CN217824282U

CN217824282U - 一种风光储系统和风光储变流装置

Info

Publication number: CN217824282U
Application number: CN202221386849.3U
Authority: CN
Inventors: 程冰清; 刘孟伟
Original assignee: Sungrow Power Supply Co Ltd
Current assignee: Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority date: 2022-06-01
Filing date: 2022-06-01
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2032-06-01

Abstract

本申请提供一种风光储系统和风光储变流装置。该风光储变流装置具体包括：DCAC变换模块、变压器和至少两个DCDC变换模块；至少一个DCDC变换模块的一侧与光伏发电系统相连，至少一个DCDC变换模块的一侧与储能系统相连；DCAC变换模块的直流侧分别与各DCDC变换模块的另一侧、至少一个风力发电系统中内置的机侧变流器相连；DCAC变换模块的交流侧通过变压器连接电网。在该风光储变流装置中，由于可以以DCAC变流模块替代储能变流器、光伏逆变器、风电变流器中的网侧变流器，所以该风光储变流装置可以避免配置冗余，因此本申请提供的风光储变流装置可以降低风光储发电系统的成本，从而可以提高经济效益。

Description

一种风光储系统和风光储变流装置

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种风光储系统和风光储变流装置。

背景技术

新能源电站，比如风电场或光伏电站，所输出的电能具有间歇性；若发电量超过当前需求量，则会造成资源浪费，若发电量低于当前需求量，则会对生活和生产造成影响。目前，由于储能系统的成本下降和国家政策支持，所以在越来越多的新能源电站中，增设有储能系统，用于削峰填谷，提高新能源电站的经济效益。

另外，相对于风力发电系统或光伏发电系统而言，风光互补混合发电系统更为经济可靠；由于风力发电系统或光伏发电系统本身会设置有储能系统以实现削峰填谷，所以风光互补混合发电系统也会设置有储能系统，因此该发电系统即为风光储发电系统。

通常情况下，储能变流器PCS、风电变流器和光伏DCAC变换模块单独设置，从而导致配置冗余，进而导致风光储发电系统成本升高。

因此，如何降低风光储发电系统的成本，是亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种风光储系统和风光储变流装置，以降低风光储发电系统的成本。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

