【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子，特别涉及一种风光变流器及其控制方法。
技术介绍
1、风力发电与光伏发电，是新能源发电系统的两种重要发电方式。而且，风力发电系统和光伏发电系统，在新能源发电场站空间上具备互补性，在时间上可以协同发电，因此，采用风光互补变流装置，同时实现风电与光伏的联合发电，是提高变流器的利用效率、提升变流器电网友好性的一种研究方向。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供一种风光变流器及其控制方法，以提高变流器的利用效率，提升变流器的电网友好性。
2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、本申请第一方面提供了一种风光变流器，包括：整流单元、逆变单元、光伏变换单元、变压单元及控制器；其中，
4、所述光伏变换单元用于接收光伏阵列输出的直流电能，并将其转换为交流电能后通过所述变压单元与风电机组中风力发电机输出的交流电能进行耦合；
5、所述整流单元用于通过自身的交流侧接收耦合后的交流电能，将其转换为直流电能，并通过自身的直流侧输出至所述逆变单元的直流侧；
6、所述逆变单元用于将自身直流侧接收到的直流电能转换为交流电能，并通过自身的交流侧馈入电网。
7、可选的，所述光伏变换单元输出的交流电能，通过所述变压单元，与所述风力发电机输出的交流电能，各相单独耦合，或者，三相共同耦合。
8、可选的，所述光伏变换单元输出的交流电能，通过所述变压单元，与所述风力发电机输出的交流电能，各相单独耦合；
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10、各所述单相dc/ac变换装置的直流侧，分别连接光伏阵列中相应的光伏子阵；
11、各所述单相dc/ac变换装置的交流侧，分别与各所述单相变压器的二次侧绕组一一对应相连；
12、各所述单相变压器的一次侧绕组，其一端连接所述风力发电机的对应相，其另一端连接所述整流单元的交流侧同一相。
13、可选的，所述单相dc/ac变换装置采用h桥拓扑。
14、可选的，所述光伏变换单元输出的交流电能，通过所述变压单元，与所述风力发电机输出的交流电能，三相共同耦合；
15、所述光伏变换单元包括三相dc/ac变换装置，所述变压单元包括三相变压器；其中，
16、所述三相dc/ac变换装置的直流侧，用于连接光伏阵列；
17、所述三相dc/ac变换装置的交流侧各相，分别与所述三相变压器中各二次侧绕组的第一端一一对应相连；所述三相变压器中各二次侧绕组的第二端相连；
18、所述三相变压器中各一次侧绕组的第一端分别与所述风力发电机的对应相，并联连接至所述整流单元的交流侧同一相；所述三相变压器中各一次侧绕组的第二端相连；
19、所述三相变压器中，各二次侧绕组的第一端分别与对应相一次侧绕组的第一端为同名端。
20、可选的，所述三相dc/ac变换装置包括三相变换单元；各相变换单元的交流侧一端相连，另一端通过滤波器连接所述三相dc/ac变换装置的交流侧对应相；
21、各相变换单元均包括：至少一个dc/dc变换模块及其后级连接的h桥模块；其中，
22、所述dc/dc变换模块的输入端用于连接光伏阵列中的至少一个光伏组串；
23、所述dc/dc变换模块的输出端用于连接对应所述h桥模块的直流侧；
24、所述h桥模块的交流侧用于连接对应相变换单元的交流侧；若所述h桥模块的数量大于1，则各所述h桥模块的交流侧级联，级联后的两端作为对应相变换单元的交流侧。
25、可选的，所述dc/dc变换模块采用全桥隔离式电压源拓扑。
26、本申请第二方面提供一种风光变流器的控制方法，应用于如上述第一方面任一种所述的风光变流器中的控制器；所述控制方法包括：
27、控制所述风光变流器所接风电机组的输出功率，以及，所述风光变流器中光伏变换单元的输出功率；
28、对两个输出功率进行叠加，生成电流指令；
29、以所述电流指令作为风电变流控制器的输入量；
30、以所述风电变流控制器的输出量，作为所述风光变流器中整流单元和逆变单元的控制信号。
31、可选的，控制所述风光变流器所接风电机组的输出功率，包括：控制所述风电机组中的风力发电机跟踪当前风电可用功率；
32、和/或，控制所述光伏变换单元的输出功率，包括：
