CN105305478B - 一种对电网友好且扩展灵活的新能源发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种对电网友好且扩展灵活的新能源发电系统，发电系统由≥1个发电单元组成，1个发电单元内有1个直流母线且直流母线电压恒定；光伏发电先通过光伏控制器输送到直流母线；风力发电先通过风能变流器输送到直流母线；发电系统用于并网发电时，可配置储能装置，用于离网供电时，必须配置电池储能装置；变频器为直流输入交流输出变频器，其直流侧接入直流母线，控制电动机变频调速运行；电动机通过联轴器与同步发电机相连，带动同步发电机发电，使光伏、风力发电通过同步发电机接入电网；直流母线还可接入额定功率为发电机额定功率10%～30%的并网逆变器或双向变流器；双向变流器可把电网电能输送到直流母线，配合电网调峰调频。

Description

一种对电网友好且扩展灵活的新能源发电系统

技术领域

本发明涉及一种光伏、风力、储能联合发电系统，具体而言，特别是一种大型光伏、风力、储能电站采用同步发电机并网的联合发电系统和一种包含光伏、风力发电、储能的离网供电系统。

背景技术

目前，光伏发电通过光伏逆变器并网，受到电力电子器件耐压、开关频率和功率等级的限制，主流厂家的单台光伏逆变器最大额定功率为500kW，光伏逆变器输出的电压等级为270或315V，需要经过升压变压器接入10kV或35kV电网。

光伏、风能发电出力具有随机性、间歇性，在电网末端，或是微电网中，光伏逆变器、风能变流器等电力电子设备在一个区域内集中并网容易产生电网电压、频率波动和谐波等电能质量问题，严重时发生电网谐振；我国十三五新能源发展的目标初定为，到2020年，风电和太阳能装机容量达到2亿千瓦和1亿千瓦，未来随着新能源大规模并网，导致电网等效峰谷差变大，增加了系统调峰难度，迫切需要支持光伏、风力发电大规模并网的发电技术。

在很多海岛和边远地区，光伏、风能等可再生能源丰富，但没有大电网或电网薄弱，供电成本高，随着由光伏、风力发电、蓄电池储能和逆变器或双向变流器组成的离网供电系统技术成熟和成本降低，逐渐成为这些地区解决供电难题的流行方案。

一些MW级离网供电系统中采用微电网架构实现大规模光储互补离网电站，依靠双向变流器作为电压源建立电网，光伏、风电等并网运行，但双向变流器由于电子电子器件的限制，主流厂家的单台双向变流器最大额定功率为500kW，需要在交流侧并联运行才能达到MW级以上的容量，而且控制策略复杂，过载能力差，容易发生谐振，通常需要变压器隔离升压后接入电网，在变压器合闸时产生励磁涌流，容易导致过流保护，此外逆变器或储能变流器作为电压源供电时，不具备发电机的对负载的普遍适应能力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光伏、风力发电经同步发电机接入电网的方案和实施实例，所述发电系统用于并网发电时，提高发电单元额定功率和光伏、风力并网发电的电能质量，所述发电系统用于离网供电时，具有较高的过载能力和对负载的适应能力，可以达到MW级以上额定输出功率，且具有与其他电源，如柴油发电机、水利发电机并联协调运行能力。

光伏发电先通过光伏控制器输送到发电单元的直流母线，风力发电先通过风能变流器输送到发电单元的直流母线，发电单元正常运行时，直流母线电压保持恒定。

目前，常见的额定功率为 500kW的光伏逆变器MPP（最大功率跟踪）电压范围为480～850V，MW级全功率或双馈风能变流器中间直流侧母线电压在1100V左右；当发电单元没有配置储能装置时，则直流母线电压在800～1200V之间可设置，可方便光伏发电通过光伏控制器升压后接入直流母线，风力发电通过的永磁同步发电机发电，再通过机侧变流器就可接入直流母线。

当发电单元配置储能装置时，若储能装置通过双向DC/DC变流器接入直流母线，则直流母线电压在800～1200V之间可设置且储能装置输出最高电压低于直流母线设置的电压。

在MW级以下离网供电系统中，常用光伏控制器、风能控制器给蓄电池充电，再通过逆变器把蓄电池存储的直流电逆变为交流电给负荷供电，蓄电池的额定电压普遍较低；当蓄电池直接接入直流母线，则直流母线电压稳定为蓄电池的输出电压且电压不限制在800～1200V之间，可低于800V。

