一种光伏发电单元箱变自用电装置

技术领域

本发明涉及光伏电站电气设备领域，具体地涉及一种光伏发电单元箱变自用电装置。

背景技术

虽然随着光伏应用技术的不断发展，光伏发电的效率和数量在不断增加，但是由于电池片本身的尺寸关系，单片电池片的输出电压基本保持稳定，而且输出的是直流电，需要变为交流电并进行增压才可以使用。

目前，光伏电站发电单元的就地升压箱变一般在低压侧取电，给发电单元自用电负荷供电。箱变测控装置属于Ⅰ类负荷，需要单独配置专用的UPS供电。但是，光伏电站通常位于偏僻地区，无人值守。光伏电站出现故障到消缺完毕可恢复并网时间较长，有时超过1周之久。

目前，箱变配置的UPS事故供电时间为1h。在故障期间UPS电量已经放空，消缺后没有合闸操作电源。因此，如何提高UPS的利用效率，提高电站的发电效率，是本领域技术人员的工作重点。

发明内容

本发明提供了一种光伏发电单元箱变自用电装置，实现UPS自动切换，提高了设备的使用可靠性，减少了人工操作，降低维护成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光伏发电单元箱变自用电装置，包括QF控制电源单元，所述QF控制电源单元与UPS电源的输出端的交流母线连接，用于在连接的箱变自用电变压器TC失去电源后，从所述UPS电源获取电源，还包括设置在所述UPS电源进线开关1QF的欠压脱扣器，用于采集到所述箱变自用电变压器TC的低压母线电压失压后，发生脱扣动作带动1QF分闸，使得所述UPS电源开始离线工作。

其中，还包括与所述欠压脱扣器连接的设置单元，用于设置所述欠压脱扣器发生脱扣动作的阈值电压。

其中，还包括设置在所述1QF分闸的至少两个辅助触点，用于将所述1QF产生的开关变位信号发送到所述UPS电源和箱变测控单元，使得所述UPS电源开始工作以及分断所在光伏发电单元箱变的高压侧开关QF。

其中，还包括与所述UPS电源连接的延时电路模块，所述延时电路模块在检测到所述1QF分闸状态变位后开始计时，到达预设延时时间后断开所述UPS电源的输出电路使得所述UPS电源关机。

其中，还包括与所述欠压脱扣器连接的状态检测器，用于检测并记录所述1QF的状态变位，以便启动UPS离线计时功能。。

其中，还包括与所述状态检测器连接的告警装置，用于在所述欠压脱扣器预定时间段内发生脱扣动作后发出报警信号。

本发明实施例提供的光伏发电单元箱变自用电装置，与现有技术相比较具有以下有益效果：

所述光伏发电单元箱变自用电装置，通过改变QF控制电源引接位置，将QF控制电源从自用电交流母线更换至UPS输出端交流母线段，当箱变自用电变压器TC失去电源后，自动从UPS取得电源，提高设备应用可靠性，提高了设备的使用可靠性，减少了人工操作，降低维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的光伏发电单元箱变自用电装置的一个实施例的结构示意图；

图2为本申请提供的光伏发电单元箱变自用电装置的UPS电源延时电路一个实施例的电路结构示意图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，图1为本申请提供的光伏发电单元箱变自用电装置的一个实施例的结构示意图；图2为本申请提供的光伏发电单元箱变自用电装置的UPS电源延时电路一个实施例的电路结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的光伏发电单元箱变自用电装置，包括QF控制电源单元40，所述QF控制电源单元40与UPS电源20的输出端的交流母线连接，用于在连接的箱变自用电变压器TC10失去电源后，从所述UPS电源20获取电源，还包括设置在所述UPS电源20进线开关1QF的欠压脱扣器30，用于采集到所述箱变自用电变压器TC10的低压母线电压失压后，发生脱扣动作带动1QF分闸，使得所述UPS电源20开始离线工作。

通过改变QF控制电源引接位置，将QF控制电源从自用电变压器TC10的低压侧交流母线更换至UPS输出端交流母线段，当箱变自用电变压器TC10失去电源后，自动从UPS取得电源，提高设备应用可靠性，提高了设备的使用可靠性，减少了人工操作，降低维护成本。

