基于下垂并机单功率输入接口兼容光伏与风电的供电系统技术方案

本发明专利技术提供的基于下垂并机单功率输入接口兼容光伏与风电的供电系统，包括光伏组件、GP发电机、风机和风电转换装置；光伏组件输出端与光伏转换功率拓扑输入端通过输入功率总线连接；风电转换功率拓扑输出端并联接入输入功率总线；在检测到只有光伏一路有输入时，控制单元控制光伏转换功率拓扑使光伏组件运行在合适的功率点位置；在检测到风机一路输入时，控制单元控制直流母线电压，应用下垂控制原理，以输入功率总线的电压幅值作为给定，在风电转换功率拓扑对应的输出总线支路上虚拟阻抗，形成电压源工作模式。本发明专利技术提供了兼容性的接口，使光伏阵列和风力发电机并联功率总线汇总使用同一个输入口，保证了输入接口的兼容性和能源的高效利用率。

【技术实现步骤摘要】
基于下垂并机单功率输入接口兼容光伏与风电的供电系统
本专利技术涉及一种至少包括光伏与风电两路输入的供电系统。
技术介绍
现有的风力和光伏发电设备都是通过不同的接口进行电压电流转换后接入系统，具体主要分为两种形式：1、共用交流母线；如图1所示，设备PV接口的DC/DC模块运行MPPT功能追踪系统最大功率点，通过DC/AC输出到交流AC母线；设备风机接口的DC/DC模块运行稳定DC端口电压，通过DC/AC输出到交流AC母线。2、共用直流母线；如图2所示，设备PV接口的DC/DC模块运行MPPT功能追踪系统最大功率点，输出到DC母线；设备风机接口的DC/DC模块运行稳定DC端口的母线电压。
技术实现思路
为了解决上述缺陷，本专利技术提供了一种基于下垂并机单功率输入接口兼容光伏与风电的供电系统，其技术方案如下：基于下垂并机单功率输入接口兼容光伏与风电的供电系统，包括光伏组件、GP发电机、风机和风电转换装置；所述GP发电机分为光伏转换功率拓扑和控制单元MCU1，所述风电转换装置分为风电转换功率拓扑和控制单元MCU2；所述光伏组件的输出端与光伏转换功率拓扑的输入端通过输入功率总线连接，光伏转换功率拓扑转换输出直流信号；所述风机通过风电转换功率拓扑转换输出直流信号，风电转换功率拓扑的输出端并联接入所述输入功率总线；所述控制单元MCU1和控制单元MCU2分别采集所述输入功率总线上的电压和电流信号；在检测到只有光伏一路有输入时，所述控制单元MCU1根据所述输入功率总线上的电压和电流信号，控制光伏转换功率拓扑使光伏组件运行在合适的功率点位置；在检测到风机一路有输入时，所述控制单元MCU1保持在检测到只有光伏一路有输入时的控制方式，所述控制单元MCU2通过调节风电转换功率拓扑控制直流母线的电压，并应用下垂控制原理，以所述输入功率总线的电压幅值作为给定，在风电转换功率拓扑对应的输出总线支路上虚拟阻抗，形成电压源的工作模式。较佳的，所述光伏设备为单个PV光伏板或者PV光伏阵列。较佳的，所述风机和风电转换装置封装在一起。较佳的，在检测到仅风机一路有输入时，所述控制单元MCU2通过调节风电转换功率拓扑控制直流母线的电压，并应用下垂控制原理，以所述输入功率总线的电压幅值作为给定，在风电转换功率拓扑对应的输出总线支路上虚拟阻抗，形成电压源的工作模式。较佳的，在检测到风机一路有输入、同时光伏一路也有输入时，所述控制单元MCU1根据所述输入功率总线上的电压和电流信号，控制光伏转换功率拓扑使光伏组件运行在合适的功率点位置；同时，所述控制单元MCU2通过调节风电转换功率拓扑控制直流母线的电压，并应用下垂控制原理，以所述输入功率总线的电压幅值作为给定，在风电转换功率拓扑对应的输出总线支路上虚拟阻抗，形成电压源的工作模式。较佳的，所述使光伏组件运行在合适的功率点位置，是运行MPPT功能追踪系统最大功率点。较佳的，所述风机和风电转换装置有多组，共同以并联方式接入所述输入功率总线。较佳的，所述在风电转换功率拓扑对应的输出总线支路上虚拟阻抗，具体是虚拟2Ω阻抗以限制环流大小。相比现有技术，本专利技术具有以下优点：光伏组件的输出端与光伏转换功率拓扑的输入端通过输入功率总线连接，光伏转换功率拓扑转换输出直流信号；风机通过风电转换功率拓扑转换输出直流信号，风电转换功率拓扑的输出端并联接入输入功率总线；控制单元MCU1与控制单元MCU2连接，并分别采集所述输入功率总线上的电压和电流信号，由此本专利技术提供的具有兼容性的接口，使光伏阵列和风力发电机并联功率总线汇总使用同一个输入口，也可以满足任意一个单独使用，保证了输入接口的兼容性和能源的高效利用率。在检测到只有光伏一路有输入时，控制单元MCU1根据输入功率总线上的电压和电流信号，控制光伏转换功率拓扑使光伏组件运行在合适的功率点位置；在检测到风机一路有输入时，控制单元MCU2通过调节风电转换功率拓扑控制直流母线的电压，并应用下垂控制原理，以输入功率总线的电压幅值作为给定，在风电转换功率拓扑对应的输出总线支路上虚拟阻抗，形成电压源的工作模式。此种方式可根据内部能源的需求，调节输出功率，进而保证了能量的高效利用及稳定性；并且风机控制器不用跟GP发电机控制器进行通讯，使得在同一接口基础上，根据不同用户的适用需求扩张能源输入(也可以直接并联多路风机)。附图说明为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为现有共交流母线原理框图；图2为现有共直流母线原理框图；图3为本专利技术的一个实施例的示意图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。本专利技术在现有两种方式的基础上，提出一种输入兼容性接口。使光伏阵列和风力发电机并联功率总线汇总使用同一个输入口，也可以满足任意一个单独使用，也保证了输入接口的兼容性和能源的高效利用。现结合附图和具体实施例详细说明本专利技术的技术方案：图3为本专利技术的一个实施例的示意图，如图3所示：基于下垂并机单功率输入接口兼容光伏与风电的供电系统，包括光伏组件、GP发电机、风机和风电转换装置；GP发电机分为光伏转换功率拓扑和控制单元MCU1，风电转换装置分为风电转换功率拓扑和控制单元MCU2；光伏组件的输出端与光伏转换功率拓扑的输入端通过输入功率总线连接，光伏转换功率拓扑转换输出直流信号；风机通过风电转换功率拓扑转换输出直流信号，风电转换功率拓扑的输出端并联接入所述输入功率总线；控制单元MCU1和控制单元MCU2分别采集输入功率总线上的电压和电流信号；在检测到只有光伏一路有输入时，控制单元MCU1根据输入功率总线上的电压和电流信号，控制光伏转换功率拓扑使光伏组件运行在合适的功率点位置；在检测到风机一路有输入时，控制单元MCU1保持在检测到只有光伏一路有输入时的控制方式，控制单元MCU2通过调节风电转换功率拓扑控制直流母线的电压，并应用下垂控制原理，以输入功率总线的电压幅值作为给定，在风电转换功率拓扑对应的输出总线支路上虚拟阻抗，形成电压源的工作模式。光伏设备为单个PV光伏板或者PV光伏阵列。风机和风电转换装置封装在一起。在检测到仅风机一路有输入时，控制单元MCU2通过调节风电转换功率拓扑控制直流母线的电压，并应用下垂控制原理，以输入功率总线的电压幅值作为给定，在风电转换功率拓扑对应的输出总线支路上虚拟阻抗，形成电压源的工作模式。在检测到风机一路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于下垂并机单功率输入接口兼容光伏与风电的供电系统，包括光伏组件、GP发电机、风机和风电转换装置；其特征在于，所述GP发电机分为光伏转换功率拓扑和控制单元MCU1，所述风电转换装置分为风电转换功率拓扑和控制单元MCU2；所述光伏组件的输出端与光伏转换功率拓扑的输入端通过输入功率总线连接，光伏转换功率拓扑转换输出直流信号；所述风机通过风电转换功率拓扑转换输出直流信号，风电转换功率拓扑的输出端并联接入所述输入功率总线；所述控制单元MCU1和控制单元MCU2分别采集所述输入功率总线上的电压和电流信号；/n在检测到只有光伏一路有输入时，所述控制单元MCU1根据所述输入功率总线上的电压和电流信号，控制光伏转换功率拓扑使光伏组件运行在合适的功率点位置；/n在检测到风机一路有输入时，所述控制单元MCU1保持在检测到只有光伏一路有输入时的控制方式，所述控制单元MCU2通过调节风电转换功率拓扑控制直流母线的电压，并应用下垂控制原理，以所述输入功率总线的电压幅值作为给定，在风电转换功率拓扑对应的输出总线支路上虚拟阻抗，形成电压源的工作模式。/n