变频器为直流输入交流输出变频器，其直流侧接入直流母线，控制电动机变频调速运行；电动机通过联轴器与同步发电机相连，带动同步发电机发电，使光伏发电、风力发电通过同步发电机接入电网，改变光伏发电通过光伏逆变器并网，风力发电通过全功率变流器或双馈变流器并网的传统方式，提高发电单元额定功率和光伏、风力发电的电能质量。

所述发电系统用于并网发电时，由于需要把最大功率时的光伏、风能发电输入电网，1个发电单元的发电机总的额定功率为此发电单元的光伏控制器、风能变流器总的额定功率的70%～100%。

因此，在并网发电功率较小时，考虑到电动机和发电机的损耗较大，影响发电量，为了提高发电量，在直流母线上接入具有稳压功能的并网逆变器、双向变流器；并网逆变器、双向变流器的额定功率为发电机功率的10%～30%，在并网发电功率较小时，不启动发电机，而启动并网逆变器、双向变流器稳定直流母线电压把输入到直流母线的电能输送到电网；当并网逆变器、双向变流器的运行功率达到额定功率时，再启动发电机，并网逆变器、双向变流器也可在发电机的输出功率达到额定功率时启动，工作在功率调度模式，为发电机分担一部分发电功率。

当所述发电系统配置储能时，双向变流器可把电网电能输送到所述发电系统的直流母线，配合电网调峰调频，支持新能源大规模并网。

所述发电系统用于离网供电时，必须配置电池储能装置，1个发电单元的双向DC/DC变流器总的额定功率为此发电单元的光伏控制器和风力发电功率总的额定功率的70%～100%；当储能装置通过双向DC/DC变流器接入直流母线时，发电单元依靠双向DC/DC变流器稳定直流母线电压来正常工作；主要受到2个方面限制，单台双向DC/DC变流器稳定直流母线电压的能力受限，一是电力电子器件耐压、开关频率和功率等级的限制，单台双向DC/DC变流器的额定功率受限；二是当蓄电池作为储能装置时，由于单体电芯的电压和储能容量较小，需要选择一致性特性较好的单体单芯串并联组成电池堆，常见的较大的电池堆容量为1～2MWh；因此，同一型号的多台双向DC/DC变流器通过并联均流的方式稳定直流母线电压可以提高直流母线电压的稳定性，使1个发电单元的单台发电机达到MW级以上额定功率，这种在直流侧并联的方式较目前流行的多台双向变流器（PCS）在交流测并联更稳定、更易于实施；由于不同类型的储能装置的运行的电压范围、容量和充放电功率不同，不同的类型储能装置不能直接并联，需要通过双向DC/DC变流器分别接入直流母线，可选择一部分双向DC/DC变流器工作于稳定直流母线的控制模式，即电压源模式，另一部分双向DC/DC变流器工作于功率调度模式，即电流源模式。

当1个发电单元内有多台同一型号的发电机时，与电动机配套的发电机也是同一型号的发电机，多台发电机可通过并机控制器并联运行，使每台发电机均分负荷功率；多个发电单元的发电机采用同一型号发电机时，多个发电单元的发电机可通过并机控制器并联运行， 使每个发电单元的发电机均分负荷功率。

同步发电机配置有电压调节器，具有自动电压调节（AVR）功能， 当所述发电系统离网供电或支持电网黑启动时，变频器变频启动电动机，同时电压调节器可设置启动时间实现软启动，来实现发电机变频变压启动，降低投入负荷或变压器时的冲击电流。

发电机电压等级、额定转速可根据电网电压等级、频率要求和经济运行等条件确定。例如可为三相400V低压，直接给低压负荷供电；也可为高压10kV发电机，直接接入10kV电网，这种方式在无电地区、海岛等离网供电系统中可省去升压变压器，提高发电的效率并消除升压变压器合闸时的励磁涌流。

本发电单元正常工作时直流母线电压保持稳定，基本原理为维持直流母线的能量平衡，即流入直流母线的能量和流出直流母线的能量保持平衡，稳定直流母线电压的设备包括：光伏控制器、风能变流器、双向DC/DC变流器、储能装置、变频器、并网逆变器、双向变流器。

同一时刻，只由同一类型的设备来稳定直流母线电压，稳定直流母线电压的设备可根据实际应用灵活选择和相互切换，切换过程中直流母线保持恒定，暂态过程不会引起设备保护和损坏。

