[发明专利]基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统，其特征在于，包括：可再生能源汇集直流电网、直流变压器、长距离直流输电系统以及多个可再生能源并网装置，

所述多个可再生能源并网装置的一端连接外部可再生能源电源和外部交流电力系统，所述多个可再生能源并网装置的另一端连接所述可再生能源汇集直流电网的一端，所述可再生能源汇集直流电网的另一端连接所述直流变压器的一端，所述直流变压器的另一端连接所述长距离直流输电系统的一端，所述长距离直流输电系统的另一端连接外部的负荷中心或其他交直流系统；

所述可再生能源并网装置接收外部输入的可再生能源进行变换后输入至所述可再生能源汇集直流电网进行电能汇集；汇集后的电能通过所述直流变压器进行电压等级变换后经过所述长距离直流输电系统输出。

2.根据权利要求1所述的基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统，其特征在于，所述可再生能源汇集直流电网包括单电压等级直流电网和/或多电压等级直流电网，单电压等级直流电网和/或多电压等级直流电网中设置有直流断路器。

3.根据权利要求2所述的基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统，其特征在于，所述单电压等级直流电网包括辐射型直流子网、环形直流子网或者辐射型环形组合的直流子网。

4.根据权利要求2所述的基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统，其特征在于，所述多电压等级直流电网包括多个不同电压等级的直流子网，多个直流子网之间通过直流变压器连接，每个直流子网为辐射型直流子网、环形直流子网或者辐射型环形组合的直流子网。

5.根据权利要求1或4所述的基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统，其特征在于，所述直流变压器包括：隔离型DC/DC变换器、非隔离型DC/DC变换器或者DC/AC/DC变换器中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统，其特征在于，所述长距离直流输电系统采用高压或特高压直流输电技术，包括一条或多条直流线路以及线路末端的换流站。

7.根据权利要求1所述的基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统，其特征在于，所述可再生能源并网装置包括：单个变换器或多个交流变压器、直流变压器和交直流变换器的串联、级联和并联组合构成的变换器。

8.一种基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于权利要求3-7任一项所述的基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统，所述控制方法包括对汇集送出系统的电压控制和功率控制。

9.根据权利要求8所述的基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统的控制方法，其特征在于，所述电压控制包括：

采用所述可再生能源汇集直流电网与所述长距离直流输电系统之间的直流变压器控制并稳定所述可再生能源汇集直流电网的电压；

采用所述长距离直流输电系统与外部系统之间连接的逆变器控制并稳定所述长距离直流输电系统的电压。

10.根据权利要求8所述的基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统的控制方法，其特征在于，所述功率控制包括：

采用所述长距离直流输电系统与所述可再生能源汇集直流电网之间的直流变压器控制所述长距离直流输电系统的功率；

当直流子网采用辐射型结构时，采用直流子网始端的直流变压器或可再生能源并网装置控制直流子网的功率；

当直流子网采用环型结构时，判断是否有线路出现功率阻塞；

当线路未出现功率阻塞时，直流变压器和可再生能源并网装置仅对自身端口功率进行控制；

当线路出现功率阻塞时，采用出现功率阻塞线路始端的直流变压器或可再生能源并网装置对出现功率阻塞线路的功率进行控制。

11.根据权利要求10所述的基于直流变压器的新能源直流汇集送出系统的控制方法，其特征在于，当线路出现功率阻塞时，采用出现功率阻塞线路始端的直流变压器或可再生能源并网装置对出现功率阻塞线路的功率进行控制，包括：

当线路出现功率阻塞时，若发生阻塞的线路末端为进行电压控制的直流变压器，则由该线路始端的直流变压器对该线路的功率进行控制；

若发生阻塞的线路两端均为进行功率控制的直流变压器或新能源并网装置，则判断线路上电流的流向，由流出电流的直流变压器或新能源并网装置的对该线路的功率进行控制。