆汇流成一根直流线缆，即每 一级汇流箱会将某一段上原来的多根线缆减少到一根线缆，所以使得实现流 区汇流所需的直流线缆的总长度减小，从而使得实现汇流区汇流所需的直流 线缆的成本降低。同时汇流后电缆的截面变大，从而降低了线损，提高了发 电量；线缆数减少提高了现场施工效率。
[0008]另外，将光伏方阵划分至少两个汇流区，并且每个汇流区通过至少一级 汇流箱汇流到最高一级汇流箱，因此提高了运行故障时的定位能力；相比于 现有技术而言，故障时不需要切断最高以及汇流箱的电气连接，仅需要切断 除最高一级汇流箱之外的个别汇流箱的电气连接，因此减小了影响范围，提 高了发电稳定性，减少了发电量损失。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0010]图1和图2分别为现有技术中光伏系统的结构示意图；
[0011]图3为本申请实施例提供的光伏系统的一种实施方式的结构示意图；
[0012]图4
‑
图9分别为本申请实施例提供的光伏系统的六种实施方式的结构示意 图；
[0013]图10为主汇流箱的一种结构示意图；
[0014]图11为子汇流箱的一种结构示意图；
[0015]图12和图13分别为本申请实施例提供的光伏系统中汇流方式的设计方法 的两种实施方式的流程示意图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0017]在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或 者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操 作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或 者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过 程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其 他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在 没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在 包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0018]为了缩小实现汇流区汇流所需的直流线缆的成本，本申请实施例提供一 种光伏系统，其具体结构可参见图3(图3仅以第一级汇流箱10、第二级汇流 箱20以及汇流区02包括16路光伏组串01为例进行展示)，具体包括：光伏方 阵、光伏变换器04和至少两级汇流箱。
[0019]在光伏方阵中，包括至少两个汇流区02；此处不做具体限定，可根据实 际情况而定，均在本申请的保护范围内。
[0020]可选的，光伏变换器可以仅包括光伏逆变器，也可以包括光伏逆变器和 直流变换器DC/DC，此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的 保护范围内。
[0021]在实际应用中，汇流箱的级别是根据实际情况而定的，此处不做具体限 定，均在本申请的保护范围内。
[0022]可选的，汇流箱可以为普通汇流箱，即只具备汇流功能；也可以为智能 汇流箱，即除具备汇流功能外，还具有组串监控功能；还可以为MPPT汇流箱， 即除具备汇流功能外，还具有MPPT跟踪功能；在实际应用中，包括但不于此， 此处不做具体限定，可视具体情况而定，均在本申请的保护范围内。
[0023]各器件之间的连接关系如下所述：
[0024]光伏变换器04的直流侧分别与至少一个最高一级汇流箱的输出端电气连 接，最高一级汇流箱通过至少一级汇流箱实现对相应汇流区02中光伏组串01 的汇流。
[0025]为了更加清楚的展示最高一级汇流箱是如何通过至少一级汇流箱实现对 相应汇流区02中光伏组串01的汇流，本实施例提供实现对汇流区02中光伏 组串01的汇流的两种具体实施方式。
[0026]第一种实施方式，可参见图3，具体如下所述：
[0027]实现汇流区02中光伏组串01汇流的各汇流箱为一组；在每组中：
[0028]最低一级汇流箱的输入端与汇流区02中至少两个光伏组串01电气连接， 其余每一级汇流箱的输入端与至少两个低一级箱的输出端电气连接(图3仅 以共电气母线形式进行展示，关于共电气母线形式可参见下述实施例)；最 高一级汇流箱的输出端与光伏变换器04的直流侧电气连接。
[0029]第二种实施方式，具体如下所述：
[0030]实现汇流区02中光伏组串01汇流的各汇流箱为一组；在每组中：
[0031]最低一级汇流箱的输入端与汇流区02中至少两个光伏组串01电气连接， 其余每一级汇流箱的输入端分别与至少一个低一级箱的输出端、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏系统，其特征在于，包括：光伏方阵、光伏变换器以及至少两级汇流箱；其中：所述光伏方阵包括至少两个汇流区；所述光伏变换器的直流侧分别与至少一个最高一级汇流箱的输出端电气连接；最高一级汇流箱通过至少一级汇流箱，实现对相应汇流区中光伏组串的汇流。2.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，实现汇流区中光伏组串汇流的各汇流箱为一组：在每组中：最低一级汇流箱的输入端与汇流区中至少两个光伏组串电气连接；除最低一级汇流箱之外，其余每一级汇流箱的输入端与至少两个低一级箱的输出端电气连接，或者，其余每一级汇流箱的输入端分别与至少一个低一级箱的输出端、至少一个光伏组串电气连接；最高一级汇流箱的输出端与所述光伏变换器的直流侧电气连接。3.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，与相同汇流箱电气连接的至少两个汇流箱，其输出端通过共电气母线，与相应汇流箱的一个输入端电气连接；和/或，与所述光伏变换器电气连接的至少两个汇流箱，其输出端通过共电气母线，与所述光伏变换器电气连接。4.根据权利要求3所述的光伏系统，其特征在于，所述共电气母线与相应汇流箱的连接点，在相应汇流箱外部或内部。5.根据权利要求3所述的光伏系统，其特征在于，所述共电气母线整体选型，所述共电气母线的截面积由流过所述共电气母线的最大电流所决定。6.根据权利要求3所述的光伏系统，其特征在于，所述共电气母线分段选型，所述共电气母线在各段上的截面积分别由流过各段的电流所决定。7.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，汇流箱的输出端通过独立母线，与相应高一级汇流箱的一个输入端电气连接，或者，与所述光伏变换器的直流侧电气连接。8.根据权利要求1至7任一项所述的光伏系统，其特征在于，所述最低一级汇流箱的规格为4汇一。9.根据权利要求1至7任一项所述的光伏系统，其特征在于，汇流箱设置于：距离自身输入端位置图像的几何中心最近的光伏组串的支撑装置上；所述输入端位置图像为与汇流箱的输入端电气连...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宗军，陶三奇，李凡，
申请(专利权)人：阳光新能源开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：