[发明专利]风力-太阳能混合发电厂

说明书

本公开涉及风力‑太阳能混合发电厂。公开了混合发电厂的独特的系统、方法、技术和装置。一个示例性实施例是包括多个混合发电单元的混合发电厂系统，每个混合发电单元包括AC收集母线、AC电源、被耦合到AC电源和AC收集母线的AC‑AC功率转换器、DC电源、被耦合到DC电源和AC收集母线的DC‑AC转换器、能量存储设备，以及功率变压器，该功率变压器被耦合到AC收集母线并且被构造成从AC收集母线接收AC功率，升高所接收的AC功率的电压，以及输出中压AC(MVAC)功率。

技术领域

本公开总体上涉及使用多种能源来源的混合发电厂。

背景技术

对于大型发电厂，风力发电系统和太阳能发电系统可以被组合来相互补充，因为每个系统在一天中的不同时间以峰值能量产生操作。常规的混合发电厂使用DC集成将风力发电系统(诸如风力涡轮机)和太阳能发电系统(诸如光伏(PV)面板阵列)组合。来自不同发电系统的功率输出被转换为DC功率并且在公共DC母线上组合。现有的混合发电厂存在许多缺点和劣势。仍然存在未满足的需求，包括提高发电厂的可靠性、降低硬件成本，以及提高发电厂响应电网状况(诸如频率异常)的能力。例如，混合发电厂使用单个高容量的逆变器将来自公共DC母线的组合DC功率转换为公用电网的AC功率，这产生单点故障使多个发电系统离线的可能性。另外，DC集成混合发电厂的唯一逆变器必须过大以提供所需的无功功率支持，并且可能不适合具有附加太阳能PV容量的风力发电厂的升级或具有附加的风能容量的太阳能PV发电厂的升级。非常需要本文公开的独特的装置、方法、系统和技术。

发明内容

为了清楚、简明和准确地描述本公开的非限制性示例性实施例、制造和使用本公开的方式和过程，以及为了使本公开能够实践、制造和使用，现在将参考某些示例性实施例(包括在附图中图示的那些实施例)，并且将使用特定语言来描述相同的实施例。然而，应当理解，由此不会产生对本公开范围的限制，并且本公开包括并保护如本领域技术人员根据本公开的益处想到的示例性实施例的这些改变、修改和另外的应用。

示例性实施例包括用于混合发电厂的独特的系统、方法、技术和装置。根据以下描述和附图，本公开的另外的实施例、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。

附图说明

图1图示了示例性混合发电厂。

图2图示了图1中的示例性混合发电厂的一个示例性混合发电单元。

图3图示了图1中的示例性混合发电厂的另一示例性混合发电单元。

图4图示了另一示例性混合发电厂。

图5图示了图4中的示例性混合发电厂的示例性混合发电单元。

图6-图7是图示示例性混合发电厂控制过程的流程图。

具体实施方式

参考图1，其图示了示例性混合发电厂100，其被构造成从多个AC电源和DC电源生成功率，将所接收的功率转换为中压交流(MVAC)功率，并且将高压交流(HVAC)功率输出到公用电网102。在某些实施例中，低压是小于1000V的电压，中压是1000V和100kV之间的电压，高压是大于100kV的电压。应当理解，发电厂100的拓扑是出于解释的目的而图示的，并不旨在作为对本公开的限制。例如，作为示例，发电厂100可以包括以环形配置布置的馈线、更多或更少的馈线，以及在电网连接变电站中的更多或更少的升压变压器。尽管用单线图图示了发电厂100，但是发电厂100可以被构造成传送多相功率。