[發明專利]一種雙并網接口中壓光伏發電系統

有效

• 申請號: 202011283163.7
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112436549B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 由蕤;李立偉;江加輝;鄭曉欽
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/12;H02J3/36;H02J3/26;H02H7/26
• 代理公司: 青島易維申知識產權代理事務所(普通合伙) 37310
• 代理人: 于正友

本發明屬于電力系統領域，公開一種雙并網接口中壓光伏發電系統，包括光伏陣列和并網接口電路，并網接口電路數量為兩個，光伏陣列通過第一并網接口電路連接第一中壓饋線末端，通過第二并網接口電路連接第二中壓饋線末端；第一并網接口電路控制輸出到第一中壓饋線的有功功率，第二并網接口電路控制各直流母線電壓。本發明在基于模塊化多電平變換器的光伏發電系統的結構基礎上，提出具有兩個并網接口的新型光伏發電系統，使光伏發電系統具備SOP功能，發揮SOP顯著提高配電網運行和調度的靈活性、大大提升電力系統運行的經濟性和可靠性的優勢，并提高光伏發電系統功率流動的靈活性，提高配電網接納分布式光伏的能力。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，特別涉及一種具有SOP功能的雙并網接口中壓光伏發電系統。

背景技術

能源是經濟和社會可持續發展的基礎，是人類生產和生活不可缺少的動力保障。隨著能源安全、生態環境、氣候變化等問題日益突出，加快發展新能源已成為國際社會推動能源轉型發展、應對全球氣候變化的普遍共識和一致行動。作為新能源的重要組成部分，光伏發電正逐漸由大型集中并網朝著分布式并網方向發展。

分布式電源大量接入配電網能帶來降低系統損耗、提高供電可靠性、減少環境污染等一系列益處。盡管如此，傳統電網設計為由發電側向用戶負載提供能量，即功率單方向流動，隨著分布式光伏發電在配電網中滲透率的提高，當光伏發電功率超過用戶需求時，過剩的功率將由用戶側流向發電側，對電能質量、繼電保護、電壓調節等造成了不利影響，對配電網的穩定運行提出了極大挑戰。同時，該功率雙向流動還會造成過電壓問題，嚴重威脅電網的安全穩定運行，而傳統配電系統中的調節手段有限，難以應對大量間歇性分布式光伏的接入，從而限制了配電網接納分布式光伏的能力。

智能軟開關(Soft openpoint，SOP)就是應對配電網中大量分布式電源接入所帶來一系列問題的新型智能配電裝置，如圖1所示，該裝置用于替代位于饋線末端的傳統常開聯絡開關，通過實施適當的控制策略，可按照調度指令實現功率的雙向靈活流動與精確控制，從而影響或改變整個系統的潮流分布，也可對因故障被隔離的失電區域提供有效電壓支撐，使配電網的運行調度更加“柔性”。與基于聯絡開關的常規網絡連接方式相比，SOP實現了饋線間常態化柔性互聯，避免了開關頻繁變位造成的安全隱患，大大提高了配電網控制的靈活性和快速性。

當前研究人員大多采用如圖2所示的基于背靠背變流器的SOP拓撲結構，既實現了1#和2#饋線末端之間的功率流動，還實現了圖1所示的一條饋線末端因故障被隔離后通過SOP對其不間斷供電的控制。由于開關管電壓、電流容量的限制，兩電平逆變器較難實現中高壓并網，可采用模塊化多電平變換器實現SOP功能，因此，如何在基于模塊化多電平變換器的光伏發電系統的結構基礎上，使光伏發電系統具備SOP功能，提高配電網運行和調度的靈活性，是目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種雙并網接口中壓光伏發電系統，以解決現有技術中配電網接納分布式光伏的能力有限的問題。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。

根據本發明實施例的第一方面，提供了一種雙并網接口中壓光伏發電系統。

在一些可選實施例中，所述系統包括：光伏陣列和并網接口電路，并網接口電路數量為兩個，光伏陣列通過第一并網接口電路連接第一中壓饋線末端，通過第二并網接口電路連接第二中壓饋線末端；

第一并網接口電路包括三相，每相包括n個級聯的H橋逆變器；第二并網接口電路包括三相，每相包括n個級聯的H橋逆變器；n≥2；

光伏陣列包括三相，每相包括n個光伏組串，每個光伏組串和一個第一并網接口電路的H橋逆變器以及一個第二并網接口電路的H橋逆變器組成一個光伏并網模塊，一個光伏并網模塊的兩個H橋逆變器共直流母線，光伏組串輸出端連接直流母線；