为了进一步提高设备的自动化，减少人为操作，在一个实施例中，所述光伏发电单元箱变自用电装置还包括设置在所述1QF分闸的至少两个辅助触点，用于将所述1QF产生的开关变位信号发送到所述UPS电源20和箱变测控单元，使得所述UPS电源20开始离线工作以及分断所在光伏发电单元箱变的高压侧开关QF。

本申请中对于辅助触点的设置不做限定，其作用在于提高设备的使用安全性，如果有其它的需求，还可以设置更多的辅助触点，触发其它的操作动作，本发明对此不作限定。

本发明中欠压脱扣器30发生脱扣动作是在箱变自用电变压器TC10的低压母线电压失压后发生的，而失压可以是为零，也可以是其它预设电压，但是由于需要维持持续的电力输出，因而不能是低压母线电压为零，这样会使得输出的电能质量较差，因此一般在电压下降到一定程度之后进行脱扣，而由于不同的电能质量需求对应不同的脱扣电压，在一个实施例中所述光伏发电单元箱变自用电装置还包括与所述欠压脱扣器30连接的设置单元，用于设置所述欠压脱扣器30发生脱扣动作的阈值电压。

通过设置单元，工作人员可以根据不同的需要，自行设置欠压脱扣器30发生脱扣动作的阈值电压，而且进行设置阈值电压的操作，可以在对应的电站内进行设置，也可以通过移动APP等进行远程操作，本发明对此不作限定。

由于UPS电源20存储的电能有限，为了保证其工作可靠性以及对UPS进行保护，在一个实施例中，所述光伏发电单元箱变自用电装置还包括与所述UPS电源20连接的延时电路模块，所述延时电路模块在检测到所述1QF分闸状态变位开始计时，到达预设延时时间后断开所述UPS电源20的输出电路使得所述UPS电源20关机。

通过延时电路模块，可以在UPS电源20工作之后在达到预定时间后自动进行关机，给蓄电池留出足够的电量以便检修完成后可进行电操合闸。

为了实现方便维护，在一个实施例中，所述光伏发电单元箱变自用电装置还包括与所述欠压脱扣器30、所述欠压脱扣器30连接的状态检测器，用于检测并记录所述1QF分闸的状态变位，以便启动UPS离线计时功能。

更进一步，为了进一步提高维护效率，在一个实施例中，所述光伏发电单元箱变自用电装置还包括与所述状态检测器连接的告警装置，用于在所述欠压脱扣器30带动1QF发生脱扣动作后发出报警信号。通过检测告警信息，维护人员可以进行相互对比从而发现故障所在，从而实现快速定点维护。

在一个实施例中，在电压低于70％的额定电压后发生脱扣动作，对应的UPS电源20支路开关分闸1QF开出变位信号，UPS启动延时关机，经过30min后，将UPS关机。

在UPS电源20进线开关1QF增加失压脱扣器，脱扣器采集自用电变压器TC低压母线电压，当TC低压侧失电后，脱扣器带动开关1QF分闸，给开关1QF增设2个辅助触点，可以将开关变位信号给到UPS和箱变测控。当UPS工作模式由交流电源供电变为蓄电池供电，且干接点回路监测到UPS电源20开关1QF变位，经延时30min后，将UPS关机。详见图2，蓄电池出口断路器1-1QF分闸，实现关机，在UPS低能耗模式可以实现UPS定时关机。

此外，本申请中1QF的额定电流也可以由现有的10A，增大至不小于16A，或者将额定电流进行其他改变，本申请对此不作限定。

另外，将QF控制电源从5QF开关更换至4QF开关，QF控制电源回路在箱变自用电变压器TC10失去电源后可由UPS蓄电池供电，实现合闸。检修人员到场消缺后，将UPS开机即可电操合闸。合闸后由箱变自用电变压器给UPS蓄电池充电，方便下一次事故检修。

综上所述，本发明实施例提供的所述光伏发电单元箱变自用电装置，通过改变QF控制电源引接位置，将QF控制电源从自用电交流母线更换至UPS输出端交流母线段，当箱变自用电变压器TC10失去电源后，自动从UPS取得电源，提高设备应用可靠性，提高了设备的使用可靠性，实现了持续供电，减少了人工操作，降低维护成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。