[发明专利]一种微型光伏/储能智能电站拓扑结构

说明书

本发明公开了一种微型光伏/储能智能电站拓扑结构，包括混合功率单元以及二次功率变换单元，并提供一个三相380V～10kV可调的工频(50Hz/60Hz)交流高压端口、一个400V～1kV直流高压端口、一个0～400V直流低压端口和一个单相0～240V工频(50Hz/60Hz)交流低压端口。所述混合功率单元包括一个光伏发电子单元、一个电池储能子单元以及一个功率补偿子单元。本发明微型光伏/储能智能电站既可以辅助配电网调频调压，又能为各类最高不超过50kW的交、直流负载提供高品质电压源，能实现高电平的输出，无需工频变压器即可接入中压配电网、使用较小的滤波电感就能保证并网电流的质量。本发明所提的混合功率单元易于模块化扩展，因此可以适用于更高电压等级、更大功率的场合。

技术领域

本发明属于分布式综合电源系统及其能量管理策略、新能源发电、电力电子变换器及其先进控制领域，具体为一种微型光伏/储能智能电站拓扑结构。

背景技术

分布式综合能源系统，是通过特定拓扑网络和终端电力设备，将发电、储能、用电进行有效、可靠联系的能源系统。随着全球能源互联网概念的提出，各种类型、各种形式、各种规模的分布式综合能源系统正在快速发展。电力电子变换器模块化技术不仅丰富了各类型分布式能源并入电网的电路形式，而且改善了分布式能源互联/并网系统的功率密度和运行效率。本专利提出了一种基于电力电子变换器的微型光伏/储能智能电站拓扑结构，提供了分布式光伏发电、电池储能、各类低压负载供电以及中压配电网之间一种高功率密度的拓扑联系。本专利也提出了一种交直流联动能量管理策略，保证了各单元分布自主运行，提高了运行效率与灵活程度。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种微型光伏/储能智能电站拓扑结构。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种微型光伏/储能智能电站拓扑结构，其特征在于，包括结构完全相同的三相a、b和c，每相均包含N个混合功率单元、直流母线、DAB输出滤波器；

N个混合功率单元通过补偿开关依次连接，每个混合功率单元的直流输出端与直流母线连接，直流母线分别与DAB输出滤波器a10，DAB输出滤波器和输出DC/AC结构的输入端连接，每相混合功率单元的交流电压输出端与高压交流侧连接，每相混合功率单元的交流电压中性点输出端连接于一点O。

优选地，每个混合功率单元均包含一个光伏发电子单元、一个功率补偿子单元、一个电池储能子单元以及一个补偿开关；

所述光伏发电子单元的直流输出侧正负极分别与功率补偿子单元的直流输入侧正负极连接，所述光伏发电子单元的直流输出侧正极通过补偿开关与电池储能子单元的直流输出侧正极连接，所述光伏发电子单元的交流输出侧的一端与电池储能子单元的交流输出侧的一端连接。

优选地，所述光伏发电子单元包括H桥、电解电容C_p1、双有源桥、电解电容C_p2和太阳能光伏板；

所述H桥的正负极分别与电解电容C_p1的正负极连接，所述电解电容C_p1的正负极分别与双有源桥的直流输出侧的正负极连接，所述双有源桥双有源桥直流输入侧的正负极分别与电解电容C_p2的正负极连接，所述电解电容C_p2的正负极分别与太阳能光伏板端口电压的正负极连接。

优选地，所述双有源桥包括8个开关管S_p5～S_p12、高频电感L_p1、原边线圈L_p2和副边线圈L_p3；