本申请一方面提供一种风光储变流装置，包括：DCAC变换模块、变压器和至少两个DCDC变换模块：其中：

至少一个所述DCDC变换模块的一侧与光伏发电系统相连，至少一个所述DCDC变换模块的一侧与储能系统相连；

所述DCAC变换模块的直流侧分别与各所述DCDC变换模块的另一侧、至少一个风力发电系统中内置的机侧变流器相连；

所述DCAC变换模块的交流侧通过所述变压器连接于电网。

可选的，所述DCAC变换模块、所述变压器以及各所述DCDC变换模块集成为一体；

所述变压器依次通过集电线路和升压电站连接于电网。

可选的，所述变压器和述DCAC变换模块集成为一体；

所述机侧变流器的直流侧及各所述DCDC变换模块的另一侧，均通过集电线路与所述DCAC变换模块的直流侧相连；

所述变压器通过升压电站连接于电网。

可选的，所述DCDC变换模块的个数为2，一个所述DCDC变换模块与所述光伏发电系统相连，另一个所述DCDC变换模块与所述储能系统相连。

可选的，所述DCDC变换模块的个数等于所述风力发电系统的个数的2倍，在所述风光储变流器中：

为每个所述风力发电系统分别配备一个与所述光伏发电系统相连的所述DCDC变换模块，以及，一个与所述储能系统相连的所述DCDC变换模块。

可选的，还包括：控制器；其中：

所述控制器分别与所述风力发电系统中的主控制器、所述光伏发电系统中的光伏控制器、所述储能系统中的储能控制器以及电站集控系统通信连接。

本申请另一方面提供一种风光储系统，包括：至少一个风力发电系统，至少一个光伏发电系统，至少一个储能系统，以及，至少一个如本申请上一方面任一项所述的风光储变流装置。

可选的，包括：所述风力发电系统，包括：风电机组和机侧变流器；其中：

所述机侧变流器的交流侧与所述风电机组中发电机相连，所述机侧变流器的直流侧与所述风光储变流装置中的相应DCAC变换模块的直流侧相连。

可选的，所述光伏发电系统，包括：至少一个光伏组串；若所述光伏组串的个数大于1，则：各所述光伏组串串并联连接。

可选的，所述储能系统，包括：至少一个储能电池；若所述储能电池的个数大于2，则：各所述储能电池串并联连接。

由上述技术方案可知，本实用新型提供了一种风光储变流装置，其具体包括：DCAC变换模块、变压器和至少两个DCDC变换模块；至少一个DCDC变换模块的一侧与光伏发电系统相连，至少一个DCDC变换模块的一侧与储能系统相连；DCAC变换模块的直流侧分别与各DCDC变换模块的另一侧、至少一个风力发电系统中内置的机侧变流器相连；DCAC变换模块的交流侧通过变压器连接电网。在该风光储变流装置中，由于可以以DCAC变流模块替代储能变流器、光伏逆变器、风电变流器中的网侧变流器，所以该风光储变流装置可以避免配置冗余，因此本申请提供的风光储变流装置可以降低风光储发电系统的成本，从而可以提高经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1-图9分别为本申请实施例提供的风光储系统的九种实施方式的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种风光储系统中各器件之间的通信示意图；

图11为本申请实施例提供的风光储系统的另一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了降低风光储发电系统的成本，本申请实施例提供一种风光储变流装置，其具体结构可参见图1(图1中仅以两个DCDC变换模块30、一个风力发电系统60为例进行展示)、图2(图2中仅以两个风力放电系统为例进行展示)或图3(图3中仅以两个风力放电系统为例进行展示)，具体包括：DCAC变换模块10、变压器20和至少两个DCDC变换模块30；其中，DCDC变换模块30的具体个数可以根据现场情况进行调整，此处不做具体限定，均在本申请的保护范围内。

各器件之间的连接关系具体如下所述：

至少一个DCDC变换模块30的一侧与光伏发电系统40相连，至少一个DCDC变换模块30的一侧与储能系统50相连。

DCAC变换模块10的直流侧分别与各DCDC变换模块30的另一侧、至少一个风力发电系统60中内置的机侧变流器61(图中未示出)相连；DCAC变换模块10的交流侧通过变压器20连接于电网70。

在本实施例中，由于可以以DCAC变流模块替代储能变流器、光伏逆变器、风电变流器中的网侧变流器，所以该风光储变流装置可以避免配置冗余，因此本申请提供的风光储变流装置可以降低风光储发电系统的成本，从而可以提高经济效益。

值得说明的是，在本实施例中，风电变流器采用分体式设计，即将机侧变流器61和网侧变流器分开设置，有利于塔筒内的设备布局，并且也有利于风光储变流装置的模块化生产。

本申请另一实施例提供风光储发电系统的一种示例，其具体结构如图1所示，具体包括：DCAC变换模块10、变压器20和两个DCDC变换模块30；各器件之间的连接关系，具体如下所述：

一个DCDC变换模块30的一侧与光伏发电系统40相连，另一个DCDC变换模块30的一侧与储能系统50相连。

DCAC变换模块10的直流侧分别与两个DCDC变换模块30的另一侧、风力发电系统60中内置的机侧变流器61相连，DCAC变换模块10的交流侧通过变压器20连接于电网70。

本实施例还提供风光储发电系统的另一种示例，其具体结构如图2(图2中仅以两个风力放电系统为例进行展示)所示，具体包括：DCAC变换模块10、变压器20和至少两个DCDC变换模块30；各器件之间的连接关系，具体如下所述：

DCAC变换模块10的直流侧分别与各DCDC变换模块30的一侧、各风力发电系统60中内置的机侧变流器61相连，DCAC变换模块10的交流侧通过变压器20连接于电网70。

DCDC变换模块30的个数等于风力发电系统60的个数的2倍，其中每两个DCDC变换模块30与一个风力发电系统60对应；另外，如图2所示，每个风力发电系统60配备有一个光伏发电系统40和一个储能系统50，光伏发电系统40与对应的一个DCDC变换模块30的另一侧相连，储能系统50与对应的一个DCDC变换模块30的另一侧相连。

需要说明的是，除图2所示外，在实际应用中，也可以是为至少两个风力发电系统60配备一个共用的光伏发电系统40或一个共用的储能系统50，如图3(图3中仅以两个风力放电系统为例进行展示)所示，即：在多个与光伏发电系统40相连的DCDC变换模块30中，其共用同一光伏发电系统40，或者，在多个与储能系统50相连的DCDC变换模块30中，其共用同一储能系统50；此处不做具体限定，可视具体情况情况而定，均在本申请的保护范围内。

