一种含多种类型可再生能源的发电系统拓扑结构技术方案

本发明专利技术属于电力系统输配电领域，提供一种含多种类型可再生能源的发电系统拓扑结构，包含光伏发电系统、储能系统、能量汇集系统、风力发电系统，用于解决现有可再生能源发电系统无法以较低的换流器容量同时汇集交流电能和直流电能，且现有能量汇集系统结构复杂、损耗较高等问题。本发明专利技术的另一个方面，通过改变能量汇集系统第一直流端口汇集的有功功率大小和第一交流端口汇集的有功功率大小，可以调节能量汇集系统中第一换流单元、第二换流单元、第三换流单元的容量与损耗，实现减小能量汇集系统的体积、损耗与成本的目的。

A topological structure of power generation system with multiple types of renewable energy

【技术实现步骤摘要】
一种含多种类型可再生能源的发电系统拓扑结构
本专利技术属于电力系统输配电领域，更具体地，涉及一种含多种类型可再生能源的发电系统拓扑结构。
技术介绍
多种可再生能源互补发电与集成并网是未来可再生能源开发与利用的发展方向。授权公告号为CN208386227U的技术专利公开了一种风光储多能互补发电系统，如图1所示，包括光伏发电单元、风力发电单元以及储能电池单元三种不同类型的能量单元，三种类型的能量单元通过逆变器转换成交流电从而为负载供电。这种风光储多能互补发电系统仅仅简单地将多种能源进行汇集，无法汇集直流电能，并且只能用于给交流负载供电，无法为直流负载供电。授权公告号为CN208986604U的技术专利公开了一种多能互补交直流混合微电网，如图2所示，交流大电网通过交流公共母线分别电连接交流微电网母线和直流微电网母线。交流微电网和直流微电网通过协调控制器连接。这种多能互补系统能够实现多种能源的并网发电，但是连接交流微电网和直流微电网的协调控制器容量较大，使得其制造难度与损耗都较大。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含多种类型可再生能源的发电系统拓扑结构，其特征在于：包含光伏发电系统、储能系统、能量汇集系统、风力发电系统；/n所述风力发电系统由一定数量的风力发电单元通过一定形式的串、并联连接而成；所述光伏发电系统由一定数量的光伏发电单元通过一定形式的串、并联连接而成；/n所述储能系统与光伏发电系统并联连接；/n所述能量汇集系统与直流配电网相连接，用于同时汇集光伏发电系统、风力发电系统、储能系统的能量，并与直流配电网进行能量交换；所述能量汇集系统包含三个外部端口：即第一直流端口、第二直流端口、第一交流端口；所述第一直流端口连接至光伏发电系统，所述第二直流端口连接至直流配电网，所述第一交流端口连接至风...

【技术特征摘要】
1.一种含多种类型可再生能源的发电系统拓扑结构，其特征在于：包含光伏发电系统、储能系统、能量汇集系统、风力发电系统；
所述风力发电系统由一定数量的风力发电单元通过一定形式的串、并联连接而成；所述光伏发电系统由一定数量的光伏发电单元通过一定形式的串、并联连接而成；
所述储能系统与光伏发电系统并联连接；
所述能量汇集系统与直流配电网相连接，用于同时汇集光伏发电系统、风力发电系统、储能系统的能量，并与直流配电网进行能量交换；所述能量汇集系统包含三个外部端口：即第一直流端口、第二直流端口、第一交流端口；所述第一直流端口连接至光伏发电系统，所述第二直流端口连接至直流配电网，所述第一交流端口连接至风力发电系统；
所述能量汇集系统包括第一换流单元、第二换流单元、第三换流单元，所述第一换流单元、第二换流单元、第三换流单元均用于实现交流电与直流电之间的相互转换，第一换流单元的正极直流母线连接至第二换流单元的负极直流母线，第一换流单元的负极直流母线连接至第三换流单元的正极直流母线，第三换流单元的负极直流母线连接至直流配电网的负极母线，第二换流单元的正极直流母线连接至直流配电网的正极母线，第一换流单元的正极直流母线和负极直流母线构成能量汇集系统的第一直流端口，第二换流单元的正极直流母线与第三换流单元的负极直流母线构成能量汇集系统的第二直流端口，所述第一换流单元、第二换流单元、第三换流单元的交流母线分别连接至同一公共交流母线，该公共交流母线连接至能量汇集系统的第一交流端口。


2.按照权利要求1所述的含多种类型可再生能源的发电系统拓扑结构，其特征在于：所述第一换流单元由电压源换流器构成，所述电压源换流器的交流端口直接连接至所述公共交流母线，所述第二换流单元或者第三换流单元由一个十二脉波不可控整流器、一个三相三绕组换流变压器、一个旁路开关构成，所述三相三绕组换流变压器的一个绕组连接至能量汇集系统内部的公共交流母线，所述三相三绕组换流变压器另外两个绕组分别连接至十二脉波不可控整流器的交流端口，所述旁路开关跨接在十二脉波不可控整流器的正、负极母线之间。


3.按照权利要求1所述的含多种类型可再生能源的发电系统拓扑结构，其特征在于：所述第一换流单元由电压源换流器构成，所述电压源换流器的交流端口直接连接至所述公共交流母线，所述第二换流单元或者第三换流单元由电压源换流器与交流变压器构成，并且电压源换流器的交流侧与所述交流变压器的一侧绕组连接在一起，所述交流变压器的另一侧绕组连接至能量汇集系统的公共交流母线。


4.按照权利要求2或3所述的含多种类型可再生能源的发电系统拓扑结构，其特征在于：所述电压源换流器是多个子电压源换流器的串联组合、或者并联组合、或者串并联组合。


5.按照权利要求1所述的含多种类型可再生能源的发电系统拓扑结构，其特征在于：所述第一换流单元由电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：左文平，周猛，文劲宇，
申请(专利权)人：格瑞美科技武汉有限公司，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42