光伏电站节能装置的制作方法

本公开涉及光伏电站，尤其涉及一种光伏电站节能装置。

背景技术：

1、现有合闸电阻方案本质上是一种限流措施，主要运用在变流器投入电网时抑制对变流器的冲击电流，对抑制变流器投入电网时的励磁涌流效果有限。该技术方案在35kv高压侧实现升压变投入和切出，主要设备均需承受35kv电压，整体成本较高。合闸电阻投入瞬间冲击电流过大，时间久了对电阻会有损坏，需要定期检查或者更换电阻。这种方案对于处在野外环境的光伏电站而言，实用性较差。

2、串联变压器方案需要在35kv集电线路中串联一台变压器，整体成本较高，而且在夜间光伏发电不工作期间，降压变压器和电力电子变流器需要一直工作，以在串联变压器高压侧产生与电网相反的电压，实现升压变侧电压为零。逆变器方案需要对现有光伏逆变器进行软硬件改造，整体实施成本也很高，在存量光伏电站上几乎没有实施的可能。而且光伏逆变器的核心功能是在白天通过光伏最大功率跟踪和逆变将光伏发电以最大效率输送到电网，给光伏逆变器附加太多其他功能，除了增加成本外，也增加了设备的故障点。

技术实现思路

1、本公开提供了一种光伏电站节能装置，其特征在于，所述装置包括控制器、并网开关、降压变压器、配电开关、驱动模块，其中：

2、所述控制器用于基于预设的判定条件，确定所述装置当前的运行工况，并根据所述运行工况向所述配电开关和所述并网开关分别发送对应的第一控制指令和第二控制指令；

3、所述配电开关用于在接收到所述控制器发送的所述第一控制指令的情况下，调节所述配电开关当前的第一开关状态；

4、所述并网开关用于在接收到所述控制器发送的所述第二控制指令的情况下，调节所述并网开关当前的第二开关状态；

5、所述驱动模块用于在接收到所述控制器发送的启动指令的情况下，将输出电压逐渐增加至额定值，所述启动指令为所述控制器在确定所述运行工况为白天运行工况时，向所述驱动模块发送的。

6、可选的，所述控制器还用于：

7、在确定所述装置当前的运行工况为白天运行工况的情况下，向所述配电开关发送所述第一控制指令，以控制所述配电开关断开，并向所述并网开关发送所述第二控制指令，以控制所述并网开关闭合；

8、或者，

9、在确定所述装置当前的运行工况为夜晚运行工况的情况下，向所述配电开关发送所述第一控制指令，以控制所述配电开关闭合，并向所述并网开关发送所述第二控制指令，以控制所述并网开关断开。

10、可选的，所述控制器还用于：

11、实时采集所述并网开关、所述配电开关和所述驱动模块的各个工作状态；

12、响应于监测到任一工作状态为异常状态的情况下，控制对应的元器件进行断电。

13、可选的，所述并网开关串联在集电线路中，

14、所述并网开关的第一侧与第一开关的第一侧相连接，所述并网开关的第二侧与第一升压变的高压侧连接；

15、所述降压变压器的高压侧与所述第一开关的第二侧相连接；

16、所述降压变压器的低压侧与所述驱动模块的第一侧以及所述配电开关的第一侧相连接；

17、所述配电开关的第二侧通过低压线缆连接各个箱变。

18、可选的，低压线缆与每个所述箱变中的每个第二开关的第一侧相连；

19、所述驱动模块的第二侧与所述第一升压变的低压侧相连；

20、所述每个第二开关的第二侧与每个所述箱变中的升压变的低压侧连接；

21、所述控制器与所述并网开关以及所述驱动模块相连接。

22、可选的，控制器为变流器、自耦调压器或者双向晶闸管；

23、所述并网开关为负荷开关或者框架断路器；

24、所述驱动模块为电力电子变流器、自耦调压器或者双向晶闸管。

25、可选的，所述控制器还用于：

26、响应于确定当前时间到达第一时间，确定所述装置当前的运行工况转变为白天运行工况；

27、或者，

28、响应于确定当前时间到达第二时间，确定所述装置当前的运行工况转变为夜晚运行工况。

29、可选的，所述控制器还用于：

30、响应于确定所述第一指定时间段内光伏电站的发电功率低于第一阈值，确定所述装置当前的运行工况转变为夜晚运行工况；

31、或者，

32、响应于确定所述第二指定时间段内所述光伏电站的发电功率高于第二阈值，确定所述装置当前的运行工况转变为白天运行工况。

33、可选的，每个所述箱变中的升压变的高压侧连接所述集电线路，且所述升压变的低压侧通过逆变器支路连接光伏发电单元。

34、可选的，所述集电线路为35kv集电线路。

35、本发明提出的光伏电站节能装置，串联在光伏电站集电线路中，通过控制并网开关和驱动模块，实现集电线路中的光伏升压变与电网断开和无冲击投入。本发明可以实现光伏电站升压变夜间断电，有效降低光伏电站升压变的空载损耗，降低电站下网用电电费，间接提高光伏电站收益，具有很好的社会效益和经济效益，且除并网开关和降压变压器外，主要部件均为1kv以内低压器件，且降压变压器只需承受集电线路中升压变的空载损耗功率，整体容量较小。本发明通过升压变低压侧实现变压器无冲击投入，避免励磁涌流的同时，相比在高压侧操作和利用串联变压器实现，整体成本大大降低。本发明利用控制器模块实现集电线路中升压变的无冲击投入和退出，和逆变器方案相比避免了光伏逆变器的大量改造工作，既可以适用于新建电站，也适用于存量电站改造，且成本优势明显，适用场景更加广泛。既实现了集电线路升压变夜间断电降低空载损耗，又采用降压变压器模块为箱变内测控装置、加热和照明设备供电，保证了必要的供电回路，方案可实施性更强。

36、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种光伏电站节能装置，其特征在于，所述装置包括控制器、并网开关、降压变压器、配电开关、驱动模块，其中：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于：

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于：

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中，

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，其中，

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中，

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于：

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于：

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，每个所述箱变中的升压变的高压侧连接所述集电线路，且所述升压变的低压侧通过逆变器支路连接光伏发电单元。

10.权利要求9所述的装置，其特征在于，所述集电线路为35kv集电线路。

技术总结
本公开提供了一种光伏电站节能装置，涉及光伏电站技术领域，包括控制器、并网开关、降压变压器、配电开关、驱动模块，控制器用于基于预设的判定条件，确定装置当前的运行工况，并根据运行工况向配电开关和并网开关分别发送对应的第一控制指令和第二控制指令；驱动模块用于在接收到控制器发送的启动指令的情况下，将输出电压逐渐增加至额定值，启动指令为控制器在确定运行工况为白天运行工况时，向驱动模块发送的。通过控制并网开关和驱动模块，实现集电线路中的光伏升压变与电网断开和无冲击投入。可以实现光伏电站升压变夜间断电，有效降低光伏电站升压变的空载损耗，降低电站下网用电电费，间接提高光伏电站收益，具有很好的社会效益。

技术研发人员：张治,花秀峰,付勋波,魏承君,王赫,李国俊,戴航,左瑞峰,付余
受保护的技术使用者：国核电力规划设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12