分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置的制作方法

本发明涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置。

背景技术：

分布式光伏电站通常是指利用分散式资源，装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统，它一般接入低于35千伏或更低电压等级的电网。分布式光伏电站特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式光伏电站系统。应用最为广泛的分布式光伏电站系统，是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。该类项目必须接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。如果没有公共电网支撑，分布式系统就无法保证用户的用电可靠性和用电质量输出功率相对较小。传统的集中式电站动辄几十万千瓦，甚至几百万千瓦，规模化的应用提高了其经济性。光伏发电的模块化设计，决定了其规模可大可小，可根据场地的要求调整光伏系统的容量。一般而言，一个分布式光伏电站项目的容量在数千千瓦以内。与集中式电站不同，光伏电站的大小对发电效率的影响很小，因此对其经济性的影响也很小，小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。分布式光伏电站项目在发电过程中，没有噪声，也不会对空气和水产生污染。能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。分布式光伏电站在白天出力最高，正好在这个时段人们对电力的需求最大。但是，分布式光伏电站的能量密度相对较低，每平方米分布式光伏电站系统的功率仅约100瓦，再加上适合安装光伏组件的建筑屋顶面积的限制，因此分布式光伏电站不能从根本上解决用电紧张问题。

逆变器又称电源调整器，根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器，根据有无变压器又可分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。尤其在太阳能发电系统中，逆变器效率的高低是决定太阳能电池容量和蓄电池容量大小的重要因素。

随着分布式光伏电站装机容量的快速增长，组串式逆变器作为分布式光伏电站主力机型得到了大规模应用。分布式光伏电站的发电量优先与厂区业主负荷匹配，采用自发自用余电上网的并网接入模式，与原国网供电线路形成双电源供电。在长期使用过程中，出现了不少光伏安装发电容量与厂区业主用电负荷不匹配的现象，光伏安装发电容量远远大于业主实际用电量。白天厂区负荷完全使用光伏发电，夜晚负荷运转时间很短甚至停运，计量电表有功电量累积主要由光伏和业主变压器夜间空载损耗形成。白天光伏发电反向上网，此阶段无功不纳入电费无功合计计算，夜晚光伏停止发电，厂区负荷/变压器损耗从国家电网取电，此阶段无功纳入电费无功合计计算。因此逆变器晚上工作时通过国家电网供电，除去逆变器本身工作的耗能，其他附带功率较小的设备也通过国家电网供电，整个光伏在夜间工作用来监测的光伏组件，若由国家电网负载，此时计量电表形成有功电量累积，而这一过程的损耗，通常从国家电网获取，此阶段无功纳入电费无功合计计算，但因为光伏电站夜间监测后空载电器设备会随着电站的规模增大而增大，额外增加国家电网的损耗且很难计算得出，增加额外监测设备会增加总体耗能。针对这一问题，现设计一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置。

技术实现要素：

基于现有的光伏电站夜间监测后空载电器设备会随着电站的规模增大而增大，额外增加国家电网的损耗且很难计算得出，增加额外监测设备会增加总体耗能的技术问题，本发明提出了一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置。

本发明提出的一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置，包括箱体、太阳能电池板，所述太阳能电池板固定安装在箱体一表面，所述太阳能电池板的蓄电池设置在箱体内，所述箱体一侧内壁固定安装有电机，所述电机一端通过转轴固定安装有驱动轴，所述驱动轴一端固定安装有固定环；

所述固定环内表面固定套接有延时筒，所述延时筒内设置有机械延时装置，所述机械延时装置包括延时块，所述延时筒周侧面开设有第一起始孔，所述第一起始孔内活动套接有触发绳，所述第一起始孔内设置有防溢装置，所述防溢装置包括限位槽，所述箱体另一侧内壁设置有触发装置，所述触发装置包括支撑板；

所述防溢装置位于延时筒内壁防止其内部物质流出且通过触发绳防止机械延时装置驱动，所述机械延时装置通过拉出一端位于延时块内的触发绳从而启动实现夜间通过太阳能电池板的蓄电池供电，所述机械延时装置启动过程中触发电机且通过电机带动延时筒转动从而实现复位，所述机械延时装置复位的同时启动触发装置且通过位于机械延时装置一侧的触发装置启动太阳能电池板的蓄电池供电从而减少设备对电网的耗能。

