【技术实现步骤摘要】
本公开总体说来涉及新能源，更具体地讲，涉及一种直流升压装置、新能源发电机组及新能源发电场。
技术介绍
1、随着风光同场电站的技术进步和沙戈荒新能源大基地电力外送的特有应用需求，涌现了多种多样的风光同场电站组网形式。如何将巨量的新能源以最经济高效的方式输送到并网点或者负荷中心，成为了迫切需要解决的问题。
2、现有的风光同场电站中，风力发电机组和光伏发电单元分别采用独立的电气组网方式，具体地，风力发电机组采用交流并网方式，风力发电机组的叶轮将风能转换为机械能，经齿轮箱变速后再由发电机将机械能转换为交流电能，经全功率变流器后再经变压器升压和开关设备与电网相连，完成并网。而光伏发电单元则采用直流并网方式，光伏发电单元中的光伏阵列依次经由光伏阵列直流汇集母线、dc/dc升压装置、隔离开关、dc/ac逆变装置、变压器等设备接入电网，其中，dc/dc升压装置有隔离型dc/dc升压装置和基于电力电子模块串联的dc/dc升压装置两种类型。隔离型dc/dc升压装置包括逆变器、隔离变压器、整流器等工作单元，隔离型dc/dc升压装置体积和重量大，成本较高。基于电力电子模块串联的dc/dc升压装置包括自动启停电路、功率变换电路等工作单元，功率变换电路包括多个子模块，多个子模块的低压侧输入端并联连接至光伏阵列直流汇集母线，多个子模块的高压侧输出端串联连接形成功率变换电路的高压侧输出端，基于电力电子模块串联的dc/dc升压装置采用隔离型模块拓扑，设备功率密度较低，单位kw成本较高。
3、因此，现有的dc/dc升压装置存在体积大、成本高
技术实现思路
1、本公开的示例性实施例在于提供一种直流升压装置、新能源发电机组及新能源发电场，其能够解决现有技术存在的上述问题。
2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种直流升压装置，包括至少一个结构相同的相电路，每个相电路包括：n个结构相同的全桥桥臂、n个结构相同的半桥桥臂、n个二极管阀、n个可控器件阀；其中，第一个全桥桥臂的第一连接端和第一个半桥桥臂的第一连接端连接到第一个二极管阀的负极端，第一个二极管阀的正极端连接到直流升压装置的低压侧正极端口；第i个全桥桥臂的第一连接端和第i个半桥桥臂的第一连接端连接到第i个二极管阀的负极端，第i个二极管阀的正极端连接到第i-1个二极管阀的负极端；第一个全桥桥臂的第二连接端经由第一个可控器件阀连接到第一个半桥桥臂的第二连接端，第一个半桥桥臂的第二连接端连接到直流升压装置的低压侧负极端口和高压侧负极端口；第i个全桥桥臂的第二连接端经由第i个可控器件阀连接到第i个半桥桥臂的第二连接端，第i个半桥桥臂的第二连接端连接到第i-1个全桥桥臂的第二连接端；第n个全桥桥臂的第二连接端还连接到直流升压装置的高压侧正极端口；其中，n为大于1的整数，i为大于1且小于或等于n的整数。
3、可选地，还包括：一个与第一个二极管阀反向并联的低压侧可控器件阀、一个负极端连接到直流升压装置的高压侧正极端口的高压侧二极管阀、以及一个与高压侧二极管阀反向并联的高压侧可控器件阀；其中，第n个全桥桥臂的第二连接端经由高压侧二极管阀连接到直流升压装置的高压侧正极端口。
4、可选地，还包括：用于对直流升压装置进行预充电的充电电路；其中，高压侧二极管阀的负极端经由充电电路连接到直流升压装置的高压侧正极端口。
5、可选地，充电电路包括：第一直流开关、第二直流开关、限流电阻；其中，高压侧二极管阀的负极端经由第一直流开关连接到限流电阻的第一连接端，限流电阻的第二连接端连接到直流升压装置的高压侧正极端口；第二直流开关与限流电阻并联。
6、可选地，每个全桥桥臂由多个全桥子模块和一个桥臂电抗器串联构成；每个半桥桥臂由多个半桥子模块和一个桥臂电抗器串联构成。
7、可选地，在直流升压装置包括多个结构相同的相电路的情况下，所述多个结构相同的相电路相互并联。
8、可选地，可控器件阀为晶闸管阀或igbt阀。
9、可选地，在直流升压装置处于启动状态时，低压侧可控器件阀和高压侧可控器件阀处于导通状态，并且所述n个可控器件阀处于关断状态。
10、可选地，在直流升压装置处于充电状态时，低压侧可控器件阀和高压侧可控器件阀处于关断状态，并且所述n个可控器件阀处于导通状态。
11、可选地，在直流升压装置处于放电状态时，低压侧可控器件阀、高压侧可控器件阀、以及所述n个可控器件阀均处于关断状态。