本申请另一实施例提供风光储变流装置的另一种实施方式，其具体结可参见图4、图5或图6，此实施方式在上一实施例所提供的实施方式的基础上，还包括一些不同之处，具体如下所述：

在此实施方式中，DCAC变换模块10、变压器20以及各DCDC变换模块30集成为一体；并且，变压器20依次通过集电线路80和升压电站90连接于电网70。

本实施例还提供风光储变流装置的又一种实施方式，其具体结构可参见图7、图8或图9，此实施方式在上一实施例所提供的实施方式的基础上，还包括一些不同之处，具体如下所述：

在此实施方式中，变压器20和DCAC变换模块10集成为一体；风力发电系统60中内置的机侧变流器61的直流侧以及各DCDC变换模块30的另一侧，均通过集电线路80与DCAC变换模块10的直流侧相连，变压器20通过升压电站90连接于电网70。

本申请另一实施例提供风光储变流装置的再一种实施方式，此实施方式在上一实施例所提供的实施方式的基础上，还包括：控制器；其中，控制器110的连接关系可参见图10(图10仅以图1为例进行展示)，具体为：控制器110分别与风力发电系统60中的主控制器120、光伏发电系统40中的光伏控制器130、储能系统50中的储能控制器140以及电站集控系统150通信连接。

本申请另一实施例提供一种风光储系统，其具体结构可参见图1-图9以及图11(图11中仅以两个风光储变流装置为例进行展示)中的任一幅图，具体包括：至少一个风力发电系统60，至少一个光伏发电系统40，至少一个储能系统50，以及，至少一个如上述实施例提供的风光储变流装置。

其中，若风光储变流装置的个数等于1，则风光储系统可参见图1-图9中的任一幅图，若风光储变流装置的个数大于1，则风光储系统可参见图11。

需要说明的是，风光储系统中各器件之间的连接关系已在上述实施例中进行详细说明，此处不再赘述，可参见上述实施例中的说明。

其中，风力发电系统60，包括：风电机组(图中仅以发电机M为代表示出)和机侧变流器61；机侧变流器61的交流侧与风电机组中发电机相连，机侧变流器61的直流侧与风光储变流装置中的相应DCAC变换模块10的直流侧相连，可参见图1-图9以及图11。

其中，光伏发电系统40，包括：至少一个光伏组串；若光伏组串的个数大于1，则：各光伏组串串并联连接；另外，光伏组串的个数可根据实际情况进行设定，此处不做具体限定。

其中，储能系统50，包括：至少一个储能电池；若储能电池的个数大于2，则：各储能电池串并联连接；另外，储能电池的个数可根据实际情况进行设定，此处不做具体限定。

对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种风光储变流装置，其特征在于，包括：DCAC变换模块、变压器和至少两个DCDC变换模块：其中：

所述DCAC变换模块的交流侧通过所述变压器连接于电网。

2.根据权利要求1所述的风光储变流装置，其特征在于，所述DCAC变换模块、所述变压器以及各所述DCDC变换模块集成为一体；

所述变压器依次通过集电线路和升压电站连接于电网。

3.根据权利要求1所述的风光储变流装置，其特征在于，所述变压器和述DCAC变换模块集成为一体；

所述变压器通过升压电站连接于电网。

4.根据权利要求1所述的风光储变流装置，其特征在于，所述DCDC变换模块的个数为2，一个所述DCDC变换模块与所述光伏发电系统相连，另一个所述DCDC变换模块与所述储能系统相连。

5.根据权利要求1所述的风光储变流装置，其特征在于，所述DCDC变换模块的个数等于所述风力发电系统的个数的2倍，在所述风光储变流器中：

6.根据权利要求1至5任一项所述的风光储变流装置，其特征在于，还包括：控制器；其中：

7.一种风光储系统，其特征在于，包括：至少一个风力发电系统，至少一个光伏发电系统，至少一个储能系统，以及，至少一个如权利要求1至5任一项所述的风光储变流装置。

8.根据权利要求7所述的风光储系统，其特征在于，包括：所述风力发电系统，包括：风电机组和机侧变流器；其中：

9.根据权利要求7所述的风光储系统，其特征在于，所述光伏发电系统，包括：至少一个光伏组串；若所述光伏组串的个数大于1，则：各所述光伏组串串并联连接。

10.根据权利要求7所述的风光储系统，其特征在于，所述储能系统，包括：至少一个储能电池；若所述储能电池的个数大于2，则：各所述储能电池串并联连接。