[发明专利]发电系统、电力转换器系统和转换电力的方法

说明书

技术领域

一般来说，本文所述的主题涉及电力系统，更具体来说，涉及发电系统、电力转换器系统和转换电力的方法。

背景技术

在一些已知的可再生能量电力系统中，从至少一个可再生能量源来生成直流(DC)电力。这种可再生能量源可包括风力、太阳能、地热、水力、生物质和/或任何其它可再生能量源。为了将这类电力系统正确地耦合到电力网，必须将电力转换成交流(AC)。至少部分已知电力系统使用电力转换器来将DC电力转换成AC电力。

从DC电力到AC电力的这种转换通常产生所生成AC电力的电压和/或电流分量的一个或多个变化。为了降低这类变化，至少部分已知电力转换器使用一个或多个电感器来过滤电力转换器所生成的电流和/或电压。更具体来说，在至少部分已知电力转换器中，至少一个电感器耦合到电力转换器的各输出。但是，这类电感器的使用不合需要地增加电力转换器的成本。

发明内容

在一个实施例中，提供一种电力转换器系统，该电力转换器系统包括其中包含第一电桥和第二电桥的逆变器，其中第一电桥和第二电桥的每个包括至少一个开关。电力转换器系统还包括电感器，其中包括耦合到第一电桥的输出的第一绕组以及耦合到第二电桥的输出的第二绕组。

在另一个实施例中，提供一种发电系统，该发电系统包括至少一个发电单元以及配置成接收至少一个发电单元所生成的电力的逆变器。逆变器包括第一电桥和第二电桥，其中第一电桥和第二电桥的每个包括至少一个开关。该发电系统还包括电感器，其中包括耦合到第一电桥的输出的第一绕组以及耦合到第二电桥的输出的第二绕组。

在又一个实施例中，提供一种转换电力的方法，该方法包括接收直流(DC)电力并且引导DC电力通过包括第一电桥和第二电桥的逆变器，其中第一电桥和第二电桥的每个包括至少一个开关。第一电桥的至少一个开关和第二电桥的至少一个开关控制成将DC电力转换成交流(AC)电力，并且AC电力被引导通过包括第一绕组和第二绕组的电感器，其中第一绕组耦合到第一电桥的输出，而第二绕组耦合到第二电桥的输出。

附图说明

图1是示范发电系统的示意图。

图2是可与图1所示发电系统配合使用的示范电力转换器系统的一部分的示意图。

图3是可与图1所示发电系统配合使用的另一种示范电力转换器系统的一部分的示意图。

图4是可与图1所示发电系统配合使用的另一种示范电力转换器系统的一部分的示意图。

具体实施方式

如本文所述，发电系统包括电力转换器系统和至少一个发电单元。发电单元是从可再生能量源来生成电力的可再生能量发电单元。这种可再生能量源可包括风力、太阳能、地热、水力、生物质和/或任何其它可再生能量源。电力转换器系统包括耦合到发电单元的转换器以及通过DC总线耦合到转换器的逆变器。逆变器耦合到配电网，用于向网络供应电能。控制系统控制转换器和逆变器的操作。逆变器包括各包含多个电桥的三个逆变器相。每个电桥包括串联耦合在一起的两个开关。各逆变器相耦合到独立电感器，并且各电感器包括绕共同芯定位的多个绕组。每个电桥的输出耦合到电感器的独立绕组。因此，本文所述的电力转换器系统提供用于过滤提供给配电网的电力的高有效电感，同时降低电力转换器系统中使用的电感器的成本。

图1是包括至少一个发电单元102的示范发电系统100的示意图。发电单元102包括风力涡轮机、太阳能电池板或阵列、燃料电池、地热发电机、水力发电机和/或从至少一个可再生能量源来生成电力的任何其它装置。更具体来说，在示范实施例中，发电单元102从至少一个可再生能量源来生成直流(DC)电力。备选地，发电单元102是燃气涡轮机、蒸汽涡轮机和/或从非再生能量源来生成DC或交流(AC)电力的任何其它装置。

在示范实施例中，发电单元102耦合到电力转换器系统104或电力转换器104。将发电单元102所生成的DC电力传送给电力转换器系统104，并且电力转换器系统104将DC电力转换成AC电力。将AC电力传送给配电网106或“电网”。在示范实施例中，电力转换器系统104将所转换AC电力的电压和/或电流的幅度调整到适合于配电网106的幅度，并且以与配电网106的频率和相位基本相等的频率和相位来提供AC电力。此外，在示范实施例中，电力转换器系统104向配电网106提供三相AC电力。备选地，电力转换器系统104向配电网106提供单相AC电力或者任何其它数量的相的AC电力。