在光伏、风力发电输出的最大功率内，光伏控制器、风能变流器实时调节输出到直流母线的电能，稳定直流母线电压，可支持不配置储能的所述发电系统电网黑启动。

双向DC/DC变流器通过给储能装置充电或放电稳定直流母线电压。

所述发电系统用于并网发电时，变频器通过控制电动机的转矩来调节发电机出力，使输入直流母线的电能与直流母线输出到变频器的电能保持平衡来稳定直流母线电压；并网逆变器通过实时调节向交流电网输送的电能稳定直流母线电压；双向变流器实时调节与电网的交换电能稳定直流母线电压。

附图说明

图1为本发明提出的一种对电网友好且拓展灵活的新能源发电系统结构图。

图2为本发明实施实例公开的一种储能装置直接接入直流母线的离网供电系统示意图。

图3为为本发明实施实例公开的一种储能装置通过双向DC/DC变流器接入直流母线的离网供电系统示意图。

图4为本发明实施实例公开的一种MW级离网供电系统示意图。

图5为本发明实施实例公开的一种并网光伏电站示意图。

图6为本发明实施实例公开的一种并网风力电站示意图。

图7为本发明实施实例公开的一种并网风力光伏互补发电电站示意图。

图8为本发明实施实例公开的一种并网光伏储能电站示意图。

图9为本发明实施实例公开的一种并网风力储能电站示意图。

图10为本发明实施实例公开的一种并网光伏风力储能电站示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明公开了一种对电网友好且扩展灵活的新能源发电系统，使光伏、风力发电通过同步发电机接入电网，所述发电系统用于并网发电时，能提高发电单元额定功率和光伏、风力并网发电的电能质量，所述发电系统用于离网供电时，具有较高的过载能力和对负载的适应能力，可以达到MW级以上额定输出功率。

参见图2、图3，为本发明的一种离网供电实施例，较适用于MW级以下离网供电系统；电池堆作为储能装置可直接接入发电系统直流母线，储能装置也可经双向DC/DC变流器接入直流母线，发电系统中只有1台同步发电机，同步发电机的输出经过很短的输电线路后直接给负荷供电或接入低压电网，供电半径在1km以内，同步发电机的额定转速为1500(1800) r/min(50Hz/60Hz)，额定电压为380～415V。

参见图4，为本发明的一种离网供电实施例，发电系统由≥1个发电单元组成，1个发电单元内有1个直流母线，较适用于MW级以上大型离网电站；发电单元的直流母线上接入多台双向DC/DC变流器，一部分双向DC/DC变流器并联均流运行，稳定直流母线电压，一部分双向DC/DC变流器作为电流源运行，1个发电单元可有多台发电机；发电机额定转速为1500(1800) r/min，额定电压为6kV或10kV；同一型号的多台发电机可通过并机控制器并联运行，使每台发电机均分负荷功率，多个发电单元的发电机采用同一型号发电机时，多个发电单元的发电机可通过并机控制器并联运行， 使每个发电单元均分负荷功率。

参见图5，为本发明的一种并网光伏电站实施例，发电系统由≥1个发电单元组成，1个发电单元内有1个直流母线；光伏控制器一般工作在MPPT模式，最大化利用光伏发电，把光伏发电输送到直流母线，变频器实时控制电动机的转矩调节发电机出力稳定直流母线电压，光伏控制器也可以工作在功率调度模式，即输出到直流母线的功率可控；发电机输出功率随之可控，发电机的转速为1500(1800) r/min，即发电频率为50Hz/60Hz，额定电压为10kV；为了提高发电量，可在直流母线上接入具有稳定直流母线电压和功率调度功能的并网逆变器，并网逆变器的额定功率为发电机额定功率的10%～ 30%，在并网发电功率较小时，不启动发电机，而使用并网逆变器把光伏发电输送到电网，当并网逆变器输出功率达到额定功率时，再启动发电机，并网逆变器可在发电机的输出功率达到额定功率时启动，工作在功率调度模式，其输出功率可控，为发电机分担一部分发电功率，可选择启动少量发电单元的发电机为发电系统的并网逆变器并网发电提供无功补偿。