优选地，所述固定环一侧表面固定安装有固定栓，所述固定栓为h型结构，所述固定栓周侧面缠绕有牵引绳。

优选地，所述延时块为柱体结构且与延时筒内壁中间位置固定套接，所述延时块一表面开设有延时孔，所述延时孔为沙漏型结构，所述延时块上方设置有第一滑块，所述第一滑块周侧面与延时筒内壁活动套接，所述第一滑块与延时块之间填充有沙石，所述第一滑块一端固定安装有固定架。

优选地，所述固定架为u型结构，所述固定架一端周侧面与延时筒一端表面活动套接，所述固定架另一端固定安装有第一挤压块，所述固定架u型结构凹陷处上表面固定安装有第二挤压块，所述第二挤压块下方设置有第一启动开关，所述第一启动开关与箱体内底壁固定连接，所述第一启动开关的电极分别与电机的电极以及太阳能电池板的蓄电池的关闭开关的电极电性连接。

优选地，所述延时块下方设置有第二滑块，所述第二滑块周侧面与延时筒内壁活动套接，所述第一滑块与第二滑块材料均为铅类金属滑块，所述第二滑块一端固定安装有第三挤压块。

优选地，所述第三挤压块位于第二滑块下方，所述第三挤压块下方设置有第二启动开关，所述第二启动开关的电极与电机的电极电性连接，所述第二启动开关与延时筒内底壁固定连接。

优选地，所述第一起始孔与所述延时筒内部连通，所述第一起始孔相对表面设置有第二起始孔，所述第二起始孔开设在箱体内壁，所述触发绳一端周侧面与第二起始孔内壁活动套接且一端水平面高于第二起始孔一端水平面，所述触发绳另一端与延时孔内壁活动套接。

优选地，所述限位槽均开设在第一起始孔两侧内壁，所述限位槽内壁固定安装有第一弹簧，所述第一弹簧一端固定安装有限位板，两个相邻所述限位板一端紧密接触构成圆形状且与第一起始孔内壁构成密封。

优选地，所述支撑板为凹型结构，所述支撑板内底壁活动套接有触发杆，所述支撑板一端表面设置有铰接板，所述铰接板位于第一挤压块正下方，所述铰接板一端与牵引绳一端固定连接，所述触发杆一端的水平面高于支撑板一端表面且与铰接板另一端内壁通过销轴铰接。

优选地，所述触发杆为t型结构，所述触发杆周侧面缠绕有第二弹簧，所述第二弹簧为减震弹簧，所述第二弹簧的一端与支撑板内底壁固定连接且另一端与触发杆另一端固定连接，所述触发杆一端正对面设置有第三启动开关，所述第三启动开关的电极与太阳能电池板的蓄电池的开启开关的电极电性连接。

本发明中的有益效果为：

1、通过设置机械延时装置，延时块一表面开设有延时孔，延时块上方设置有第一滑块，所述第一滑块周侧面与延时筒内壁活动套接，第一滑块与延时块之间填充有沙石，第一滑块一端固定安装有固定架，达到了沙石通过延时孔流下的同时第一滑块失去沙石的支撑沿着延时筒内壁向下缓慢移动，第二滑块受到沙石的挤压与第一滑块同步沿着延时筒内壁向下移动，沙石完全流入延时块的时间为白天光伏电站的太阳能发电系统与国家电网为逆变器供电的时间，沙石流尽后为晚上，从而通过触发装置触发太阳能电池板的蓄电池的开启开关，通过太阳能电池板的蓄电池为逆变器供电，机械延时装置延时蓄电池对逆变器供电，晚上关闭其他供电系统对逆变器的供电，通过蓄电池对逆变器供电，减少能源的消耗的目的，从而解决了现有的光伏电站夜间监测后空载电器设备会随着电站的规模增大而增大，额外增加国家电网的损耗且很难计算得出，增加额外监测设备会增加总体耗能的问题。

2、通过设置防溢装置，限位槽内壁固定安装有第一弹簧，第一弹簧一端固定安装有限位板，两个相邻限位板一端紧密接触构成圆形状且与第一起始孔内壁构成密封，达到了通过第一弹簧的弹力挤压限位板，两个限位板相互移动且与第一起始孔内壁构成密封，防止沙石从第一起始孔内溢出，保证了延时筒的密封性，使机械延时装置更准确的目的，从而解决了延时筒内的沙石容易通过第一起始孔溢出，影响机械延时装置准确性的问题。

