[发明专利]中压直流电力收集系统和方法

权利要求书

1.一种中压直流MVDC电力收集系统，包括：

电力收集母线；以及

支路，包括：

收集线，通过第一保护设备而被耦合到所述电力收集母线，所述第一保护设备包括与第一浪涌放电器并联耦合的第一半导体开关；

电力转换器，通过第二保护设备而被耦合到所述收集线，所述第二保护设备包括与第二浪涌放电器并联耦合的第二半导体开关，并且所述电力转换器被构造为：从LVDC电源接收低压直流LVDC电力，将所接收的LVDC电力转换为MVDC电力，并且将所述MVDC电力输出到所述收集线；以及

收集系统控制器，被配置为：确定在所述电力转换器或所述LVDC电源处是否正在发生第一故障状况，并且作为响应而断开所述第二保护设备、以将所述LVDC电源和所述电力转换器与所述收集线进行隔离；以及确定在所述收集线处是否正在发生第二故障状况，并且作为响应而断开所述第一保护设备、以将所述收集线与所述电力收集母线进行隔离。

2.根据权利要求1所述的系统，包括第二支路，所述第二支路包括：

第二收集线，通过第三保护设备而被耦合到所述电力收集母线，所述第三保护设备包括与第三浪涌放电器并联耦合的第三半导体开关；以及

第二电力转换器，通过第四保护设备而被耦合到所述第二收集线，所述第四保护设备包括与第四浪涌放电器并联耦合的第四半导体开关，并且所述第二电力转换器被构造为：从第二LVDC电源接收低压直流LVDC电力，将所接收的LVDC电力转换为MVDC电力，并且将所述MVDC电力输出到所述第二收集线；

其中所述收集系统控制器被配置为：确定在所述电力收集母线处是否正在发生第三故障状况、并且作为响应而断开所述第一保护设备和所述第三保护设备，以将所述收集线和所述第二收集线与所述电力收集母线进行隔离。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述电力转换器包括多个DC/DC转换器，每个DC/DC转换器包括输出，其中所述DC/DC转换器的所述输出串联耦合。

4.根据权利要求3所述的系统，包括耦合在串联耦合的每个DC/DC转换器之间的相应的半导体开关。

5.根据权利要求1所述的系统，其中用于每个支路的DC电源包括太阳能面板阵列。

6.根据权利要求5所述的系统，其中每个支路的所述电力转换器被操作，以便使用最大功率点跟踪来优化每个太阳能面板阵列的电力输出。

7.一种耦合到公用电网的MVDC收集系统，包括：

收集母线；

多个支路，耦合到所述收集母线，每个支路包括：

第一半导体开关，与第一浪涌放电器并联耦合，并且串联耦合到所述收集母线，

收集线，与所述第一半导体开关串联耦合，

第二半导体开关，与第二浪涌放电器并联耦合，并且串联耦合到所述收集线，以及

DC/DC转换器，串联耦合到所述第二半导体开关和LVDC电源；以及

支路控制器，被配置为：确定在所述多个支路中的一个支路的DC/DC转换器或所述LVDC电源处是否正在发生第一故障状况，并且作为响应而断开所述多个支路中的所述一个支路的第二半导体开关、以将所述多个支路中的所述一个支路的所述LVDC电源和所述DC/DC转换器与所述多个支路中的所述一个支路的所述收集线进行隔离；以及确定在所述多个支路中的所述一个支路的所述收集线处是否正在发生第二故障状况，并且作为响应而断开所述多个支路中的所述一个支路的第一半导体开关、以将所述收集线与所述多个支路中的所述一个支路的所述收集母线进行隔离。

8.根据权利要求7所述的系统，包括耦合到所述收集母线的DC/AC转换器以及耦合在所述DC/AC 转换器与公用电网之间的变压器，所述DC/AC转换器被构造为：从所述收集母线接收MVDC电力、并且将所述MVDC电力转换为AC电力，所述变压器被构造为：接收所述AC电力、升高所述AC电力的电压、并且将具有升高的电压的所述AC电力输出到所述公用电网。