参见图6，为本发明的一种并网风力发电站实施例，发电系统由≥1个发电单元组成，1个发电单元内有1个直流母线；风能变流器一般工作在MPPT模式，最大化利用风力发电，把风能发电输送到直流母线，变频器实时控制电动机的转矩调节发电机出力稳定直流母线电压，风能变流器也可以工作在功率调度模式，即输出到直流母线的功率可控，发电机输出功率随之可控；发电机的转速为1500(1800) r/min，即发电频率为50Hz/60Hz，额定电压为10kV；为了提高发电量，可在直流母线上接入具有稳定直流母线电压和功率调度功能的并网逆变器，并网逆变器的额定功率为发电机额定功率的10%～ 30%，在并网发电功率较小时，不启动发电机，而使用并网逆变器把风力发电输送到电网，当并网逆变器输出功率达到额定功率时，再启动发电机，并网逆变器可在发电机的输出功率达到额定功率时启动，工作在功率调度模式，其输出功率可控，为发电机分担一部分发电功率，可选择启动少量发电单元的发电机为发电系统的并网逆变器并网发电提供无功补偿。

参见图7，为本发明的一种风力光伏互补发电站实施例，发电系统由≥1个发电单元组成，1个发电单元内有1个直流母线；光伏控制器、风能变流器一般工作在MPPT模式，最大化利用光伏、风力发电，把光伏、风力发电输送到直流母线，变频器实时控制电动机的转矩调节发电机出力稳定直流母线电压，光伏控制器、风能变流器也可以工作在功率调度模式，即输出到直流母线的功率可控，发电机输出功率随之可控；发电机的转速为1500(1800)r/min，即发电频率为50Hz/60Hz，额定电压为10kV；为了提高发电量，可在直流母线上接入具有稳定直流母线电压和功率调度功能的并网逆变器，并网逆变器的额定功率为发电机额定功率的10%～30%，在并网发电功率较小时，不启动发电机，而使用并网逆变器把光伏、风力发电输送到电网，当并网逆变器输出功率达到额定功率时，再启动发电机，并网逆变器可在发电机的输出功率达到额定功率时启动，工作在功率调度模式，其输出功率可控，为发电机分担一部分发电功率，可选择启动少量发电单元的发电机为发电系统的并网逆变器并网发电提供无功补偿。

参见图8，为本发明的一种并网光伏储能电站实施例，发电系统由≥1个发电单元组成，1个发电单元内有1个直流母线；在发电单元中加入储能，可平滑光伏发电，与目前常见的储能在交流测平滑光伏发电不同，储能装置通过双向DC/DC变流器接入发电单元的直流母线，平滑输入直流母线的光伏发电；光伏控制器一般工作在MPPT模式，最大化利用光伏发电，把光伏发电输送到直流母线，双向DC/DC变流器工作于调度模式，通过实时充电或放电平滑光伏发电，变频器实时控制电动机的转矩调节发电机出力稳定直流母线电压，实现光伏发电平滑输送到交流电网或计划发电，光伏控制器也可以工作在功率调度模式，即输出到直流母线的功率可控，使发电系统的能量管理更加灵活；发电机的转速为1500(1800)r/min，即发电频率为50Hz/60Hz，额定电压为10kV；为了提高发电量化，可在直流母线上接入具有稳定直流母线电压和功率调度功能的双向变流器，双向变流器的额定功率为发电机额定功率的10%～30%，在并网发电功率较小时，不启动发电机，而使用双向变流器把直流母线的电能输送到电网，当双向变流器输出功率达到额定功率时，再启动发电机，双向变流器可在发电机的输出功率达到额定功率时启动，工作在功率调度模式，其输出功率可控，为发电机分担一部分发电功率，可选择启动少量发电单元的发电机为发电系统的双向变流器并网发电提供无功补偿，双向变流器还可把电网电能输送到直流母线，配合电网调峰调频。

参见图9，为本发明的一种并网风力储能电站实施例，发电系统由≥1个发电单元组成，1个发电单元内有1个直流母线；在发电系统中加入储能，可平滑风力发电，与目前常见储能在交流测平滑风力发电不同，储能装置通过双向DC/DC变流器接入发电单元直流母线，平滑输入直流母线的风力发电；风能变流器一般工作在MPPT模式，最大化利用风力发电，把风力发电输送到直流母线，双向DC/DC变流器工作于调度模式，通过实时充电或放电平滑风力发电，变频器实时控制电动机的转矩调节发电机出力稳定直流母线电压，实现风力发电平滑输送到交流电网或计划发电，风能变流器也可以工作在功率调度模式，即输出到直流母线的功率可控，使发电系统的能量管理更加灵活；发电机的转速为1500(1800) r/min，即发电频率为50Hz/60Hz，额定电压为10kV；为了提高发电量，可在直流母线上接入具有稳定直流母线电压和功率调度功能的双向变流器，双向变流器的额定功率为发电机额定功率的10%～30%，在并网发电功率较小时，不启动发电机，而使用双向变流器把直流母线的电能输送到电网，当双向变流器输出功率达到额定功率时，再启动发电机，双向变流器可在发电机的输出功率达到额定功率时启动，工作在功率调度模式，其输出功率可控，为发电机分担一部分发电功率，可选择启动少量发电单元的发电机为发电系统的双向变流器并网发电提供无功补偿，双向变流器还可把电网电能输送到直流母线，配合电网调峰调频。

