[发明专利]可再生能源发电、输变电和电网接入一体化系统

权利要求书

1.可再生能源发电、输变电和电网接入一体化系统，包括若干个可再生能源一体化发电单元（1）、至少一条高压直流输电线路（2）、至少一个大功率逆变器（3）以及发电场计算机监控系统（4）；其特征在于：每个所述可再生能源一体化发电单元（1）的输出端连接到高压直流母线（HVDC）上，高压直流输电线路（2）的一端也连接到高压直流母线（HVDC）上，高压直流输电线路（2）的另一端连接到大功率逆变器（3）的直流输入端，大功率逆变器（3）的交流输出端连接到交流大电网；发电场计算机监控系统（4）与电网调度控制中心（5）连接并接受电网调度控制中心的调度命令，发电场计算机监控系统（4）还与可再生能源一体化发电单元（1）连接并向可再生能源一体化发电单元（1）下发发电设定值。

2.根据权利要求1中所述的可再生能源发电、输变电和电网接入一体化系统，其特征在于：所述可再生能源一体化发电单元包括一个可再生能源发电装置、一个模块化大功率电磁隔离型DC/DC变流升压装置、一个储能装置以及一个单元控制器；可再生能源发电装置的输出端连接到低压直流母线（LVDC）上，储能装置输出端也连接到同一条低压直流母线（LVDC）上，模块化大功率电磁隔离型DC/DC变流升压装置的低压侧也联接到同一条低压直流母线（LVDC）上，高压侧联接到发电场的高压直流母线（HVDC）上，单元控制器与可再生能源发电装置、模块化大功率电磁隔离型DC/DC变流升压装置、储能装置连接。

3.根据权利要求2中所述的可再生能源发电、输变电和电网接入一体化系统，其特征在于：所述可再生能源发电装置为至少一个光伏电池阵列、至少一个带有基于IGBT模块的三相或多相主动PWM整流电路的异步风力发电机、至少一个带有整流电路的永磁直驱式风力发电机、至少一个带有整流电路的同步风力发电机中的至少一种；

光伏电池阵列的输出端均接到低压直流母线（LVDC）上；

异步风力发电机的交流输出端与异步风力发电机对应的三相或多相主动PWM整流电路的交流输入端连接，三相或多相主动PWM整流电路的直流输出端连接到低压直流母线（LVDC）上；

永磁直驱式风力发电机的交流输入端与永磁直驱式风力发电机对应的整流电路的交流输入端连接，该整流电路的直流输出端连接到低压直流母线（LVDC）上；

同步风力发电机的交流输出端与同步风力发电机对应的整流电路的交流输入端连接，该整流电路的直流输出端连接到低压直流母线（LVDC）上；

所述永磁直驱式风力发电机的整流电路或同步风力发电机的整流电路为以下形式之一：

1）所述整流电路是二极管整流电路；

2）所述整流电路是二极管整流电路加上Boost电路；

3）所述整流电路是二极管整流电路加上PFC电路；

4）所述整流电路是基于IGBT模块的三相或多相主动PWM整流电路。

4.根据权利要求3所述的可再生能源发电、输变电和电网接入一体化系统，其特征在于：所述单元控制器包括微处理器单元以及与其连接的信号采集电路、通讯模块；信号采集电路与所述可再生能源发电装置、模块化大功率电磁隔离型DC/DC变流升压装置、储能装置连接以采集模拟和数字变量，通讯模块与所述发电场计算机监控系统连接。

5.根据权利要求4所述的可再生能源发电、输变电和电网接入一体化系统，其特征在于：所述储能装置包括一个非电磁隔离型的双向DC/DC变流器以及一个超级电容系统，或者一个非电磁隔离型的双向DC/DC变流器以及一个蓄电池系统；非电磁隔离型的双向DC/DC变流器的一端和低压直流母线（LVDC）连接，另一端和蓄电池系统或超级电容系统连接。

6.根据权利要求5所述的可再生能源发电、输变电和电网接入一体化系统，其特征在于：所述非电磁隔离型的双向DC/DC变流器包括一个电抗器（L）、一个电容器（C）、两个IGBT或MOSFET模块（T1、T2）、两个二极管（D1、D2）；其中，

IGBT或MOSFET模块（T1）、二极管（D2）、电抗器（L）、电容器（C）构成一个BUCK电路；

IGBT或MOSFET模块（T2）、二极管（D1）、电抗器（L）、电容器（C）构成一个BOOST电路。