本實用新型涉及電力設備系統(tǒng)，尤其涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術：

近年來，對于環(huán)境問題的關注促進了利用陽光發(fā)電的光伏發(fā)電系統(tǒng)的全球安裝，配備有大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)的大型太陽能發(fā)電廠已經(jīng)遍布世界各地。

參閱圖1所示，現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，由光伏組件產(chǎn)生直流電，并將直流電通過三相交流線纜傳輸至逆變器；由逆變器將接收到的直流電轉換為輸入交流電，并將該輸入交流電傳輸至箱式變壓器；由箱式變壓器將接收到的輸入交流電轉換為中壓交流電傳輸至電網(wǎng)。其中，逆變器輸入側和輸出側均包含斷路器，以便于對逆變器進行控制，同時，箱式變壓器輸入側也包含斷路器，以便于對箱式變壓器進行控制；逆變器中還包含逆變器監(jiān)控裝置，用于對逆變器的狀態(tài)進行監(jiān)控；箱式變壓器中還包含溫控器，測控子單元，以及數(shù)據(jù)采集器，用于對箱式變壓器的狀態(tài)進行監(jiān)控；且基于工程安全要求，在逆變器的輸入側和輸出側均包含防雷器，進一步的，在箱式變壓器的輸入側和輸出側也均包含防雷器。

在實際應用中，需要分別為逆變器和箱式變壓器建設一個包含混凝土基礎的房間，即逆變器房和箱式變壓器房，將逆變器放入逆變器房中，將箱式變壓器放入箱式變壓器房中，且通常情況下，逆變器房和箱式變壓器房為相鄰設置，距離為5米至10米。

由此可見，現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)存在所需部件多，建設成本高，建設復雜度高，設備安裝時間長的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例提供一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術中存在建設成本高，建設復雜度高，設備安裝時間長的問題。

本實用新型實施例提供的具體技術方案如下：

第一方面，提供一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏組件，逆變器單元，變壓器單元，以及中央控制器，其中：所述光伏組件與所述逆變器單元相連接；所述逆變器單元包括第一防雷器，斷路器，直流/交流轉換子單元；其中，所述斷路器與所述直流/交流轉換子單元的輸入側相連接，所述第一防雷器與所述直流/ 交流轉換子單元的輸入側相連接；所述變壓器單元包括雙繞組變壓器，以及組合電器；其中，所述雙繞組變壓器的輸入側與所述直流/交流轉換子單元的輸出側相連接，所述雙繞組變壓器的輸出側與所述組合電器相連接；所述中央控制器分別與所述斷路器，所述直流/交流轉換子單元，所述雙繞組變壓器，以及所述組合電器相連接，用于獲取所述直流/交流轉換子單元的狀態(tài)參數(shù)，以及獲取所述雙繞組變壓器的相關參數(shù)，并根據(jù)獲取的所述直流/交流轉換子單元的狀態(tài)參數(shù)和所述雙繞組變壓器的相關參數(shù)，控制所述斷路器或者所述組合電器脫扣。

結合第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述系統(tǒng)還包括顯示裝置，所述顯示裝置與所述中央控制器相連接，用于呈現(xiàn)所述中央控制器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并向所述中央控制器發(fā)送指令。

結合第一方面，或者第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述組合電器包括熔斷器，負荷開關，第二防雷器，以及隔離開關；其中，所述第二防雷器與所述組合電器輸入側相連接，所述熔斷器與所述雙繞組變壓器的輸出側相連接。