参见图10，为本发明的一种并网光伏风力储能电站实施例，发电系统由≥1个发电单元组成，1个发电单元内有1个直流母线；在发电单元中加入储能，可以平滑光伏、风力发电，与目前常见的储能在交流侧平滑光伏、风力发电不同，储能装置通过双向DC/DC变流器接入发电单元直流母线，平滑输入直流母线的光伏、风力发电；光伏控制器、风能变流器一般工作在MPPT模式，最大化利用光伏、风力发电，把光伏、风能发电输送到直流母线，双向DC/DC变流器工作于调度模式，通过实时充电或放电平滑光伏、风力发电，变频器实时控制电动机的转矩调节发电机出力稳定直流母线电压，实现光伏、风力发电平滑输送到交流电网或计划发电，光伏控制器、风能变流器也可以工作在功率调度模式，即输出到直流母线的功率可控，使发电系统的能量管理更加灵活；发电机的转速为1500(1800) r/min，即发电频率为50Hz/60Hz，额定电压为10kV；为了提高发电量，可在直流母线上接入具有稳定直流母线电压和功率调度功能的双向变流器，双向变流器的额定功率为发电机额定功率的10%～30%，在并网发电功率较小时，不启动发电机，而使用双向变流器把直流母线的电能输送到电网，当双向变流器输出功率达到额定功率时，再启动发电机，双向变流器可在发电机的输出功率达到额定功率时启动，工作在功率调度模式，其输出功率可控，可选择启动少量发电单元的发电机为发电系统的双向变流器并网发电提供无功补偿，双向变流器还可把电网电能输送到直流母线，配合电网调峰调频。

Claims (6)

1.一种对电网友好且扩展灵活的新能源发电系统，其特征在于，包括：

发电系统由≥1个发电单元组成，1个发电单元内有1个直流母线且直流母线电压恒定；

光伏发电先通过光伏控制器输送到直流母线，光伏控制器数量≥1个；

风力发电先通过风能变流器输送到直流母线，风能变流器数量≥1个；

当发电单元没有配置储能装置时，则直流母线电压在800～1200V之间；

当发电单元配置储能装置时，若储能装置通过双向DC/DC变流器接入直流母线，则直流母线电压在800～1200V之间且储能装置输出最高电压低于直流母线的电压，若储能装置输出直接接入直流母线，则直流母线电压稳定为储能装置的输出电压且电压不限制在800～1200V之间；

变频器为直流输入交流输出的变频器，其直流侧接入发电单元的直流母线，控制电动机变频调速运行，电动机通过联轴器与同步发电机相连，带动同步发电机发电，使光伏发电、风力发电通过同步发电机接入电网，提高发电单元的额定功率和光伏、风力发电的电能质量；其中，所述同步发电机配套有具有自动电压调节AVR功能的电压调节器；

所述发电系统支持电网黑启动，具有并网发电、离网供电和在并网发电和离网供电之间相互切换的功能；

所述发电系统用于并网发电且没有配置储能装置时，发电单元的直流母线接入额定功率为此发电单元的所述同步发电机额定功率10％～30％的并网逆变器，与所述同步发电机配合把直流母线电能转化为交流电能输送到交流电网，其中通过所述变频器与所述并网逆变器稳定直流母线电压；

所述发电系统用于并网发电且配置储能装置时，发电单元的直流母线接入额定功率为此发电单元的所述同步发电机额定功率10％～30％的双向变流器，与所述同步发电机配合把直流母线电能转化为交流电能输送到交流电网，并把电网电能输送到直流母线，配合电网调峰调频，其中通过所述变频器与所述并网逆变器稳定直流母线电压；

