一种光伏电站箱式变压器的柔性控制系统技术方案

技术编号:40998882 阅读:17 留言:0更新日期:2024-04-18 21:38
本技术公开了光伏发电技术领域的一种光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,旨在解决现有技术中无法使光伏电站箱式变压器夜间待机状态空载损耗降低到趋近于零的同时使光伏发电系统低压侧的光伏控制装置能正常工作的问题。包括负荷开关、降压变压器、低压变流器、第一交流接触器和双路电源切换装置,本技术能够在光伏电站由待机状态启动时,可以平滑调节箱式变压器输出的高电压,使得集电线路上箱式变压器投入过程无冲击电流,同时实现光伏电站夜间待机状态箱式变压器的平滑退出,实现集电线路上多台箱式变压器的同时无励磁涌流投切控制,还令光伏电站在夜间切除状态下仍可保持光伏控制装置的电源不丢失,使光伏电站实现全天候监控。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏发电,具体是涉及一种光伏电站箱式变压器的柔性控制系统


技术介绍

1、光伏发电作为利用太阳能进行能量转化的发电方式,其每天的夜间是不发电的,所有光伏发电系统完全处于待机状态,时间持续12小时以上,而在此期间光伏电站自身需从电网用电。

2、光伏机组依靠太阳能发电,晚上在光伏不发电的时段,光伏逆变器处于待机状态,主电路被自动断电。但与光伏逆变器连接的就地升压的箱式变压器由于不能频繁起停,在这个时段内一直处于空载运行状态。虽然变压器空载损耗一般只占变压器容量的0.10%—0.15%,但由于一天中至少一半的时间(夜晚)光伏系统是不发电的,且光伏电站内箱式变压器数量较大,一般一个100mw光伏电站箱式变压器的数量在30—50台以上,安装容量在100-120mva以上。因此一年中光伏电站箱式变压器空载损耗累计的电能消耗就是一个较大的数字。据统计,一个100mw光伏电站箱式升压变压器夜间空载损耗一年累计可达60万度。如果能够在光伏机组夜间不发电时将全站箱式升压变压器停运,就可以减少相当一大部分的电能损耗,每年降低运行成本30万元以上。

3、但是,由于变压器铁芯剩磁的影响,通过开关投切变压器时会产生很大的励磁涌流,对电网产生的冲击与变压器短路相当,冲击电流中包含大量直流与谐波分量。因此,从电网安全运行的角度出发,不允许光伏电站箱式变压器集中起停。如果对箱式升压变压器单台投退,对电网的影响较小,但由于光伏电站箱式变压器数量较大,在每天晚上退出、早上投入的操作工作量巨大,对大部分光伏电站的运行都是不现实的。另外,变压器投入时励磁涌流对变压器的电动力冲击较大,每天一次的频繁操作,由冲击电流引起的电动力冲击也会大大影响变压器绝缘,降低变压器使用寿命。

4、由于以上原因,光伏电站在夜间不发电时箱式升压变压器都处于空载运行状态。如果在不对电网和箱式变压器产生冲击的前提下能够对光伏电站全站箱式变压器进行自动、柔性控制启停,使得光伏电站的箱式升压变压器在即将进入夜间不发电时间平滑无冲击地退出运行,白天即将进入发电时间平滑无冲击地投入运行,就能够大大节约光伏电站变压器夜间的空载损耗,降低光伏电站的运行成本,从而提高光伏电站的运行效率和经济效益。

5、目前,存在有现有技术能够使得光伏电站夜间光伏发电系统的电压完全降低到0v,使得箱式变压器空载损耗降低到趋近于零,但是其同时将令光伏发电系统低压侧的光伏控制装置的电源也降低为0v,从而不能正常工作,以此影响了光伏调度系统对光伏发电系统夜间工作状况的监测。


技术实现思路

1、本技术的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,解决当前无法使光伏电站箱式变压器空载损耗降低到趋近于零的同时使光伏发电系统低压侧的光伏控制装置能正常工作的问题。

2、为解决上述技术问题,本技术是采用下述技术方案实现的:

3、本技术提供了一种光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,包括:负荷开关、降压变压器、低压变流器、第一交流接触器和双路电源切换装置,所述负荷开关串联于集电线电压输入端和集电线电压输出端之间;

4、所述降压变压器的高压侧与集电线电压输入端连接,所述降压变压器的低压侧分为两路,一路分别与各个双路电源切换装置的备用电源接口连接,另一路依次串联连接低压变流器、第一交流接触器接至光伏电站中任一箱式变压器的低压侧;

5、所述双路电源切换装置的数量与光伏电站中箱式变压器的数量相对应,一所述双路电源切换装置的主电源接口与对应的箱式变压器的低压侧连接,供给端与用于监测箱式变压器的光伏控制装置的供电端连接。

6、进一步的,所述降压变压器的高压侧与集电线电压输入端之间依次串联有高压熔断器和隔离开关。

7、进一步的,还包括:第一带电指示器、第二带电指示器、第三带电指示器和第四带电指示器;

8、所述第一带电指示器的输入端接入集电线电压输入端和负荷开关之间,所述第二带电指示器的输入端接入负荷开关和集电线电压输出端之间;