33、根据光伏当前可用功率、所述风光变流器中变压单元的一次侧电流及变比，确定光伏发电指令；
34、以所述光伏发电指令作为限幅控制器的输入量；
35、以所述限幅控制器的输出量减去所述光伏变换单元的输出电压之差，作为电压控制器的输入量；
36、以所述电压控制器的输出量作为脉宽调制单元的输入量，结合所述一次侧电流的角度，得到所述脉宽调制单元的输出量，作为所述光伏变换单元的控制信号。
37、可选的，所述风电变流控制器用于：控制所述整流单元的交流侧电流、所述逆变单元的直流侧电压和并网电流；以及，控制所述光伏变换单元的直流侧电压和交流侧电流。
38、本申请提供的风光变流器，由光伏变换单元接收光伏阵列输出的直流电能，并将其转换为交流电能后通过变压单元与风电机组中风力发电机输出的交流电能进行耦合；然后，由整流单元通过自身的交流侧接收耦合后的交流电能，将其转换为直流电能，并通过自身的直流侧输出至逆变单元的直流侧；最后，由逆变单元将自身直流侧接收到的直流电能转换为交流电能，并通过自身的交流侧馈入电网；进而，使该风光变流器将风力发电机输出的交流电能和光伏阵列输出的直流电能均变换为并网交流电能，能够在同一地理布置场景下实现风光同时接入和电能输出并网，也即实现了风电与光伏的联合发电，可以提高变流器的利用效率，提升变流器的电网友好性。
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1.一种风光变流器，其特征在于，包括：整流单元、逆变单元、光伏变换单元、变压单元及控制器；其中，
2.根据权利要求1所述的风光变流器，其特征在于，所述光伏变换单元输出的交流电能，通过所述变压单元，与所述风力发电机输出的交流电能，各相单独耦合，或者，三相共同耦合。
3.根据权利要求2所述的风光变流器，其特征在于，所述光伏变换单元输出的交流电能，通过所述变压单元，与所述风力发电机输出的交流电能，各相单独耦合；
4.根据权利要求3所述的风光变流器，其特征在于，所述单相DC/AC变换装置采用H桥拓扑。
5.根据权利要求2所述的风光变流器，其特征在于，所述光伏变换单元输出的交流电能，通过所述变压单元，与所述风力发电机输出的交流电能，三相共同耦合；
6.根据权利要求5所述的风光变流器，其特征在于，所述三相DC/AC变换装置包括三相变换单元；各相变换单元的交流侧一端相连，另一端通过滤波器连接所述三相DC/AC变换装置的交流侧对应相；
7.根据权利要求6所述的风光变流器，其特征在于，所述DC/DC变换模块采用全桥隔离式电压源
8.一种风光变流器的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的风光变流器中的控制器；所述控制方法包括：
9.根据权利要求8所述的风光变流器的控制方法，其特征在于，控制所述风光变流器所接风电机组的输出功率，包括：控制所述风电机组中的风力发电机跟踪当前风电可用功率；
10.根据权利要求8或9所述的风光变流器的控制方法，其特征在于，所述风电变流控制器用于：控制所述整流单元的交流侧电流、所述逆变单元的直流侧电压和并网电流；以及，控制所述光伏变换单元的直流侧电压和交流侧电流。
...【技术特征摘要】
1.一种风光变流器，其特征在于，包括：整流单元、逆变单元、光伏变换单元、变压单元及控制器；其中，
2.根据权利要求1所述的风光变流器，其特征在于，所述光伏变换单元输出的交流电能，通过所述变压单元，与所述风力发电机输出的交流电能，各相单独耦合，或者，三相共同耦合。
3.根据权利要求2所述的风光变流器，其特征在于，所述光伏变换单元输出的交流电能，通过所述变压单元，与所述风力发电机输出的交流电能，各相单独耦合；
4.根据权利要求3所述的风光变流器，其特征在于，所述单相dc/ac变换装置采用h桥拓扑。
5.根据权利要求2所述的风光变流器，其特征在于，所述光伏变换单元输出的交流电能，通过所述变压单元，与所述风力发电机输出的交流电能，三相共同耦合；
6.根据权利要求5所述的风光变流器，其特征在于，所述三相...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁信信，杨春源，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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