杨胡萍 江振涛 严飞飞

摘 要： 对可再生能源及其发电、直流输电线路、储能装置等进行研究，提出一种新的可再生能源并网发电分层结构。该分层结构的主要组成部分包括DC?DC变换器、直流输电、储能装置和并网。DC?DC变换器将产生的电压转换为高电压，以便在直流输电线路上传输。类似地，降压型DC?DC变换器用于将传输线电压转化为低电压，便于储能和配电网并网。DC?AC逆变器使用旧的配电网信号作为样本，将直流信号变换为交流信号。仿真模拟验证了所有变换器均能有效工作以及整个分层结构的可行性。

关键词： 可再生能源； 储能装置； 并网； 配电网； DC?DC变换器； DC?AC逆变器

中图分类号： TN245?34； TM619 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）20?0060?05

Abstract： A novel hierarchical structure for grid integration power generation using renewable energy is proposed based on the study of renewable energy， power generation of renewable energy， DC power transmission lines， and energy storage devices. The main components of the hierarchical structure include the DC?DC converter， DC power transmission， energy storage device， and grid integration. The DC?DC converter converts the generated voltage to a high voltage for transmission over DC power transmission lines. The buck DC?DC converter converts the transmission line voltage to a low voltage for energy storage and distribution grid integration. The DC?AC inverter converts the DC signal into the AC signal by using the signal of the old distribution grid as the sample. The simulation verified the efficient working of all converters and the feasibility of the entire hierarchical structure.

Keywords： renewable energy； energy storage device； grid integration； distribution grid； DC?DC converter； DC?AC inverter

0 引 言

近几十年来，化石燃料发电出现诸多弊端，可再生能源发电备受关注。能源需求日益增加，化石燃料资源固然不能满足需求，可再生能源是解决这一问题的可行途径[1?2]。可再生能源发电的主要难题是其不可预测的波动。此外，很难把这些能源整合到目前的电网中，因为目前的配电网是在不考虑与其他能源一体化的情况下建造的。将可再生能源与其他能源整合起来可能会导致频率和电压波动方面的问题。研究人员正致力于寻找合适的解决方案，将这些资源合理地整合到配电网中。许多可再生能源发电，如太阳能发电和风力发电，即使在自然工作条件下也有不确定性，因此无法提供恒定的输出功率。这个问题可以通过安装大型储能设备，使其波动可以控制。……