光伏发电系统中的直流汇流箱的利记博彩app

本实用新型属于光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏发电系统中的直流汇流箱。

背景技术：

在太阳能光伏发电系统中，为了减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线，通常需要安装直流汇流箱。直流汇流箱的使用方式为：将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成一个个光伏串列，然后再将若干个光伏串列并联接入直流汇流箱，在直流汇流箱内汇流后，连接到光伏逆变器的输入端，光伏逆变器的输出端连接变压器升压到电网，实现光伏发电的并网。

对于目前的直流汇流箱，为防止直流汇流箱出现直流拉弧现象，通常在每一回路中加装防反二极管。然而，由于直流汇流箱工作于高温、高湿度环境中，又由于防反二极管产品质量等原因，使直流汇流箱有着较高的故障率，加重了运维人员的工作负荷。另外，为使直流汇流箱具有监控通讯功能，直流汇流箱内置有数据传输装置，数据传输装置通过通信线缆与上位机通信，可见，电站建设时，需要额外布置通信线缆，增加了光伏电站投资。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种光伏发电系统中的直流汇流箱，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种光伏发电系统中的直流汇流箱，包括直流汇流箱箱体，所述直流汇流箱箱体的内部安装有PLC控制器、正汇流母排、负汇流母排和n个直流输入回路；n为自然数；

其中，每个直流输入回路均包括成对设置的1个正极支路和1个负极支路；每个所述正极支路安装有霍尔传感器，每个所述负极支路安装有断路器；另外，成对的正极支路的输入端和负极支路的输入端分别连接到1个光伏串阵的正负输出端；成对的正极支路的输出端和负极支路的输出端分别连接到所述正汇流 母排的输入端和所述负汇流母排的输入端；

所述正汇流母排的输出端和所述负汇流母排的输出端分别连接到所述PLC控制器的正负输入端；

所述PLC控制器配置有正直流输出端和负直流输出端，分别用于通过通信传输单元与上位机的正负端连接。

优选的，在所述直流汇流箱箱体的内部还安装有温度传感器和烟雾传感器；所述温度传感器和所述烟雾传感器分别连接到所述PLC控制器。

优选的，在所述直流汇流箱箱体的外壁还安装有显示屏；所述显示屏连接到所述PLC控制器。

优选的，在所述直流汇流箱箱体的内部还安装有防雷器；所述防雷器包括正极接口、负极接口和接地线；

其中，将所述正汇流母排到所述PLC控制器之间的连接线路记为第1连接线路；所述正极接口与所述第1连接线路电连接；

将所述负汇流母排到所述PLC控制器之间的连接线路记为第2连接线路；所述负极接口与所述第2连接线路电连接。

优选的，所述通信传输单元包括：电力线、调制解调器、光纤和交换机；

所述电力线的一端与所述PLC控制器的正负直流输出端连接；所述电力线的另一端与所述调制解调器的一端连接；所述调制解调器的另一端通过光纤连接到交换机的一端；所述交换机的另一端与上位机连接。

优选的，所述PLC控制器包括总线以及分别与所述总线连接的微处理器、输入单元、输出单元、扩展接口、存储器以及通信单元。

本实用新型提供的光伏发电系统中的直流汇流箱具有以下优点：

(1)可显著提高直流汇流箱的工作可靠性，降低直流汇流箱的故障率；

(2)直流汇流箱直接采用光伏组件作为输入电源，使用电力线作为通信载体，无需再进行通讯线路布线，可大大降低光伏电站电气投资。

附图说明

图1为本实用新型提供的直流汇流箱的结构示意图；

其中，1-PLC控制器；2-霍尔传感器；3-断路器；4-温度传感器；5-烟雾传 感器；6-显示屏；7防雷器-；8-正汇流母排；9-负汇流母排；

图2为本实用新型提供的直流汇流箱与上位机之间进行通信的结构示意图；

其中，10-汇流箱；11-电力线；12-调制解调器；13-光纤；14-交换机；15-上位机；

图3为本实用新型提供的PLC控制器的内部结构示意图；

图4为本实用新型提供的直流汇流箱的工作原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

结合图1，本实用新型提供一种光伏发电系统中的直流汇流箱，包括直流汇流箱箱体，直流汇流箱箱体的内部安装有PLC控制器、正汇流母排、负汇流母排和n个直流输入回路；n为自然数；

其中，每个直流输入回路均包括成对设置的1个正极支路和1个负极支路；每个正极支路安装有霍尔传感器，每个负极支路安装有断路器；另外，成对的正极支路的输入端和负极支路的输入端分别连接到1个光伏串阵的正负输出端；成对的正极支路的输出端和负极支路的输出端分别连接到正汇流母排的输入端和负汇流母排的输入端；