結合第一方面第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述中央控制器包含電器控制子單元，數(shù)字處理子單元，第一通訊子單元，第二通訊子單元，以及信號采集子單元；其中，所述數(shù)字處理子單元分別與信號采集子單元，電器控制子單元，第一通訊子單元和第二通訊子單元相連接，用于接收信號采集子單元采集的所述雙繞組變壓器的相關參數(shù)和所述第一通訊子單元發(fā)送的所述直流/交流轉換子單元的狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)所述第一通訊子單元和第二通訊子單元發(fā)送的信息，對所述數(shù)據(jù)進行處理，生成電器控制指令和數(shù)據(jù)處理結果，將所述電器控制指令發(fā)送至所述電器控制子單元，以及將所述數(shù)據(jù)處理結果發(fā)送至所述第一通訊子單元，將所述雙繞組變壓器的相關參數(shù)、所述直流/交流轉換子單元的狀態(tài)參數(shù)和所述數(shù)據(jù)處理結果發(fā)送至所述第二通訊子單元。

結合第一方面第二種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)還包括電站集控中心，所述電站集控中心與所述中央控制器相連接，用于接收所述中央控制器采集的數(shù)據(jù)，對所述數(shù)據(jù)進行分析以生成分析指令發(fā)送至所述中央控制器，以及向所述中央控制器發(fā)送其他控制指令。

結合第一方面第二種可能的實現(xiàn)方式，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)還包括電網(wǎng)，所述電網(wǎng)與所述組合電器中的隔離開關相連接。

結合第一方面第二種可能的實現(xiàn)方式，在第六種可能的實現(xiàn)方式中，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)還包括隔離開關，所述隔離開關一端連接所述直流/交流轉換子單元的輸出側，所述隔離開關的另一端連接所述雙繞組變壓器的輸入側。

本實用新型實施例中，光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏組件，逆變器單元和變壓器單元，以及中央控制器；逆變器單元僅包含第一防雷器，斷路器，以及直流/ 交流轉換子單元；變壓器單元包括雙繞組變壓器，以及組合電器；所述中央控制器用于獲取所述直流/交流轉換子單元的狀態(tài)參數(shù)，以及獲取所述雙繞組變壓器的相關參數(shù)，并根據(jù)獲取的所述直流/交流轉換子單元的狀態(tài)參數(shù)和所述雙繞組變壓器的相關參數(shù)，控制所述斷路器或者所述組合電器脫扣。采用本實用新型技術方案，第一方面，將逆變器和箱式變壓器進行集成，使逆變器單元和變壓器單元位于一個機房中，無須建設兩個單獨的房間分別放置逆變器和箱式變壓器，減少了兩個設備之間的線纜使用量，降低了設備投資成本和施工難度，縮短了系統(tǒng)建設時間；第二方面，將逆變器和變壓器集成為一個設備后，僅需要在集成后的設備輸入側和輸出側各安裝一個防雷器即可，省去逆變器單元輸出側和變壓器單元輸入側的防雷器，在保證光伏發(fā)電系統(tǒng)安全性能的基礎上，進一步降低了系統(tǒng)設備投資成本，縮短了系統(tǒng)安裝時間；第三方面，使集成后的逆變器單元和變壓器單元共用一個監(jiān)控裝置，即中央控制器，當中央控制器檢測到逆變器單元和變壓器單元中任意一個出現(xiàn)故障時，中央控制器即可及時將組合電器脫扣，使逆變器單元和變壓器單元同時處于斷電狀態(tài)，從而保證了逆變器單元和變壓器單元的安全；同時，集成后的光伏發(fā)電系統(tǒng)，僅通過一個中央控制器即可同時對逆變器單元和變壓器單元進行監(jiān)控，無須數(shù)據(jù)采集裝置，逆變器監(jiān)控裝置和測控單元，最大程度的簡化了光伏發(fā)電系統(tǒng)裝置冗余的問題，操作性更強。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中光伏發(fā)電系統(tǒng)結構示意圖一；

圖2為本實用新型實施例中光伏發(fā)電系統(tǒng)結構示意圖一；

圖3為本實用新型實施例中光伏發(fā)電系統(tǒng)中的中央控制器結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例中光伏發(fā)電系統(tǒng)結構示意圖二；

圖5為本實用新型實施例中光伏發(fā)電系統(tǒng)控制流程圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

