[发明专利]一种将可再生能源和储能技术整合到电网的方法

说明书

本发明介绍了一种利用多电平逆变器将不同类型的可再生能源和存储技术集成到电网中的方法，该等效电路包括两个直流输入源，六个变换器分别为两个输入源升压变换器、两个用于储能单元充放电buck‑boost变换器和两个用于将直流/交流电源转换到网络中的级联的H桥逆变器，以及连接在逆变器后的LCL滤波电路。该设计包括混合存储单元，可在非高峰时段存储大量能源，以供未来使用，并改善电力质量和可靠性问题，在化石能源短缺的今天，应用前景较为广泛。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，具体涉及一种利用多电平逆变器将可再生能源和储能技术整合到电网的方法。

技术背景

在全球范围内，电力需求持续上升，超出了发电能力。这种能量主要来自传统能源，如核能、热能等，伴随巨大的逆境而来。然而，这些资源并非在全球各地都存在。它们是有限的，要产生大容量的电力，就需要更多的资源。此外，诸如生产成本、维护成本、环境污染和其他相关的冲击等综合因素也促使电力工程师进行探索。然而，主要来自自然资源、可以自然补充的可再生能源，除了可怕的环境不利之外，作为遏制全球电力渴求的可行替代，也具有渗透性。这些能源在全球各地都有，而且生产成本很低。更重要的是，由于天气条件的变化，这些来源的电力在本质上是间歇性的。为了克服这一问题，储能系统被纳入可再生能源集成中，不仅可以存储多余的电力供未来使用，还可以缓解谐波、电压和电流波动等电力质量问题。

发明内容

为了应对化石能源的短缺以及更高的可再生能源利用率，本设计提供一种一种利用多电平逆变器将可再生能源和储能技术整合到电网中的方法，具体如下：

一种利用多电平逆变器将不同类型的可再生能源和存储技术集成到电网中的方法，其特征在于：等效电路包括两个直流输入源，六个变换器分别为两个升压变换器、两个双向储能变换器以及级联H桥逆变器；逆变器与电网之间采用LCL滤波器。

根据所述的一种利用多电平逆变器将不同类型的可再生能源和存储技术集成到电网中的方法，其特征在于所述的直流输入源由可再生能源如风能、太阳能、地热能、生物质能等提供。

根据所述的一种利用多电平逆变器将不同类型的可再生能源和存储技术集成到电网中的方法，其特征在于所述的输入源升压变换器包括升压电感L_boost、二极管D_boost、电容C_boost以及开关管S_boost；所述的L_boost连接在直流源正极性端，通过的电流I_L分流分别流入二极管D_boost和开关管S_boost；开关管S_boost单独构成一条支路；电容C_boost并联在负载两端单独构成一条支路。

根据所述的一种利用多电平逆变器将不同类型的可再生能源和存储技术集成到电网中的方法，其特征在于所述的双向储能变换器包括电感L _bidirection、两个开关管S_charge、S_discharge以及一个能蓄电池；所述的电感连接在能蓄电池的正极性端和两个开关管的d极；开关管S_charge、S_discharge反向并联在级联H桥两端。

根据所述的一种利用多电平逆变器将不同类型的可再生能源和存储技术集成到电网中的方法，其特征在于所述的双向储能变换器有三种工作状态，分别为充电状态、放电状态和稳定状态。