正汇流母排的输出端和负汇流母排的输出端分别连接到PLC控制器的正负输入端；

PLC控制器配置有正直流输出端和负直流输出端，分别用于通过通信传输单元与上位机的正负端连接。

可见，本实用新型中，每个直流输入回路的正极支路均安装有霍尔传感器，其负极支路均安装有断路器，因此，由霍尔传感器采集的现场信号传输到PLC控制器，PLC控制器通过对现场信号分析，可判断是否发生拉弧现象，当判断出某一直流输入回路发生拉弧时，PLC控制器可自动控制该回路的断路器闭合，提高了直流汇流箱的安全可靠性。由于不需要使用防反二极管，从而解决传统技术中由防反二极管导致的直流汇流箱故障率高的问题。

在上述结构的基础之上，还可进行以下改进：

(1)改进1

另外，在直流汇流箱箱体的内部还安装有温度传感器和烟雾传感器；温度传感器和烟雾传感器分别连接到PLC控制器。

温度传感器和烟雾传感器主要用于对直流汇流箱箱体内部环境参数进行监测，在未发生拉弧的情况下，当监测到温度过高或烟雾浓度过高时，可推测发生火灾，此时，PLC控制器断开总开关，显示屏发出火灾警示，并向上位机报警，从而进一步提高直流汇流箱使用安全可靠性。

(2)改进2

在直流汇流箱箱体的外壁还安装有显示屏；显示屏连接到PLC控制器。

(3)改进3

在直流汇流箱箱体的内部还安装有防雷器；防雷器包括正极接口、负极接口和接地线；

其中，将正汇流母排到PLC控制器之间的连接线路记为第1连接线路；正极接口与第1连接线路电连接；

将负汇流母排到PLC控制器之间的连接线路记为第2连接线路；负极接口与第2连接线路电连接。

(4)改进4

参考图4，PLC控制器包括总线以及分别与总线连接的微处理器、输入单元、输出单元、扩展接口、存储器以及通信单元。

其中，输入单元用于与霍尔传感器连接，用于接收现场信号。输出单元用于驱动断路器动作。扩展接口用于与烟雾传感器、温度传感器和显示屏连接。通信单元用于与上位机实现通信。

(5)改进5

参考图2，通信传输单元包括：电力线、调制解调器、光纤和交换机；电力线的一端与PLC控制器的正负直流输出端连接；电力线的另一端与调制解调器的一端连接；调制解调器的另一端通过光纤连接到交换机的一端；交换机的另一端与上位机连接。

PLC控制器包括总线以及分别与总线连接的微处理器、输入单元、输出单元、扩展接口、存储器以及通信单元。

其工作原理为：室外汇流箱中PLC控制器利用调制技术将传输数据进行调制，然后在电力线上进行传输到调制解调器；调制解调器将信号解调出来，最后通过光纤连接到中控室的交换机中，交换机再将信号上传到上位机。

可见，直流汇流箱使用电力线作为通信载体，无需再进行通讯线路布线，可大大降低光伏电站电气投资。

作为一种具体实现方式，参考图2，直流汇流箱的工作原理可以为：

步骤1，霍尔传感器采集所在直流输入回路的现场信号，并上传到PLC控制器；

步骤2，PLC控制器对现场信号进行分析，判断直流汇流箱是否发生故障，如果未发生故障，由返回步骤1；如果发生故障，则转到步骤3；

步骤3，PLC控制器进一步对现场信号进行分析，判断该直流输入回路是否发生拉弧现象，如果是，则转到步骤4；如果否，进一步对现场信号进行分析，判断是否发生过电流现象，如果是，则转到步骤4；如果否，则进一步获得温度传感器检测到的温度值，并判断温度是否过高，如果是，则断开总开关，并转到步骤5；如果否，则进一步获得烟雾传感器检测到的烟雾浓度值，并判断烟雾浓度值是否过高，如果是，则断开总开关，并转到步骤5；如果否，则返回步骤1；

步骤4，PLC控制器获取发生故障的直流输入回路，并使对应的断路器动作，断开发生故障的直流输入回路，然后进行本地报警；然后转到步骤5；

步骤5，PLC控制器向上拉机发送警报，运维人员排除故障；然后转到步骤1。

综上所述，本实用新型提供的光伏发电系统中的直流汇流箱，具有以下优点：

(1)直流汇流箱通过霍尔传感器可自动判断每一支路是否发生直流拉弧现象，并可自动将发生直流拉弧的支路断开，由于可精确到对每一支路进行开关控制，某一支路发生故障时不会影响其他支路的正常工作，有效提高了的发电效率，极大减轻了运维人员工作负荷；

(2)通过温度传感器和烟雾传感器双重保险进行火灾的预警，进一步提高了直流汇流箱的安全可靠性；

(3)直流汇流箱显示屏的人机交互界面可方便运维人员现场查看汇流箱的工作状态，方便运维人员对直流汇流箱进行维护；

(4)直流汇流箱采用光伏组件作为输入电源，使用电力线作为通信载体，无需再进行通讯线路布线，可大大降低光伏电站电气投资。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。