光伏匯流箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型是關(guān)于光伏匯流箱能效分析技術(shù)，特別是關(guān)于一種光伏匯流箱。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和環(huán)境污染的不斷加劇，可再生能源的開發(fā)和利用已經(jīng)成為 大勢所趨。依據(jù)國家的能源戰(zhàn)略方針，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)可W有效地解決能源短缺及降 低碳排放的問題。如何提高光伏發(fā)電效率，對光伏發(fā)電的各個組件及環(huán)節(jié)進行能效分析則 極為重要。匯流箱作為將若干光伏組件串電流合并匯總輸入到逆變器中的重要一環(huán)，需要 分析和研究其工作過程中的功率損耗。
[0003] 實用新型名稱為用于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏陣列匯流箱（專利【申請?zhí)枴?201020564614.X)的中國專利中提出了將各個光伏組串串聯(lián)接到烙斷器的一段，烙斷器的 另一端接至防反二極管的輸入極，防反二極管的輸出極通過電流檢測模塊連接到正負母排 上。但是，本專利在防反二極管在阻止各組串間環(huán)流的同時，在工作過程中會產(chǎn)生一定的壓 降(約0.7V)，對應(yīng)的產(chǎn)生了一定的功率損耗。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型實施例提供了一種光伏匯流箱，W在局部光伏組件被遮擋的時候，減 小匯流箱內(nèi)的反灌電流，降低由于防反二極管導(dǎo)通壓降所引起的功率損耗，提高光伏發(fā)電 系統(tǒng)的運行效率。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供一種光伏匯流箱，多組光伏組件串分 成正負兩極分別進入所述匯流箱，所述匯流箱包括:多條電纜，多個烙斷器，一斷路器、一避 雷器及至少一防反二極管；
[0006] 其中的m條電纜的一端分別通過不同的正極輸入端口連接至光伏組串正極，另一 端通過一正極輸出電纜共同連接至正極輸出端口，所述m條電纜均設(shè)有烙斷器；
[0007] 另外的n條電纜一端分別通過不同的負極輸入端口連接至光伏組串正極，另一端 通過一負極輸出電纜共同連接至負極輸出端口；
[0008] 所述斷路器設(shè)置在所述正極輸出電纜上；
[0009] 所述避雷器連接在所述正極輸出電纜與負極輸出電纜之間；
[0010] 所述防反二極管設(shè)置在所述正極輸出電纜上或所述m條電纜的其中一條共用一個 防反二極管。
[0011] -實施例中，所述防反二極管的個數(shù)為1，設(shè)置在所述正極輸出電纜上。
[0012] 一實施例中，防反二極管的個數(shù)為N，每^條電纜共用其中一個防反二極管。
[0013] 利用本實用新型，可W在局部光伏組件被遮擋的時候，減小匯流箱內(nèi)的反灌電流， 降低由于防反二極管導(dǎo)通壓降所引起的功率損耗，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行效率。
【附圖說明】
[0014] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可W根據(jù)運些附圖獲得其他的附圖。
[0015] 圖1為本實用新型一實施例的光伏匯流箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2為本實用新型另一實施例的光伏匯流箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖3為本實用新型一實施例的防反二極管安裝分析方法流程圖；
[0018] 圖4為本實用新型另一實施例的防反二極管安裝分析方法流程圖；
[0019] 圖5為本實用新型實施例的U-I特性曲線示意圖；
[0020] 圖6為本實用新型一實施例的確定反向電流通過反向電流校驗時的防反二極管的 最小個數(shù)的方法流程圖；
[0021] 圖7為本實用新型另一實施例的確定反向電流通過反向電流校驗時的防反二極管 的最小個數(shù)的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面將結(jié)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(shù)方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(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。
[0023] 本實用新型實施例提供一種光伏匯流箱，多組光伏組件串分成正負兩極分別進入 所述匯流箱，該匯流箱包括：
[0024] 多條電纜，多個烙斷器，一斷路器、一避雷器及至少一防反二極管；