下面結合附圖對本實用新型優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。

實施例一

參閱圖2所示，為本實用新型實施例中光伏發(fā)電系統(tǒng)結構示意圖；在該光伏發(fā)電系統(tǒng)中，包含光伏組件10，逆變器單元11，變壓器單元12，中央控制器13，電網(wǎng)或者電站的中壓系統(tǒng)14，以及電站集控中心15。

采用上述技術方案，將逆變器和變壓器進行集成，即使逆變器單元和變壓器單元位于一個機房中，無須建設兩個單獨的房間分別放置逆變器和箱式變壓器，減少了兩個設備之間的線纜使用量，降低了施工成本和施工難度，有效縮短了系統(tǒng)建設時間。

在圖2所示的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏組件10與逆變器單元11相連接，用于產(chǎn)生直流電；逆變器單元11和變壓器單元12相連接，用于將光伏組件10 產(chǎn)生的直流電轉換為交流電；變壓器單元12和電網(wǎng)或者電站的中壓系統(tǒng)14相連接，用于將逆變器單元11生成的交流電進行調(diào)壓處理，由低壓交流電轉換為中壓交流電；所述逆變器單元11和逆變器單元12均與所述中央控制器13 存在連接關系，所述中央控制器13用于獲取逆變器單元11和變壓器單元12 的所有相關參數(shù)，并根據(jù)該相關參數(shù)生成相應的指令，控制所述逆變器單元11 和變壓器單元12的相關動作，以及根據(jù)工作人員的指示，生成相應的控制指令發(fā)送至逆變器單元11和變壓器單元12；電站集控中心15與所述中央控制器 13相連接，用于獲取逆變器單元11和變壓器單元12的所有相關參數(shù)，并根據(jù)該相關參數(shù)生成相應的指令，以及根據(jù)工作人員的指示，生成相應的控制指令發(fā)送至中央控制器13。可選的，所述相關參數(shù)包含但不限于所述逆變器單元 11的狀態(tài)參數(shù)，以及所述變壓器單元12的狀態(tài)參數(shù)，該狀態(tài)參數(shù)可以為電壓值，電流值，溫度值，相電流值，線電壓值等；相關動作包含但不限于脫扣變壓器單元12中的組合電器，或者脫扣所述逆變器單元11中的斷路器。具體的：

所述逆變器單元11包括第一防雷器110，斷路器111，直流/交流轉換子單元112；其中，所述斷路器111與所述直流/交流轉換子單元112的輸入側相連接，用于斷開光伏組件10與逆變器單元11之間的連接；所述第一防雷器110 與所述直流/交流轉換子單元112的輸入側相連接；所述直流/交流轉換子單元 112包括直流濾波器，逆變橋，交流濾波器，以及交流接觸器。

所述變壓器單元12包括雙繞組變壓器120，以及組合電器121；其中，所述雙繞組變壓器120的輸入側與所述直流/交流轉換子單元112的輸出側相連接，所述雙繞組變壓器120的輸出側與所述組合電器121相連接，用于將逆變器單元11生成的低壓交流電轉換為中壓交流電。

所述中央控制器13分別與所述斷路器111，所述直流/交流轉換子單元112，所述雙繞組變壓器120，以及所述組合電器121相連接，用于獲取所述直流/ 交流轉換子單元112的狀態(tài)參數(shù)，以及獲取所述雙繞組變壓器120的相關參數(shù)，并根據(jù)獲取的所述直流/交流轉換子單元112的狀態(tài)參數(shù)和所述雙繞組變壓器 120的相關參數(shù)，控制所述斷路器111或者所述組合電器121脫扣。

可選的，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)還包括顯示裝置16，所述顯示裝置16與所述中央控制器13相連接，用于呈現(xiàn)所述中央控制器13傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并根據(jù)用戶輸入的信息，生成相應的指令，并向所述中央控制器13發(fā)送該指令。