【技术特征摘要】
1.基于下垂并机单功率输入接口兼容光伏与风电的供电系统，包括光伏组件、GP发电机、风机和风电转换装置；其特征在于，所述GP发电机分为光伏转换功率拓扑和控制单元MCU1，所述风电转换装置分为风电转换功率拓扑和控制单元MCU2；所述光伏组件的输出端与光伏转换功率拓扑的输入端通过输入功率总线连接，光伏转换功率拓扑转换输出直流信号；所述风机通过风电转换功率拓扑转换输出直流信号，风电转换功率拓扑的输出端并联接入所述输入功率总线；所述控制单元MCU1和控制单元MCU2分别采集所述输入功率总线上的电压和电流信号；
在检测到只有光伏一路有输入时，所述控制单元MCU1根据所述输入功率总线上的电压和电流信号，控制光伏转换功率拓扑使光伏组件运行在合适的功率点位置；
在检测到风机一路有输入时，所述控制单元MCU1保持在检测到只有光伏一路有输入时的控制方式，所述控制单元MCU2通过调节风电转换功率拓扑控制直流母线的电压，并应用下垂控制原理，以所述输入功率总线的电压幅值作为给定，在风电转换功率拓扑对应的输出总线支路上虚拟阻抗，形成电压源的工作模式。


2.根据权利要求1所述的基于下垂并机单功率输入接口兼容光伏与风电的供电系统，其特征在于，所述光伏设备为单个PV光伏板或者PV光伏阵列。


3.根据权利要求1所述的基于下垂并机单功率输入接口兼容光伏与风电的供电系统，其特征在于，所述风机和风电转换装置封装在一起。


4.根据权利要求1所述的基于下垂并...

【专利技术属性】
技术研发人员：任翔涛，杨峰，康博纬，
申请(专利权)人：博阳能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61