[0025] 其中的m條電纜的一端分別通過不同的正極輸入端口連接至光伏組串正極，另一 端通過一正極輸出電纜共同連接至正極輸出端口，所述m條電纜均設(shè)有烙斷器；
[0026] 另外的n條電纜一端分別通過不同的負極輸入端口連接至光伏組串正極，另一端 通過一負極輸出電纜共同連接至負極輸出端口；
[0027] 所述斷路器設(shè)置在所述正極輸出電纜上；
[0028] 所述避雷器連接在所述正極輸出電纜與負極輸出電纜之間；
[0029] 所述防反二極管設(shè)置在所述正極輸出電纜上或所述m條電纜的其中一條共用一個 防反二極管。
[0030] 防反二極管的個數(shù)和位置可W根據(jù)具體情況進行設(shè)定，下面分別具體說明。
[0031] 如圖1所示，本實用新型實施例提供一種光伏匯流箱，多組光伏組件串分成正負兩 極分別進入所述匯流箱，該匯流箱包括:多條電纜，多個烙斷器12,一斷路器13、一避雷器14 及一個防反二極管11。
[0032] 其中的m條電纜10的一端分別通過不同的正極輸入端口 40連接至光伏組串正極 (如光伏陣列1( + ))，另一端通過一正極輸出電纜30共同連接至正極輸出端口 50，m條電纜均 設(shè)有烙斷器12。
[0033] 另外的n條電纜20-端分別通過不同的負極輸入端口 60連接至光伏組串正極，另 一端通過一負極輸出電纜80共同連接至負極輸出端口 70。
[0034] 斷路器13設(shè)置在正極輸出電纜30上，避雷器14連接在正極輸出電纜30與負極輸出 電纜80之間；
[00巧]防反二極管11設(shè)置在正極輸出電纜30上。
[0036] 如圖2,本實用新型實施例提供一種光伏匯流箱，多組光伏組件串分成正負兩極分 別進入所述匯流箱，該匯流箱包括:多條電纜，多個烙斷器12,一斷路器13、一避雷器14及N 個防反二極管11。圖帥，僅^〇等于^舉例說明，并非用于限定。
[0037] 其中的m條電纜10的一端分別通過不同的正極輸入端口 40連接至光伏組串正極 (如光伏陣列1( + ))，另一端通過一正極輸出電纜30共同連接至正極輸出端口 50，m條電纜均 設(shè)有烙斷器12。
[0038] 另外的n條電纜20-端分別通過不同的負極輸入端口 60連接至光伏組串正極，另 一端通過一負極輸出電纜80共同連接至負極輸出端口 70。
[0039] 斷路器13設(shè)置在正極輸出電纜30上，避雷器14連接在正極輸出電纜30與負極輸出 電纜80之間；
[0040] 每§條電纜共用其中一個防反二極管，圖2中，每2條電纜共用其中一個防反二極 管。
[0041] 圖1及圖2的光伏匯流箱中均可W包括測量模塊15,該測量模塊15可W為電壓表或 電流表。另外，負極輸出端口 70及正極輸出端口 50連接至相鄰段光伏匯流箱或者連接至逆 變器。
[0042] 圖1所示的防反二極管的個數(shù)為最低值1個，圖2所示的實施例的防反二極管的個 數(shù)為N，需要注意到是，防反二極管個數(shù)需要滿足被遮擋的光伏組件串的工況為穩(wěn)態(tài)工況， 不同的情況防反二極管個數(shù)可能不同，下面詳細說明。
[0043] 在光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行中，由于外界環(huán)境因素擾動（例如由于云層或者灰塵導(dǎo)致 的光伏組件串遮蔽），將會產(chǎn)生不可避免的系統(tǒng)擾動。在此情況下，并聯(lián)的光伏組件串輸出 電壓不同；如果并聯(lián)光伏組件串無防反二極管安裝，將導(dǎo)致直流側(cè)電流反灌，影響匯流箱及 逆變器的正常功率輸出，甚至影響光伏電池板的安全穩(wěn)定運行。因此，快速準確的電參量檢 測及故障診斷切除對于光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運行至關(guān)重要。
[0044] 為了防止上述情況發(fā)生，匯流箱應(yīng)當具備快速檢測、定位異常輸入電量的功能，W 迅速識別因器件損壞、遮蔽問題造成的不均衡輸入，保證各光伏組件串的輸入電壓、電流一 致，避免可能產(chǎn)生的能量損耗。為此，有必要對匯流箱的監(jiān)測方式進行研究，W選取合適的 電參量及傳感器件，實現(xiàn)快速準確的故障診斷檢測；與此同時，應(yīng)對監(jiān)測點位置進行優(yōu)化， W合理減小匯流箱儀表的損耗并保障其正常運行，為光伏匯流箱的正確配置提供理論依 據(jù)。
[0045] 當某串光伏組件串被遮擋時，連接至同1個光伏匯流箱的所有其他光伏組件串都 將為此光伏組件串提供反向電流，而連接至同1個逆變器的其他匯流箱的光伏組件串由于 該回路防反二極管的作用不會為此串光伏組件提供反向電流。
[0046] 假設(shè)在一個有m條輸入支路的匯流箱，其輸入支路沒有設(shè)置防反二極管，輸出回路 串聯(lián)防反二極管。在m條支路中，有n條支路的光伏組件串被遮擋，光照度為200W/V(較佳 地，n可W為1);其余m-n路支路均處于正常運行工況，其光照度為lOOOW/m2。在該情況下，該 匯流箱直流電壓因被遮擋支路影響而顯著降低(所有支路的直流電壓均被錯位到相等的電 壓值），m-n條支路為被遮擋支路提供反向電流。
[0047] 在上述穩(wěn)態(tài)情況下，根據(jù)上述分析，光伏匯流箱各支路