進一步的，所述組合電器121包括熔斷器1210，負荷開關1211，第二防雷器1212，以及隔離開關1213；其中，所述第二防雷器1212與所述組合電器 121輸入側相連接，所述熔斷器1210與所述雙繞組變壓器120的輸出側相連接。

可選的，當組合電器121切換至脫扣狀態(tài)的同時，該組合電器121會將自身切換至脫扣狀態(tài)的信息轉換為狀態(tài)信號，并將該狀態(tài)信號發(fā)送至所述中央控制器13。

相較于圖1所示的現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)中，出于工程安全性考慮，需要在逆變器機房和變壓器機房分別安裝避雷器的方式，采用本實用新型實施例技術方案，將逆變器和變壓器集成為一個設備后，可以僅需要在集成后的設備輸入側和輸出側各安裝一個防雷器即可，省去逆變器單元輸出側和變壓器單元輸入側的防雷器，在保證光伏發(fā)電系統(tǒng)安全性能的基礎上，進一步降低了系統(tǒng)安裝成本，縮短了系統(tǒng)安裝時間。

進一步的，所述電網(wǎng)或電站的中壓系統(tǒng)14與所述組合電器121中的隔離開關1213相連接。

可選的，參閱圖3所示，所述中央控制器13包含電器控制子單元130，數(shù)字處理子單元131，第一通訊子單元132，第二通訊子單元133，以及信號采集子單元134；其中，所述數(shù)字處理子單元131與信號采集子單元134，電器控制子單元130，第一通訊子單元132和第二通訊子單元133相連接，用于接收信號采集子單元134采集的所述雙繞組變壓器120的相關參數(shù)和所述第一通訊子單元132發(fā)送的所述直流/交流轉換子單元112的狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)所述第一通訊子單元132和第二通訊子單元133發(fā)送的信息，對所述數(shù)據(jù)進行處理，生成電器控制指令和數(shù)據(jù)處理結果，將所述電器控制指令發(fā)送至所述電器控制子單元130，以及將所述數(shù)據(jù)處理結果發(fā)送至所述第一通訊子單元132，將所述雙繞組變壓器120的相關參數(shù)、所述直流/交流轉換子單元112的狀態(tài)參數(shù)和所述數(shù)據(jù)處理結果發(fā)送至所述第二通訊子單元133。

參閱圖4所示，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)還包括隔離開關17，所述隔離開關17 一端連接所述直流/交流轉換子單元112的輸出側，所述隔離開關17的另一端連接所述雙繞組變壓器120的輸入側。

相較于圖1所示的現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)，本實用新型實施例中，使集成后的逆變器單元和變壓器單元共用一個監(jiān)控裝置，即中央控制器，當中央控制器檢測到逆變器單元和變壓器單元中任意一個出現(xiàn)故障時，中央控制器即可及時將組合電器脫扣，使逆變器單元和變壓器單元同時處于斷電狀態(tài)，從而保證了逆變器單元和變壓器單元的安全；同時，集成后的光伏發(fā)電系統(tǒng)，僅通過一個中央控制器即可同時對逆變器單元和變壓器單元進行監(jiān)控，無須數(shù)據(jù)采集裝置，逆變器監(jiān)控裝置和測控單元，最大程度的簡化了光伏發(fā)電系統(tǒng)裝置冗余的問題，操作性更強。

實施例二

基于實施例一所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)，參閱圖5所示，本實用新型實施例中光伏發(fā)電系統(tǒng)控制流程，包括：

步驟600：所述中央控制器13實時獲取所述雙繞組變壓器120的相關參數(shù)；當所述中央控制器13檢測到所述雙繞組變壓器120的相關參數(shù)滿足預設條件時，所述中央控制器13控制所述組合電器121脫扣。

