[實用新型]基于分布式發電系統的三元換流系統

有效

• 申請號: 201320861110.8
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN203690941U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 趙志剛;張雪芬;蔣世用;劉克勤
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/797
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術領域

本實用新型涉及電力電子及家用電器領域，具體而言，涉及一種基于分布式發電系統的三元換流系統。

背景技術

隨著可再生能源開發利用的熱潮，光伏發電等可再生能源并網技術得到的迅速的發展和應用。目前廣泛應用于光伏能源回饋電網系統的方案是：首先將太陽能轉化為電能，然后將電能通過DC/DC換流器轉換為滿足DC/AC換流器進行脈寬調制或空間矢量脈寬調制的直流電壓，最后通過DC/AC換流器將光伏能源回饋給交流電網。負載用電則是光伏能源匯入電網系統后，由電網系統統一進行調度提供。

根據負載取電點的不同，近年來準直流并網技術也得到較快發展，如三洋、美的等品牌的并網方案。準直流并網技術其能量回饋電網方式與傳統交流并網回饋方案相同，其區別僅在于負載用電直接從DC/DC換流器后的直流電處取電，然后通過其他換流措施進行負載控制。

在交流并網系統中或準直流并網系統中，最主要的環節就是逆變器（DC/AC換流器），其采用的是SPWM逆變技術或SVPWM逆變技術。在理論與實踐中，該方案能夠滿足光伏能源回饋電網系統的要求，并且保證電網的穩定及能量的雙向流動，但由于該方案電路復雜，控制繁瑣，并且通過兩級或以上的高頻開關轉換，導致較大的能量損耗，降低了并網逆變裝置的效率。

全直流并網技術則是將光伏組件輸出的直流電直接并入變頻器的直流母線，進行負載的驅動控制及電網回饋，同時利用新型的潮流預測控制技術及柔性直流輸配電技術實現直流電能的雙向流動。

但上述全直流并網技術的實現，很難控制直流能量的雙向流動換相；而且，換流站需要接入具有足夠短路容量的有源交流電網來實現；另外，換流站需要吸收大量的無功功率，需要較大容量的濾波和無功補償裝置；潮流反向困難，不利于構建靈活的多端直流系統。

目前針對相關技術的全直流并網技術無法實現多端直流系統的靈活控制的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實用新型內容

針對相關技術的全直流并網技術無法實現多端直流系統的靈活控制的問題，目前尚未提出有效的解決方案，為此，本實用新型的主要目的在于提供一種基于分布式發電系統的三元換流系統，以解決上述問題。

為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種基于分布式發電系統的三元換流系統，該系統包括：分布式發電系統、負載系統、電網系統、分別與分布式發電系統、負載系統和電網系統連接的換流裝置和控制器；換流裝置包括：逆變裝置和整流逆變裝置，逆變裝置通過第一組直流母線與整流逆變裝置連接；分布式發電系統通過第二組直流母線與換流裝置連接，且第一組直流母線與第二組直流母線并聯連接；其中，控制器控制分布式發電系統、負載系統和電網系統各自與換流裝置的連接狀態，連接狀態包括連通或關斷。

通過本實用新型，采用分布式發電系統、負載系統、電網系統、分別與分布式發電系統、負載系統和電網系統連接的換流裝置和控制器；換流裝置包括：逆變裝置和整流逆變裝置，逆變裝置通過第一組直流母線與整流逆變裝置連接；分布式發電系統通過第二組直流母線與換流裝置連接，且第一組直流母線與第二組直流母線并聯連接；其中，控制器控制分布式發電系統、負載系統和電網系統各自與換流裝置的連接狀態，連接狀態包括連通或關斷，解決了相關現有技術的全直流并網技術無法實現多端直流系統的靈活控制的問題，進而實現可以實現多端直流系統的靈活控制的效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1是根據本實用新型實施例的基于分布式發電系統的三元換流系統的結構示意圖；

圖2是根據圖1所示實施例的整流逆變裝置的結構示意圖；

圖3是根據本實用新型實施例的第一種優選的三元換流系統的結構示意圖；

圖4是根據本實用新型實施例的第二種優選的三元換流系統的結構示意圖；

圖5是根據本實用新型實施例的第三種優選的三元換流系統的結構示意圖；

圖6是根據本實用新型實施例的第四種優選的三元換流系統的結構示意圖；

圖7是根據本實用新型實施例的第五種優選的三元換流系統的結構示意圖；

圖8是根據本實用新型實施例的支持多端直流的優選的三元換流系統的結構示意圖；以及

圖9是根據本實用新型實施例的雙直流母線實現負載系統的控制及相關檢測單元的供電結構示意圖。

具體實施方式