所述发电系统用于并网发电时，所述并网逆变器或所述双向变流器通过隔离变压器与电网隔离，在并网发电功率较小时，不启动所述同步发电机，而启动所述并网逆变器、所述双向变流器稳定直流母线电压把输入到直流母线的电能输送到电网，一部分发电单元的所述同步发电机为并网发电提供无功补偿；当所述并网逆变器或所述双向变流器的输出功率达到额定功率时，再启动所述同步发电机，当所述同步发电机的输出功率达到额定功率时，并网逆变器或双向变流器工作在功率调度模式，为所述同步发电机分担一部分发电功率，且还能够选择启动部分所述同步发电机来为所述并网逆变器或所述双向变流器提供无功补偿；

当所述发电系统用于离网供电或支持电网黑启动时，所述变频器变频启动电动机，同时电压调节器设置启动时间实现软启动，实现发电机变频变压启动，降低投入负荷或变压器时的冲击电流。

2.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于：

所述发电系统用于并网发电时：

1个发电单元的发电机总的额定功率为此发电单元的光伏控制器和风能变流器总的额定功率的70％～100％，当发电单元配置储能装置且储能装置通过双向DC/DC变流器接入直流母线时，1个发电单元的双向DC/DC变流器总的额定功率为此发电单元的光伏控制器和风能变流器总的额定功率的10％～30％；

变频器通过控制电动机的实时转矩来调节发电机出力稳定直流母线电压；

当1个发电单元内有多台同一型号的电动机时，与电动机配套的变频器、发电机也是同一型号的变频器、发电机，变频器之间通过主/从控制，使每台发电机输出功率一致；

当发电系统接入电网等级为6kV、10kV时，发电机采用6kV、10kV高压发电机直接接入电网。

3.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于：

所述发电系统用于离网供电时：

必须配置储能装置来存储波动的光伏发电、风力发电；

当储能装置通过双向DC/DC变流器接入直流母线时，发电单元依靠双向DC/DC变流器稳定直流母线电压，同一型号的多台双向DC/DC变流器通过并联均流的方式稳定直流母线电压，不同种类的储能装置分别通过双向DC/DC变流器接入发电单元的直流母线，一部分双向DC/DC变流器工作于稳定直流母线电压的控制模式，即电压源模式，另一部分双向DC/DC变流器工作于功率调度模式，即电流源模式；

1个发电单元的双向DC/DC变流器总的额定功率为此发电单元的光伏控制器和风力发电功率总的额定功率的70％～100％；

当1个发电单元内有多台同一型号的发电机时，与电动机配套的发电机也是同一型号的发电机，多台发电机通过并机控制器并联运行，使每台发电机均分负荷功率；

多个发电单元的发电机采用同一型号发电机时，多个发电单元的发电机通过并机控制器并联运行，使每个发电单元的发电机均分负荷功率；

当电网电压等级为6kV、10kV时，发电机为6kV、10kV高压发电机直接并入电网。

4.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于：

一个发电单元的电动机的额定转速和发电机的额定转速是一致的，当电动机的额定转速为1500r/min时，对应发电机的频率为50Hz，当电动机的额定转速为1800r/min，对应发电机的频率为60Hz；

电动机为高效率的电动机，包括永磁同步电机、同步电机、异步电机；

变频器正常工作的调速范围从0到最高转速，最高转速为额定转速的120％；

当需要精确控制电动机转速、转矩时，通过速度传感器将电动机的转速反馈给变频器做速度闭环控制，使同步发电机发电功率、频率稳定；

变频器采用功率模块并联的方式扩大额定功率，满足单台额定功率在MW级以上电动机的控制，提高单台发电机的额定功率。

5.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于：

同步发电机的低压型电压等级范围为100V～690V，高压型电压等级范围为1000V～15000V。

6.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于：

所述发电系统的1个发电单元内稳定直流母线电压的设备包括：光伏控制器、风能变流器、双向DC/DC变流器、储能装置、变频器、并网逆变器、双向变流器；

同一时刻，只由一种设备来稳定直流母线电压，当发电单元从并网发电向离网供电切换时，由变频器稳定直流母线切换为双向DC/DC变流器稳定直流母线，从离网供电向并网发电切换时，由双向DC/DC变流器稳定直流母线切换为变频器稳定直流母线；

在光伏、风力发电输出的最大功率内，光伏控制器、风能变流器实时调节输出到直流母线的功率，稳定直流母线，支持没有配置储能的所述发电系统配合电网黑启动。