3、通过设置触发装置，触发杆周侧面缠绕有第二弹簧，第二弹簧的一端与支撑板内底壁固定连接且另一端与触发杆另一端固定连接，触发杆一端正对面设置有第三启动开关，第三启动开关的电极与太阳能电池板的蓄电池的开启开关的电极电性连接，达到了铰接板受到挤压表面与支撑板一端表面接触，受到第二弹簧的弹力影响触发杆一端支撑板内底壁方向移动，触发杆另一端向箱体一侧内壁移动，通过触发杆一端挤压第三启动开关，通过第三启动开关启动太阳能电池板的蓄电池的开启开关，从而关闭太阳能发电系统供电给逆变器的开关与国家电网供电给逆变器的开关的关闭开关，通过太阳能电池板的蓄电池为逆变器供电，白天，通过抑制控制装置控制太阳能发电系统、国家电网白天为逆变器供电，晚上通过逆变器另外外接的太阳能电池板的蓄电池供电，减少能源消耗的目的，从而解决了现有的光伏电站夜间监测后空载电器设备会随着电站的规模增大而增大，额外增加国家电网的损耗且很难计算得出，增加额外监测设备会增加总体耗能的问题。

附图说明

图1为本发明提出的一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置的示意图；

图2为本发明提出的一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置的箱体结构正视图；

图3为本发明提出的一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置的箱体结构剖视图；

图4为本发明提出的一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置的图3中a处结构放大图；

图5为本发明提出的一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置的图3中b处结构放大图；

图6为本发明提出的一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置的延时筒结构立体图；

图7为本发明提出的一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置的支撑板结构立体图；

图8为本发明提出的一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置的系统框图。

图中：1、箱体；2、太阳能电池板；3、电机；4、驱动轴；5、固定环；501、固定栓；502、牵引绳；6、延时筒；7、延时块；701、延时孔；702、第一滑块；703、固定架；704、第一挤压块；705、第二挤压块；706、第一启动开关；707、第二滑块；708、第三挤压块；709、第二启动开关；8、第一起始孔；9、触发绳；10、限位槽；101、第二起始孔；102、第一弹簧；103、限位板；11、支撑板；111、触发杆；112、铰接板；113、第二弹簧；114、第三启动开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-8，一种分布式光伏电站组串式逆变器夜间无功抑制控制装置，包括箱体1、太阳能电池板2，太阳能电池板2固定安装在箱体1一表面，太阳能电池板2的蓄电池设置在箱体1内，箱体1一侧内壁固定安装有电机3，电机3一端通过转轴固定安装有驱动轴4，驱动轴4一端固定安装有固定环5；

进一步地，固定环5一侧表面固定安装有固定栓501，固定栓501为h型结构，固定栓501周侧面缠绕有牵引绳502。

固定环5内表面固定套接有延时筒6，延时筒6内设置有机械延时装置，机械延时装置包括延时块7；

进一步地，延时块7为柱体结构且与延时筒6内壁中间位置固定套接，延时块7一表面开设有延时孔701，延时孔701为沙漏型结构，延时块7上方设置有第一滑块702，第一滑块702周侧面与延时筒6内壁活动套接，第一滑块702与延时块7之间填充有沙石，第一滑块702一端固定安装有固定架703。

进一步地，固定架703为u型结构，固定架703一端周侧面与延时筒6一端表面活动套接，固定架703另一端固定安装有第一挤压块704，固定架703u型结构凹陷处上表面固定安装有第二挤压块705，第二挤压块705下方设置有第一启动开关706，第一启动开关706与箱体1内底壁固定连接，第一启动开关706的电极分别与电机3的电极以及太阳能电池板2的蓄电池的关闭开关的电极电性连接。

进一步地，延时块7下方设置有第二滑块707，第二滑块707周侧面与延时筒6内壁活动套接，第一滑块702与第二滑块707材料均为铅类金属滑块，第二滑块707一端固定安装有第三挤压块708。

进一步地，第三挤压块708位于第二滑块707下方，第三挤压块708下方设置有第二启动开关709，第二启动开关709的电极与电机3的电极电性连接，第二启动开关709与延时筒6内底壁固定连接。

