[發明專利]光伏中壓直流匯集系統及中壓側雙極短路故障穿越方法

在審

• 申請號: 201811446911.1
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109546679A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 王建華;高尚;李旭楓;駱芳芳;趙劍鋒
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳海燕

1.一種光伏中壓直流匯集系統，其特征在于，包括集散式光伏陣列模塊、直流變壓器和MMC換流站；MMC換流站交流側接入三相中壓交流電網，直流側接入中壓直流電網；直流變壓器輸出端接入中壓直流電網，輸入端接入低壓直流電網；集散式光伏陣列模塊并聯接入低壓直流電網。

2.根據權利要求1所述的光伏中壓直流匯集系統，其特征在于，單個光伏陣列模塊包括太陽能光伏電池和boost變換器，所述太陽能光伏電池的輸出與boost變換器低壓側相連，所述boost變換器高壓側接入低壓直流電網。

3.根據權利要求1所述的光伏中壓直流匯集系統，其特征在于，所述直流變壓器包括逆變器、高頻變壓器、整流器和整流側濾波部分；所述整流側濾波部分一側與中壓直流電網相連，另一側與整流器的直流側相連，所述整流器的交流側與高頻變壓器相連，所述高頻變壓器另一側與逆變器的交流側相連，所述逆變器的直流側與光伏陣列模塊的輸出相連。

4.根據權利要求1所述的光伏中壓直流匯集系統，其特征在于，所述MMC換流站包括三相上下橋臂和直流側限流電感，所述上/下橋臂包括多個半橋型子模塊和一個橋臂電感。

5.根據權利要求3所述的光伏中壓直流匯集系統，其特征在于，所述直流變壓器采用單模塊或者多模塊輸入并聯輸出串聯的架構。

6.根據權利要求3所述的光伏中壓直流匯集系統，其特征在于，所述MMC換流站和直流變壓器的逆變器均采用全控型器件。

7.一種光伏中壓直流匯集系統的中壓側雙極短路故障穿越方法，其特征在于，包括步驟：

(1)正常工況下，系統穩態運行，進行中壓直流雙極短路故障監測；

(2)監測到中壓直流雙極短路故障時，MMC換流站和直流變壓器閉鎖；

(3)閉鎖后，直流變壓器輸入側電壓快速升高，當超過保護設定值時，控制光伏陣列模塊中的全控型器件使其短路，改變光伏陣列工作點，降低光伏輸出功率，維持低壓直流電網電壓穩定，同時光伏陣列不脫網；

(4)故障清除后，恢復光伏陣列的最大功率跟蹤控制，光伏陣列繼續并網運行，完成故障穿越。

8.根據權利要求7所述的光伏中壓直流匯集系統的中壓側雙極短路故障穿越方法，其特征在于，所述步驟2中，中壓直流雙極短路故障時，中壓母線電壓為零，故障點輸入電流增大，產生故障電流，當故障電流超出MMC換流站和直流變壓器保護裝置設定值，MMC換流站和直流變壓器模塊的全控型器件觸發信號被快速閉鎖。