一种可再生能源-储能混合发电系统技术方案

本申请公开了一种可再生能源‑储能混合发电系统，以降低保护单元的成本。该发电系统包括并网接口、n路储能接口E1～En和m路可再生能源接口P1～Pm，n≥1，m≥2；该发电系统包含逆变器；该逆变器包括逆变桥以及连接在逆变桥直流侧与可再生能源接口P1之间的保护单元1；该发电系统还包含：连接在逆变桥直流侧与可再生能源接口Pj之间的保护单元Pj，以及连接在逆变桥直流侧与储能接口Ei之间的保护单元Ei，j＝2、3、…、m，i＝1、2、…、n；保护单元E1～En的电流等级之和≤保护单元P2～Pm的电流等级之和＜保护单元E1～En的电流等级之和+保护单元1的电流等级。

A renewable energy storage hybrid power generation system

【技术实现步骤摘要】
一种可再生能源-储能混合发电系统
本专利技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种可再生能源-储能混合发电系统。
技术介绍
光伏发电系统是指将光伏阵列产生的直流电经过逆变器转换成交流电之后再并入电网或者供给本地负载使用的系统，其中该逆变器包括逆变桥和接在逆变桥直流侧的保护单元1，如图1所示。在一些特定场合下，还需要为光伏发电系统配备一定量的储能系统，以实现在光伏能量超过逆变器功率需求时，将多余的光伏能量存入储能系统，在光伏能量不足以满足逆变器功率需求时，由储能系统释放电能作为补充。现有技术是将n(n≥1)个储能系统E1～En并联接入逆变器直流侧，此接入方式下要求公共接入点与光伏阵列之间必须连接保护单元2，而且公共接入点与储能系统Ei(i＝1、2、…、n)之间必须连接保护单元Ei，如图2所示(图2仅以n＝1作为示例)。图2中所有保护单元的电压等级都是相等的，所以其电流等级应按系统要求本保护单元流过的最大功率进行配置。基于此，保护单元1的电流等级(即允许流过的电流上限制)按逆变桥的容量进行配置；保护单元Ei的电流等级按储能系统Ei的容量进行配置；当逆变桥按满功率进行逆变运行同时各个储能系统均按满功率进行充电时，光伏阵列输出功率达到最大，所以保护单元2的电流等级按所有储能系统与逆变桥的容量总和进行配置，此时保护单元2的电流等级≥保护单元E1～En的电流等级之和+保护单元1的电流等级。然而，保护单元的成本会随着自身电流等级的升高按几何级数增加，所以图2中存在保护单元2电流等级偏高进而导致保护单元2成本偏高的问题。以上内容是以光伏作为可再生能源的代表进行阐述，在将上述光伏阵列拓展为任意类型的可再生能源电源时(如图3所示)，保护单元2成本偏高的问题同样存在。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种可再生能源-储能混合发电系统，以降低保护单元的成本。一种可再生能源-储能混合发电系统，其中：所述可再生能源-储能混合发电系统的对外接口包括1路并网接口、n路储能接口E1～En和m路可再生能源接口P1～Pm，n≥1，m≥2；所述并网接口用于连接电网；每路储能接口各自用于连接一个独立的储能系统；每路可再生能源接口各自用于连接一个独立的可再生能源电源；所述可再生能源-储能混合发电系统内部包含逆变器；所述逆变器包括：逆变桥，以及连接在逆变桥直流侧与可再生能源接口P1之间的保护单元1；所述可再生能源-储能混合发电系统内部还包含：连接在逆变桥直流侧与可再生能源接口Pj之间的保护单元Pj，以及连接在逆变桥直流侧与储能接口Ei之间的保护单元Ei，j＝2、3、…、m，i＝1、2、…、n；其中，保护单元1的电流等级按逆变桥的容量进行配置；保护单元Ei的电流等级按储能接口Ei上连接的储能系统的容量进行配置；保护单元E1～En的电流等级之和≤保护单元P2～Pm的电流等级之和＜保护单元E1～En的电流等级之和+保护单元1的电流等级。可选的，m＝n+1；保护单元Ei的电流等级≤保护单元Pi+1的电流等级。可选的，当m＝n+1，并且保护单元Ei的电流等级≤保护单元Pi+1的电流等级时，保护单元Pi+1和保护单元Ei封装在同一个三端口汇流单元内，所述三端口汇流单元的三端口分别是再生能源接口Pi+1、储能接口Ei以及一个用于连接到逆变桥直流侧的接口。可选的，所述可再生能源-储能混合发电系统中的任一保护单元为断路器。可选的，所述断路器为带电操的断路器。可选的，所述可再生能源-储能混合发电系统中的任一保护单元为负荷开关与熔断器的组合，所述负荷开关与所述熔断器相串联。可选的，所述负荷开关为带电操的负荷开关。可选的，所述逆变器为并网逆变器或离网逆变器。可选的，所述可再生能源电源为光伏阵列。一种可再生能源-储能混合发电系统，其中：所述可再生能源-储能混合发电系统的对外接口包括1路并网接口和n路储能接口E1～En和1路可再生能源接口P1，n≥1；所述并网接口用于连接电网；每路储能接口各自用于连接一个独立的储能系统；所述可再生能源接口用于连接一个独立的可再生能源电源；所述可再生能源-储能混合发电系统内部包含逆变器；所述逆变器包括：逆变桥，以及连接在逆变桥直流侧与可再生能源接口P1之间的保护单元1；所述可再生能源-储能混合发电系统内部还包含：连接在逆变桥直流侧与储能接口Ei之间的保护单元Ei，i＝1、2、…、n；其中，保护单元1的电流等级按逆变桥的容量进行配置；保护单元Ei的电流等级按储能接口Ei上连接的储能系统的容量进行配置。从上述的技术方案可以看出，本专利技术将一个大容量的可再生能源电源拆分为m个独立的小容量的可再生能源电源，并将所有保护单元的公共连接点由逆变器直流侧改为逆变桥直流侧，那么当这m个可再生能源电源的总输出功率达到最大值Pmax时，由于保护单元1上能承受的功率已经分担了Pmax中的一大部分，所以分摊到保护单元P2～Pm上的总功率必然比Pmax要小得多，所以在本专利技术中的所有储能系统与逆变桥的容量总和与图3中相当的情况下，本专利技术中要求的保护单元P2～Pm的电流等级之和必然小于图3中采用的保护单元2的电流等级，此时保护单元P2～Pm的总成本低于图3中采用的保护单元2的成本。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术公开的一种光伏发电系统结构示意图；图2为现有技术公开的一种光伏-储能混合发电系统结构示意图；图3为现有技术公开的一种可再生能源-储能混合发电系统结构示意图；图4为本专利技术实施例公开的一种可再生能源-储能混合发电系统结构示意图；图5为本专利技术实施例公开的又一种可再生能源-储能混合发电系统结构示意图；图6为本专利技术实施例公开的又一种光伏-储能混合发电系统结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。参见图4，本专利技术实施例公开了一种可再生能源-储能混合发电系统，其主电路拓扑结构如下：所述可再生能源-储能混合发电系统的对外接口包括1路并网接口、n路储能接口E1～En和m路可再生能源接口P1～Pm，n本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可再生能源-储能混合发电系统，其特征在于：/n所述可再生能源-储能混合发电系统的对外接口包括1路并网接口、n路储能接口E1～En和m路可再生能源接口P1～Pm，n≥1，m≥2；/n所述并网接口用于连接电网；/n每路储能接口各自用于连接一个独立的储能系统；/n每路可再生能源接口各自用于连接一个独立的可再生能源电源；/n所述可再生能源-储能混合发电系统内部包含逆变器；所述逆变器包括：逆变桥，以及连接在逆变桥直流侧与可再生能源接口P1之间的保护单元1；/n所述可再生能源-储能混合发电系统内部还包含：连接在逆变桥直流侧与可再生能源接口Pj之间的保护单元Pj，以及连接在逆变桥直流侧与储能接口Ei之间的保护单元Ei，j＝2、3、…、m，i＝1、2、…、n；/n其中，保护单元1的电流等级按逆变桥的容量进行配置；保护单元Ei的电流等级按储能接口Ei上连接的储能系统的容量进行配置；保护单元E1～En的电流等级之和≤保护单元P2～Pm的电流等级之和＜保护单元E1～En的电流等级之和+保护单元1的电流等级。/n

