[发明专利]光伏中压直流汇集系统及中压侧双极短路故障穿越方法

权利要求书

1.一种光伏中压直流汇集系统，其特征在于，包括集散式光伏阵列模块、直流变压器和MMC换流站；MMC换流站交流侧接入三相中压交流电网，直流侧接入中压直流电网；直流变压器输出端接入中压直流电网，输入端接入低压直流电网；集散式光伏阵列模块并联接入低压直流电网。

2.根据权利要求1所述的光伏中压直流汇集系统，其特征在于，单个光伏阵列模块包括太阳能光伏电池和boost变换器，所述太阳能光伏电池的输出与boost变换器低压侧相连，所述boost变换器高压侧接入低压直流电网。

3.根据权利要求1所述的光伏中压直流汇集系统，其特征在于，所述直流变压器包括逆变器、高频变压器、整流器和整流侧滤波部分；所述整流侧滤波部分一侧与中压直流电网相连，另一侧与整流器的直流侧相连，所述整流器的交流侧与高频变压器相连，所述高频变压器另一侧与逆变器的交流侧相连，所述逆变器的直流侧与光伏阵列模块的输出相连。

4.根据权利要求1所述的光伏中压直流汇集系统，其特征在于，所述MMC换流站包括三相上下桥臂和直流侧限流电感，所述上/下桥臂包括多个半桥型子模块和一个桥臂电感。

5.根据权利要求3所述的光伏中压直流汇集系统，其特征在于，所述直流变压器采用单模块或者多模块输入并联输出串联的架构。

6.根据权利要求3所述的光伏中压直流汇集系统，其特征在于，所述MMC换流站和直流变压器的逆变器均采用全控型器件。

7.一种光伏中压直流汇集系统的中压侧双极短路故障穿越方法，其特征在于，包括步骤：

(1)正常工况下，系统稳态运行，进行中压直流双极短路故障监测；

(2)监测到中压直流双极短路故障时，MMC换流站和直流变压器闭锁；

(3)闭锁后，直流变压器输入侧电压快速升高，当超过保护设定值时，控制光伏阵列模块中的全控型器件使其短路，改变光伏阵列工作点，降低光伏输出功率，维持低压直流电网电压稳定，同时光伏阵列不脱网；

(4)故障清除后，恢复光伏阵列的最大功率跟踪控制，光伏阵列继续并网运行，完成故障穿越。

8.根据权利要求7所述的光伏中压直流汇集系统的中压侧双极短路故障穿越方法，其特征在于，所述步骤2中，中压直流双极短路故障时，中压母线电压为零，故障点输入电流增大，产生故障电流，当故障电流超出MMC换流站和直流变压器保护装置设定值，MMC换流站和直流变压器模块的全控型器件触发信号被快速闭锁。