The utility model discloses a photovoltaic low voltage ride through device based on STATCOM ESS. PV array is supplied to the power grid through DC/AC PV grid connected inverter. The photovoltaic low voltage traverse device is installed on the AC side of the inverter and connected to the load. The device includes static synchronous compensator STATCOM and energy storage system ESS. The STATCOM is composed of inverters and capacitors, parallel to the power grid by inductance L. The energy storage system ESS is composed of DAB bidirectional DC converter and supercapacitor SC. Both are connected through a DAB bidirectional DC converter. The front stage of the DAB bidirectional DC converter connects the STATCOM DC side capacitance C, the rear stage and the Fed system ESS supercapacitor SC. This new method uses STATCOM for reactive power compensation, rapidly lifting and dot voltage; using ESS to absorb excess active power to relieve the pressure of inverter output current and return energy to power grid after the fault is cleared. Supercapacitor has high capacity, high power density, high energy conversion efficiency, high current charge and discharge capacity, long cycle life and no pollution to the environment.
【技术实现步骤摘要】
一种基于STATCOM-ESS的光伏低电压穿越装置
本专利技术属于太阳能发电范畴,涉及电网光伏并网系统,具体是一种基于STATCOM-ESS的光伏低电压穿越装置。
技术介绍
低电压穿越(LowVoltageRideThrough,LVRT)指在光伏并网系统电网侧发生电压暂降时,逆变器直流侧能够保持与交流侧电网的连接,支撑到电网故障恢复,从而穿越电压跌落时间,以避免引起电网故障扩大化,提高供电可靠性。现有技术中,采用静止同步补偿器STATCOM来提高光伏并网系统的低压穿越能力能够已经得到较为广泛的应用。在逆变器交流侧加装静止同步补偿器(StaticSynchronousCompensator,STATCOM)可以在电压跌落时进行无功补偿,在光伏并网系统并网电压跌落时,保证光伏发电系统不脱网地连续运行。然而目前采用静止同步补偿器STATCOM解决低电压穿越质量还有待提高,有时还不能实现顺利穿越。同时,采用静止同步补偿器STATCOM解决低电压穿越时均忽视了对有功功率的控制。因此,在电压跌落时期,光伏发电系统冗余的有功功率导致输出电流激增,在给电气设备耐受能力带来压力的同时,电能还不能够得到充分利用。中国专利CN201610361614.1《一种光伏并网逆变器低电压穿越控制系统》,公开了一种光伏并网逆变器低电压穿越控制系统。解决了在采用无功注入低电压穿越时子模块电容电压波动会造成不能顺利穿越、一些逆变器不能很好的实现低电压穿越的问题,对系统质量有提高。但是,仍然没有解决在电压跌落时期,光伏发电系统冗余的有功功率所导致的输出电流激增问题和有功功率储存问题。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种基于STATCOM‑ESS的光伏低电压穿越装置,其特征在于:光伏阵列(1)通过DC/AC光伏并网逆变器(2)向电网(3)供电,光伏低电压穿越装置加装在逆变器(2)交流侧并与负载相连接;光伏低电压穿越装置包括静止同步补偿器STATCOM(5)和储能系统ESS(6);静止同步补偿器STATCOM(5)由6个开关管Q构成的逆变器和直流侧电容C组成,通过电感L并联到电网;储能系统ESS(6)由DAB双向直流变换器(11)和超级电容SC组成,超级电容SC作为储能装置;静止同步补偿器STATCOM和储能系统装置ESS之间通过DAB双向直流变换器(11)连接;DAB双向直流变换器的前级连接STATCOM直流侧电容C,电容C两端电压为Vdc,后级并联储能系统ESS的超级电容SC,超级电容端口电压为UC,电流为IC;所述静止同步补偿器STATCOM的逆变器由6个开关管Q构成,静止同步补偿器STATCOM在其电网侧的电压及电流在abc坐标系下分布为Uabc和Iabc,电容C两端的电压为Vdc;所述DAB双向直流变换器(11)主电路由左右两个桥式直流变换器和隔离变压器T构成隔离变压器T的变比为n:1 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于STATCOM-ESS的光伏低电压穿越装置,其特征在于:光伏阵列(1)通过DC/AC光伏并网逆变器(2)向电网(3)供电,光伏低电压穿越装置加装在逆变器(2)交流侧并与负载相连接;光伏低电压穿越装置包括静止同步补偿器STATCOM(5)和储能系统ESS(6);静止同步补偿器STATCOM(5)由6个开关管Q构成的逆变器和直流侧电容C组成,通过电感L并联到电网;储能系统ESS(6)由DAB双向直流变换器(11)和超级电容SC组成,超级电容SC作为储能装置;静止同步补偿器STATCOM和储能系统装置ESS之间通过DAB双向直流变换器(11)连接;DAB双向直流变换器的前级连接STATCOM直流侧电容C,电容C两端电压为Vdc,后级并联储能系统ESS的超级电容SC,超级电容端口电压为UC,电流为IC;所述静止同步补偿器STATCOM的逆变器由6个开关管Q构成,静止同步补偿器STATCOM在其电网侧的电压及电流在abc坐标系下分布为Uabc和Iabc,电容C两端的电压为Vdc;所述DAB双向直流变换器(11)主电路由左右两个桥式直流变换器和隔离变压器T构成...
【专利技术属性】
技术研发人员:苗虹,程平凡,曾成碧,周宇鑫,刘广,高选杰,熊正勇,
申请(专利权)人:四川大学,
类型:新型
国别省市:四川,51
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