通过设置机械延时装置，延时块7一表面开设有延时孔701，延时块7上方设置有第一滑块702，第一滑块702周侧面与延时筒6内壁活动套接，第一滑块702与延时块7之间填充有沙石，第一滑块702一端固定安装有固定架703，达到了沙石通过延时孔701流下的同时第一滑块702失去沙石的支撑沿着延时筒6内壁向下缓慢移动，第二滑块707受到沙石的挤压与第一滑块702同步沿着延时筒6内壁向下移动，沙石完全流入延时块7的时间为白天光伏电站的太阳能发电系统与国家电网为逆变器供电的时间，沙石流尽后为晚上，从而通过触发装置触发太阳能电池板2的蓄电池的开启开关，通过太阳能电池板2的蓄电池为逆变器供电，机械延时装置延时蓄电池对逆变器供电，晚上关闭其他供电系统对逆变器的供电，通过蓄电池对逆变器供电，减少能源的消耗的目的，从而解决了现有的光伏电站夜间监测后空载电器设备会随着电站的规模增大而增大，额外增加国家电网的损耗且很难计算得出，增加额外监测设备会增加总体耗能的问题。

延时筒6周侧面开设有第一起始孔8，第一起始孔8内活动套接有触发绳9；

进一步地，第一起始孔8与延时筒6内部连通，第一起始孔8相对表面设置有第二起始孔101，第二起始孔101开设在箱体1内壁，触发绳9一端周侧面与第二起始孔101内壁活动套接且一端水平面高于第二起始孔101一端水平面，触发绳9另一端与延时孔701内壁活动套接。

第一起始孔8内设置有防溢装置，防溢装置包括限位槽10；

进一步地，限位槽10均开设在第一起始孔8两侧内壁，限位槽10内壁固定安装有第一弹簧102，第一弹簧102一端固定安装有限位板103，两个相邻限位板103一端紧密接触构成圆形状且与第一起始孔8内壁构成密封。

通过设置防溢装置，限位槽10内壁固定安装有第一弹簧102，第一弹簧102一端固定安装有限位板103，两个相邻限位板103一端紧密接触构成圆形状且与第一起始孔8内壁构成密封，达到了通过第一弹簧102的弹力挤压限位板103，两个限位板103相互移动且与第一起始孔8内壁构成密封，防止沙石从第一起始孔8内溢出，保证了延时筒6的密封性，使机械延时装置更准确的目的，从而解决了延时筒6内的沙石容易通过第一起始孔溢出，影响机械延时装置准确性的问题。

箱体1另一侧内壁设置有触发装置，触发装置包括支撑板11；

进一步地，支撑板11为凹型结构，支撑板11内底壁活动套接有触发杆111，支撑板11一端表面设置有铰接板112，铰接板112位于第一挤压块704正下方，铰接板112一端与牵引绳502一端固定连接，触发杆111一端的水平面高于支撑板11一端表面且与铰接板112另一端内壁通过销轴铰接。

进一步地，触发杆111为t型结构，触发杆111周侧面缠绕有第二弹簧113，第二弹簧113为减震弹簧，第二弹簧113的一端与支撑板11内底壁固定连接且另一端与触发杆111另一端固定连接，触发杆111一端正对面设置有第三启动开关114，第三启动开关114的电极与太阳能电池板2的蓄电池的开启开关的电极电性连接。

防溢装置位于延时筒6内壁防止其内部物质流出且通过触发绳9防止机械延时装置驱动，机械延时装置通过拉出一端位于延时块7内的触发绳9从而启动实现夜间通过太阳能电池板2的蓄电池供电，机械延时装置启动过程中触发电机3且通过电机3带动延时筒6转动从而实现复位，机械延时装置复位的同时启动触发装置且通过位于机械延时装置一侧的触发装置启动太阳能电池板2的蓄电池供电从而减少设备对电网的耗能。

