模块化多电平光储一体化并网逆变器拓扑研究

文档摘要：目前大规模光伏并网的系统结构较为单一,多为低压直流输出逆变升压至中压交流汇集并网,其结构冗杂、转换环节较多,导致后期运维复杂、运维成本相对较高.对于百兆瓦级大型集中式光伏电站,不论是现有交流汇集还是直流汇集方案,均难以实现电网主动支撑能力.文章采用模块化多电平(MMC)技术路线,构建新型光储一体化大容量换流技术,将分散式接入方案,改为集中式接入方式,大幅降低并网逆变器数量,构建易于实现电网主动支撑功能的新一代并网系统.提出分散式直流接入的光储一体化换流器拓扑结构、光伏阵列、储能装置与光储一体化换流器连接、并网主接线拓扑,形成适用于百兆瓦级光伏电站并网的换流器及系统主回路设计方案.对其中的关键技术进行研究,分析了两种储能分散接入系统耦合方式的MMC拓扑设计方式,为模块化多电平光储一体化逆变器的设计奠定基础.

Abstract：Atpresent,thesystemstructureoflarge-scalephotovoltaicgridconnectionisrelativelysingle,mostlyconsistingoflow-voltageDCoutputinverterboosttomediumvoltageACcollectiongridconnection.Itsstructureiscomplexandtherearemanyconversionlinks,resultingincomplexlateroperationandmaintenance,andrelativelyhighoperationandmaintenancecosts.Forlarge-scalecentralizedphotovoltaicpowerplantswithacapacityof100megawatts,bothexistingACandDCcollectionschemesaredifficulttoachieveactivesupportcapabilitiesofthepowergrid.Thisarticleadoptsthemodularmultilevel(MMC)technologyroutetoconstructanewtypeofintegratedhigh-capacityconvertertechnologyforopticalstorage.Thedecentralizedaccessschemeischangedtoacentralizedaccessmethod,significantlyreducingthenumberofgridconnectedinvertersandconstructinganewgenerationofgridconnectedsystemsthatareeasytoachieveactivesupportfunctionsforthepowergrid.Proposeatopologystructure,photovoltaicarray,connectionbetweenenergystoragedevicesandintegratedphotovoltaicenergystorageconvertersfordecentralizedDCaccess,andagridconnectedmainwiringtopologytoformaconverterandsystemmaincircuitdesignschemesuitableforgridconnectionof100MWlevelphotovoltaicpowerplants.Researchwasconductedonthekeytechnologiesinvolved,andtwoMMCtopologydesignmethodsforenergystoragecouplingindecentralizedmeasurementandaccesssystemswereanalyzed,layingthefoundationforthedesignofmodularmulti-levelopticalstorageintegratedinverters.

作者：丛聪Author：CONGCong
作者单位：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司科技创新中心,北京100040
刊名：电力系统装备
Journal：ElectricPowerSystemEquipment
年，卷(期)：2024, (5)
分类号：TK29
关键词：并网逆变器  光储一体化  模块化多电平  直流侧耦合  
Keywords：gridconnectedinverter  integratedopticalstorage  modularmultilevel  DCsidecoupling  
机标分类号：TM464TM615TM914.4
在线出版日期：2024年7月1日
基金项目：模块化多电平光储一体化并网逆变器拓扑研究[
期刊论文]  电力系统装备--2024, (5)丛聪目前大规模光伏并网的系统结构较为单一,多为低压直流输出逆变升压至中压交流汇集并网,其结构冗杂、转换环节较多,导致后期运维复杂、运维成本相对较高.对于百兆瓦级大型集中式光伏电站,不论是现有交流汇集还是直流汇集方...参考文献和引证文献
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关键词：并网逆变器,光储一体化,模块化多电平,直流侧耦合,

2024-10-4 01:29 上传 模块化多电平光储一体化并网逆变器拓扑研究.pdf

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