本實用新型實施例中，所述雙繞組變壓器120的相關參數(shù)包括所述雙繞組變壓器120的溫度值，所述雙繞組變壓器120的線電壓值，所述雙繞組變壓器 120的相電流值。所述雙繞組變壓器120的相關參數(shù)滿足預設條件包含以下三項中的至少一項，獲取到的溫度值達到預設溫度門限值，獲取到的線電壓值達到預設線電壓門限值，獲取到的相電流值達到預設相電流門限值。

步驟610：所述中央控制器13實時獲取所述直流/交流轉換子單元112的狀態(tài)參數(shù)；當所述中央控制器13檢測到所述直流/交流轉換子單元112的狀態(tài)參數(shù)滿足故障狀態(tài)條件時，所述中央控制器13控制所述組合電器121脫扣。

本實用新型實施例中，所述直流/交流轉換子單元112的狀態(tài)參數(shù)包括所述直流/交流轉換子單元112的輸入電壓值，所述直流/交流轉換子單元112的輸出電壓值，所述直流/交流轉換子單元112的輸入電流值和所述直流/交流轉換子單元112的輸出電流值。所述直流/交流轉換子單元112的狀態(tài)參數(shù)滿足故障狀態(tài)條件至少包含以下四項中的至少一項，所述直流/交流轉換子單元112的輸入電壓值達到預設電壓門限值，所述直流/交流轉換子單元112的輸出電壓值達到預設電壓門限值，所述直流/交流轉換子單元112的輸入電流值達到預設電流門限值，所述直流/交流轉換子單元112的輸出電流值達到預設電流門限值。

進一步的，當所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括顯示裝置16時，所述方法還包括：所述顯示裝置16接收所述中央控制器13發(fā)送的數(shù)據(jù)處理結果，并呈現(xiàn)所述數(shù)據(jù)處理結果；當所述顯示裝置16接收到用戶輸入的指示信息時，根據(jù)所述指示信息生成相應的指令，并將所述指令發(fā)送至所述中央控制器13。

進一步的，當所述組合電器121脫扣時，組合電器121會將自身切換至脫扣狀態(tài)的信息轉換為狀態(tài)信號，并將該狀態(tài)信號發(fā)送至所述中央控制器13。

綜上所述，本實用新型實施例中，將逆變器和箱式變壓器進行集成，使逆變器單元和變壓器單元位于一個機房中，無須建設兩個單獨的房間分別放置逆變器和箱式變壓器，減少了兩個設備之間的線纜使用量，降低了施工成本和施工難度，縮短了系統(tǒng)建設時間；并且，將逆變器和變壓器集成為一個設備后，可以僅需要在集成后的設備輸入側和輸出側各安裝一個防雷器即可，省去逆變器單元輸出側和變壓器單元輸入側的防雷器，在保證光伏發(fā)電系統(tǒng)安全性能的基礎上，進一步降低了系統(tǒng)安裝成本，縮短了系統(tǒng)安裝時間；進一步的，使集成后的逆變器單元和變壓器單元共用一個監(jiān)控裝置，即中央控制器，當中央控制器檢測到逆變器單元和變壓器單元中任意一個出現(xiàn)故障時，中央控制器即可及時將組合電器脫扣，使逆變器單元和變壓器單元同時處于斷電狀態(tài)，從而保證了逆變器單元和變壓器單元的安全；同時，集成后的光伏發(fā)電系統(tǒng)，僅通過一個中央控制器即可同時對逆變器單元和變壓器單元進行監(jiān)控，無須數(shù)據(jù)采集裝置，逆變器監(jiān)控裝置和測控單元，最大程度的簡化了光伏發(fā)電系統(tǒng)裝置冗余的問題，操作性更強。

本領域內(nèi)的技術人員應明白，本實用新型的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本實用新型可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本實用新型可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本實用新型是參照根據(jù)本實用新型實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本實用新型的優(yōu)選實施例，但本領域內(nèi)的技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本實用新型范圍的所有變更和修改。

顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型實施例進行各種改動和變型而不脫離本實用新型實施例的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型實施例的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。