通过设置触发装置，触发杆111周侧面缠绕有第二弹簧113，第二弹簧113的一端与支撑板11内底壁固定连接且另一端与触发杆111另一端固定连接，触发杆111一端正对面设置有第三启动开关114，第三启动开关114的电极与太阳能电池板2的蓄电池的开启开关的电极电性连接，达到了铰接板112受到挤压表面与支撑板11一端表面接触，受到第二弹簧113的弹力影响触发杆111一端支撑板11内底壁方向移动，触发杆111另一端向箱体1一侧内壁移动，通过触发杆111一端挤压第三启动开关114，通过第三启动开关114启动太阳能电池板2的蓄电池的开启开关，从而关闭太阳能发电系统供电给逆变器的开关与国家电网供电给逆变器的开关的关闭开关，通过太阳能电池板2的蓄电池为逆变器供电，白天，通过抑制控制装置控制太阳能发电系统、国家电网白天为逆变器供电，晚上通过逆变器另外外接的太阳能电池板2的蓄电池供电，减少能源消耗的目的，从而解决了现有的光伏电站夜间监测后空载电器设备会随着电站的规模增大而增大，额外增加国家电网的损耗且很难计算得出，增加额外监测设备会增加总体耗能的问题。

工作原理：

逆变器白天通过光伏电站的太阳能发电系统与国家电网供电，同时太阳能发电系统供电给逆变器的开关与国家电网供电给逆变器的开关电性连接且通过一个开关控制，其开关的关闭开关与太阳能电池板2的蓄电池的开启开关电性连接，同时开关的启动开关与太阳能电池板2的蓄电池的关闭开关电性连接，当白天时，逆变器通过光伏电站的太阳能发电系统与国家电网供电，逆变器外接的蓄电池通过太阳能电池板2吸收光能转化为电能通过蓄电池蓄能；

通过将箱体1外壁露出的触发绳9一端向外拉扯，将触发绳9依次从延时孔701、第一起始孔8、第二起始孔101内拉出，同时通过第一弹簧102的弹力挤压限位板103，两个限位板103相互移动且与第一起始孔8内壁构成密封，防止沙石从第一起始孔8内溢出，延时筒6内部且位于延时块7上方的沙石通过延时孔701向延时块7下方流出，沙石与第二滑块707接触，沙石流下的同时第一滑块702失去沙石的支撑沿着延时筒6内壁向下缓慢移动，第二滑块707受到沙石的挤压与第一滑块702同步沿着延时筒6内壁向下移动，沙石完全流入延时块7的时间为白天光伏电站的太阳能发电系统与国家电网为逆变器供电的时间，沙石流尽后为晚上，此时通过固定架703一端的第一挤压块704与铰接板112接触且将铰接板112向下挤压，铰接板112受到挤压表面与支撑板11一端表面接触，受到第二弹簧113的弹力影响触发杆111一端支撑板11内底壁方向移动，触发杆111另一端向箱体1一侧内壁移动，通过触发杆111一端挤压第三启动开关114，通过第三启动开关114启动太阳能电池板2的蓄电池的开启开关，从而关闭太阳能发电系统供电给逆变器的开关与国家电网供电给逆变器的开关的关闭开关，通过太阳能电池板2的蓄电池为逆变器供电；

同时第二滑块707向下移动通过第三挤压块708触发第二启动开关709，第二启动开关709驱动电机3正转180度，带动延时筒6转动180度的同时通过固定栓501收紧缠绕牵引绳502，牵引绳502另一端受到拉扯将铰接板112一端向箱体1另一侧内壁方向拉扯，使触发杆111复位，此时第一滑块702位于第二滑块707下方，沙石通过延时孔701向下流，将第一滑块702向下挤压，此过程为晚上通过太阳能电池板2的蓄电池为逆变器供电，沙石流尽后第二挤压块705触发第一启动开关706，从而触发电机3驱动延时筒6反转180度，通过固定栓501转动松开牵引绳502，同时触发太阳能电池板2的蓄电池的关闭开关，关闭开关驱动的同时触发太阳能发电系统供电给逆变器的开关与国家电网供电给逆变器的开关的启动开关，通过关闭开关关闭太阳能电池板2的蓄电池对逆变器的供电，打开太阳能发电系统与国家电网逆变器供电的开关；

延时筒6转向后，第一滑块702位于第二滑块707上方，完成复位，此时为白天，通过抑制控制装置控制太阳能发电系统、国家电网白天为逆变器供电，晚上通过逆变器另外外接的太阳能电池板2的蓄电池供电，减少能源消耗。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。