【技术特征摘要】
1.一种可再生能源-储能混合发电系统，其特征在于：
所述可再生能源-储能混合发电系统的对外接口包括1路并网接口、n路储能接口E1～En和m路可再生能源接口P1～Pm，n≥1，m≥2；
所述并网接口用于连接电网；
每路储能接口各自用于连接一个独立的储能系统；
每路可再生能源接口各自用于连接一个独立的可再生能源电源；
所述可再生能源-储能混合发电系统内部包含逆变器；所述逆变器包括：逆变桥，以及连接在逆变桥直流侧与可再生能源接口P1之间的保护单元1；
所述可再生能源-储能混合发电系统内部还包含：连接在逆变桥直流侧与可再生能源接口Pj之间的保护单元Pj，以及连接在逆变桥直流侧与储能接口Ei之间的保护单元Ei，j＝2、3、…、m，i＝1、2、…、n；
其中，保护单元1的电流等级按逆变桥的容量进行配置；保护单元Ei的电流等级按储能接口Ei上连接的储能系统的容量进行配置；保护单元E1～En的电流等级之和≤保护单元P2～Pm的电流等级之和＜保护单元E1～En的电流等级之和+保护单元1的电流等级。


2.根据权利要求1所述的可再生能源-储能混合发电系统，其特征在于，m＝n+1；保护单元Ei的电流等级≤保护单元Pi+1的电流等级。


3.根据权利要求2所述的可再生能源-储能混合发电系统，其特征在于，保护单元Pi+1和保护单元Ei封装在同一个三端口汇流单元内，所述三端口汇流单元的三端口分别是再生能源接口Pi+1、储能接口Ei以及一个用于连接到逆变桥直流侧的接口。


4.根据权利要求1所述的可再生能源-储能混合发电系统，其特征在于，所述可再生能源-储能混...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹伟，吴晓磊，方日，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34