[发明专利]一种中高压并网系统及中高压并网发电系统

说明书

本发明提供一种中高压并网系统及中高压并网发电系统，通过N个逆变单元共同对变压器进行励磁，避免了励磁环节因输入能量不足引起的打嗝现象；同时，电压源逆变单元为通过竞争机制得到的，每个逆变单元都可以成为所述电压源逆变单元，即使当前的所述电压源逆变单元失效后，也不会影响所述中高压并网系统的运行，可由其余逆变单元来替代，具备冗余技术，降低了系统的故障率。

技术领域

本发明涉及并网发电技术领域，特别涉及一种中高压并网系统及中高压并网发电系统。

背景技术

对于大型光伏电站或分布式并网发电系统，逆变系统将光伏阵列直流能量进行逆变后再通过升压变压器馈送到中高压电网。常规光伏并网发电系统，在夜间或阴雨天等光照微弱时，仅逆变系统处于待机状态，而升压变压器一直与中高压电网相连，这样在系统待机时升压变压器将产生空载损耗。

为了降低整个发电系统的功率损耗，现有技术中存在一种中高压并网技术，将升压变压器作为逆变系统的一部分，升压变压器的输出端通过高压接触器或分接开关与中高压电网相连，高压接触器或分接开关由逆变系统的可控单元控制，进而实现中高压电网的投入和切除：在并网系统待机时切断升压变压器与中高压电网的连接，从而减少升压变压器空载损耗，提高系统整体效率；并在中高压电网投入前，先通过逆变系统的逆变单元直流侧能量对升压变压器进行励磁，建立和中高压电网同幅同相的电压，减少电网投入瞬间对升压变压器和高压器件的冲击，提高关键的使用寿命。

现在大规模的电站通常由多台逆变器组成，多台逆变器交流侧连接同一个升压变压器；如果仅由单台逆变器来实现高压并网系统控制，在升压变压器励磁环节，会存在打嗝现象；系统需要经过多次启停才能实现正常励磁功能，投入中高压电网。另外，现有技术不具备冗余控制；对于共用一个升压变压器的多台逆变器，控制中高压电网投切的逆变器失效后，该中高压并网系统功能便失效，增加了系统的故障率。

发明内容

本发明提供一种中高压并网系统及中高压并网发电系统，以解决现有技术中励磁环节存在打嗝现象及不具备冗余控制的问题。

为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种中高压并网系统，所述中高压并网系统包括：N个逆变单元及控制单元；N为正整数；其中：

所述逆变单元的直流端与直流电源相连，所述逆变单元的交流端与变压器的低压侧相连，所述变压器的高压侧通过分合开关与中高压电网相连，所述变压器用于将所述逆变单元输出的低电压转换为中高压电压；所述逆变单元均用于在所述分合开关分闸时，通过竞争机制使自身成为唯一的电压源逆变单元，否则将成为电流源逆变单元；并且所述逆变单元均用于在所述分合开关合闸时，接收所述分合开关的状态信号，当满足并网条件时进行并网逆变，当满足系统待机条件时，发送分闸命令至所述控制单元；

所述电压源逆变单元用于在所述分合开关分闸时，根据电网幅值和电网相位同步信号，输出交流电压，并控制所述电流源逆变单元根据所述交流电压启动并工作，与所述电流源逆变单元共同对所述变压器进行励磁，在励磁成功后发送合闸命令至所述控制单元；

所述控制单元的第一端通过通讯线与所述逆变单元相连，所述控制单元的第二端与所述分合开关的控制端相连，所述控制单元的第三端与所述变压器和所述分合开关的连接点相连，所述控制单元的第四端与所述分合开关和中高压电网的连接点相连；所述控制单元用于：在所述分合开关分闸时，采集并根据所述中高压电网的电压获得所述电网幅值和所述电网相位同步信号，将所述电网幅值和所述电网相位同步信号通过所述通讯线发送至所述逆变单元；再根据所述合闸命令控制所述分合开关合闸，实时发送所述分合开关的状态信号至所述逆变单元；在所述分合开关合闸且满足系统待机条件时，根据所述分闸命令控制所述分合开关分闸。

优选的，所述逆变单元均包括：逆变电路、能量管理模块及协调控制模块；其中：