[发明专利]基于固态变压器的混合储能风光互补并网发电系统

权利要求书

1.一种基于固态变压器的混合储能风光互补并网发电系统，其特征在于，该系统包括风力发电机、光伏阵列、固态变压器、混合储能模块、电网和控制模块，所述的固态变压器分别与风力发电机、光伏阵列、混合储能模块、电网和控制模块连接，所述的控制模块连接混合储能模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于固态变压器的混合储能风光互补并网发电系统，其特征在于，所述的风力发电机的输出端和光伏阵列的输出端分别连接固态变压器的交流输入端和低压直流输入端。

3.根据权利要求2所述的一种基于固态变压器的混合储能风光互补并网发电系统，其特征在于，所述的固态变压器包括依次连接的AC-DC整流器、DC-DC变换器和DC-AC逆变器，固态变压器的交流输入端为AC-DC整流器的输入端，所述的低压直流输入端位于AC-DC整流器的输出端与DC-DC变换器的输入端之间。

4.根据权利要求3所述的一种基于固态变压器的混合储能风光互补并网发电系统，其特征在于，所述的AC-DC整流器为三相全控整流器，所述的DC-DC变换器包括依次连接的低压侧直流电容、单相全桥逆变器、高频变压器、单相桥式全控整流器和高压侧直流电容，所述的DC-AC逆变器为三相半桥逆变器。

5.根据权利要求4所述的一种基于固态变压器的混合储能风光互补并网发电系统，其特征在于，所述的三相全控整流器包括六个功率开关器件和并联在功率开关器件两端的二极管；所述的单相全桥逆变器包括四个功率开关器件和并联在功率开关器件两端的二极管；所述的单相桥式全控整流器包括四个功率开关器件和并联在功率开关器件两端的二极管；所述的三相半桥逆变器包括六个功率开关器件和并联在功率开关器件两端的二极管。

6.根据权利要求5所述的一种基于固态变压器的混合储能风光互补并网发电系统，其特征在于，所述的功率开关器件为IGBT、IGCT或MOSFET；所述的二极管为IGBT的体内二极管、IGCT的体内二极管、MOSFET的体内二极管或外接二极管。

7.根据权利要求5所述的一种基于固态变压器的混合储能风光互补并网发电系统，其特征在于，所述的单相全桥逆变器和单相桥式全控整流器均采用PWM控制，所述的DC-AC逆变器采用电压、电流双闭环控制策略，并结合同步锁相控制技术，实现并网电流与电网电压同频同相。

8.根据权利要求3所述的一种基于固态变压器的混合储能风光互补并网发电系统，其特征在于，所述的混合储能模块包括蓄电池和超级电容，所述的蓄电池接在AC-DC整流器和DC-DC变换器之间，所述的超级电容接在DC-DC变换器和DC-AC逆变器之间。

9.根据权利要求8所述的一种基于固态变压器的混合储能风光互补并网发电系统，其特征在于，所述的超级电容用于储备电能和平抑功率波动，在系统供电不足或发生故障时对外放电，提供短时功率支持。

10.根据权利要求8所述的一种基于固态变压器的混合储能风光互补并网发电系统，其特征在于，当系统输入电网的功率小于蓄电池放电的下限功率时，蓄电池放电，当系统输入电网的功率大于蓄电池充电的上限功率时，系统给蓄电池充电；蓄电池的剩余容量保持在其正常运行所允许的极限值之内。