9、所述第三带电指示器的输入端接入集电线电压输入端和隔离开关之间,所述第四带电指示器的输入端接入降压变压器的高压侧和高压熔断器之间。

10、进一步的,还包括:第一避雷器、第二避雷器和第三避雷器;

11、所述第一避雷器的输入端接入集电线电压输入端和负荷开关之间,所述第二避雷器的输入端接入集电线电压输入端和隔离开关之间,所述第三避雷器的输入端与降压变压器的低压侧连接。

12、进一步的,所述降压变压器的低压侧在串联一出线开关后分为两路,一路串联第一低压开关后分别与各个双路电源切换装置的备用电源接口连接,另一路串联第二低压开关后再依次串联连接低压变流器、第一交流接触器接至光伏电站中任一箱式变压器的低压侧。

13、进一步的,所述低压变流器包括:软启动开关、电抗器、三相全桥整流电路、支撑电容、igbt三相全桥逆变电路、滤波器和升压变压器;

14、所述软启动开关和电抗器串联,所述电抗器的输出端与三相全桥整流电路的交流输入端连接,所述三相全桥整流电路的直流输出端与所述支撑电容并联,所述支撑电容与igbt三相全桥逆变电路的直流输入端并联,所述igbt三相全桥逆变电路的交流输出端依次串联有滤波器和升压变压器。

15、进一步的,所述双路电源切换装置包括:主电源接口、备用电源接口、供给端、第二交流接触器、第三交流接触器和控制继电器;

16、所述主电源接口通过第二交流接触器与供给端连接,所述备用电源接口通过第三交流接触器与供给端连接,所述控制继电器的供电端与主电源接口连接;

17、所述控制继电器的常开触点与第二交流接触器的供电端连接,所述控制继电器的常闭触点与第三交流接触器的供电端连接。

18、与现有技术相比,本技术所达到的有益效果是:

19、1、本技术通过串接至光伏电站集电线路的负荷开关、降压变压器及低压变流器,在光伏电站由待机状态启动时,可以平滑调节箱式变压器输出的高电压,使得集电线路上箱式变压器投入过程无冲击电流,实现了光伏电站夜间待机状态箱式变压器的平滑退出,进而大大降低了光伏电站的损耗;

20、2、本技术通过降压变压器和低压变流器实现光伏电站箱式变压器的柔性控制,消除了箱式变压器的夜间空载损耗,控制过程无冲击电流,同时实现集电线路上多台箱式变压器的同时无励磁涌流投切控制;

21、3、本技术通过降压变压器和双路电源切换装置,使得光伏电站在夜间切除状态下仍可保持光伏控制装置的电源不丢失,使得光伏电站实现全天候监控。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,其特征在于,包括:负荷开关(1)、降压变压器(2)、低压变流器(3)、第一交流接触器(4)和双路电源切换装置(5),所述负荷开关(1)串联于集电线电压输入端和集电线电压输出端之间;

2.根据权利要求1所述的光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,其特征在于,所述降压变压器(2)的高压侧与集电线电压输入端之间依次串联有高压熔断器(6)和隔离开关(7)。

3.根据权利要求2所述的光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,其特征在于,还包括:第一带电指示器(8)、第二带电指示器(9)、第三带电指示器(10)和第四带电指示器(11);

4.根据权利要求2所述的光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,其特征在于,还包括:第一避雷器(12)、第二避雷器(13)和第三避雷器(14);

5.根据权利要求2所述的光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,其特征在于,所述降压变压器(2)的低压侧在串联一出线开关(15)后分为两路,一路串联第一低压开关(16)后分别与各个双路电源切换装置(5)的备用电源接口(52)连接,另一路串联第二低压开关(17)后再依次串联连接低压变流器(3)、第一交流接触器(4)接至光伏电站中任一箱式变压器的低压侧。

6.根据权利要求1所述的光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,其特征在于,所述低压变流器(3)包括:软启动开关(31)、电抗器(32)、三相全桥整流电路(33)、支撑电容(34)、IGBT三相全桥逆变电路(35)、滤波器(36)和升压变压器(37);

7.根据权利要求1所述的光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,其特征在于,所述双路电源切换装置(5)包括:主电源接口(51)、备用电源接口(52)、供给端(53)、第二交流接触器(54)、第三交流接触器(55)和控制继电器(56);

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【技术特征摘要】

1.一种光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,其特征在于,包括:负荷开关(1)、降压变压器(2)、低压变流器(3)、第一交流接触器(4)和双路电源切换装置(5),所述负荷开关(1)串联于集电线电压输入端和集电线电压输出端之间;

2.根据权利要求1所述的光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,其特征在于,所述降压变压器(2)的高压侧与集电线电压输入端之间依次串联有高压熔断器(6)和隔离开关(7)。

3.根据权利要求2所述的光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,其特征在于,还包括:第一带电指示器(8)、第二带电指示器(9)、第三带电指示器(10)和第四带电指示器(11);

4.根据权利要求2所述的光伏电站箱式变压器的柔性控制系统,其特征在于,还包括:第一避雷器(12)、第二避雷器(13)和第三避雷器(14);

5.根据权利要求2所述的光伏电站箱式变压器的柔性控...

【专利技术属性】
技术研发人员:强同波张文祁万年曾需要赵原韦古强刘茁汉权陆胡哲哲谢存龙杜鹏
申请(专利权)人:青海格尔木鲁能新能源有限公司
类型:新型
国别省市:

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