12、根据本公开实施例的第二方面，提供一种新能源发电机组，包括如上所述的直流升压装置；其中，新能源发电机组通过直流升压装置的高压侧端口向外输出直流电。
13、可选地，在新能源发电机组为风力发电机组的情况下，风力发电机组的发电机经由整流器连接到直流升压装置的低压侧端口。
14、可选地，在新能源发电机组为光伏发电机组的情况下，光伏发电机组的各个光伏组件阵列经由各自对应的电压调节装置连接到光伏阵列直流汇集母线，直流升压装置的低压侧端口连接到光伏阵列直流汇集母线。
15、根据本公开实施例的第三方面，提供一种新能源发电场，包括多个新能源发电机组、场内直流汇集母线、高压变换装置；其中，所述多个新能源发电机组通过各自的如上所述的直流升压装置的高压侧端口连接到场内直流汇集母线，场内直流汇集母线连接到高压变换装置的低压侧端口，高压变换装置的高压侧端口向场外输出高压直流电。
16、可选地，高压变换装置的高压侧端口依次经由换流装置、换流变压器接入电网。
17、可选地，所述多个新能源发电机组的类型包括：光伏发电机组和/或风力发电机组；其中，所述风力发电机组为直驱、半直驱或双馈机组。
18、根据本公开的示例性实施例的直流升压装置采用非隔离型结构，无需中高频交流变压器，降低了直流升压装置的体积和重量，从而降低了成本；减少了直流变换的电能变换环节，降低了由电能变换造成的损耗。此外，直流升压装置采用并联充电、串联放电的运行方式，可以实现高比例直流升压变换，提高了发电场的输出端口直流电压等级，有利于发电场(例如，超大发电场)远距离组网。
19、根据本公开的示例性实施例的新能源发电机组，便于发电场站内的模块化设计，可根据容量需求，完成场站的扩展。同时，便于场站内全直流组网和新能源高压直流外送的实现，可有效降低场站内传输电损耗和投资成本。
20、根据本公开的示例性实施例的新能源发电场，采用场站内中压直流汇集和场站外高压直流外送的方式，解决了现有系统成本高、损耗大、电压等级低、传输距离近的难点。
21、将在接下来的描述中部分阐述本公开总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本公开总体构思的实施而得知。
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1.一种直流升压装置，其特征在于，包括至少一个结构相同的相电路，每个相电路包括：N个结构相同的全桥桥臂、N个结构相同的半桥桥臂、N个二极管阀、N个可控器件阀；
2.根据权利要求1所述的直流升压装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的直流升压装置，其特征在于，还包括：用于对直流升压装置进行预充电的充电电路；
4.根据权利要求3所述的直流升压装置，其特征在于，充电电路包括：
5.根据权利要求1所述的直流升压装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的直流升压装置，其特征在于，在直流升压装置包括多个结构相同的相电路的情况下，所述多个结构相同的相电路相互并联。
7.根据权利要求1所述的直流升压装置，其特征在于，可控器件阀为晶闸管阀或IGBT阀。
8.根据权利要求2所述的直流升压装置，其特征在于，
9.根据权利要求2所述的直流升压装置，其特征在于，在直流升压装置处于充电状态时，低压侧可控器件阀和高压侧可控器件阀处于关断状态，并且所述N个可控器件阀处于导通状态。
10.根据
11.一种新能源发电机组，其特征在于，包括如权利要求1至10中任意一项所述的直流升压装置；
12.根据权利要求11所述的新能源发电机组，其特征在于，
13.根据权利要求11所述的新能源发电机组，其特征在于，
14.一种新能源发电场，其特征在于，包括多个新能源发电机组、场内直流汇集母线、高压变换装置；
15.根据权利要求14所述的新能源发电场，其特征在于，高压变换装置的高压侧端口依次经由换流装置、换流变压器接入电网。
16.根据权利要求14所述的新能源发电场，其特征在于，所述多个新能源发电机组的类型包括：光伏发电机组和/或风力发电机组；
...【技术特征摘要】
1.一种直流升压装置，其特征在于，包括至少一个结构相同的相电路，每个相电路包括：n个结构相同的全桥桥臂、n个结构相同的半桥桥臂、n个二极管阀、n个可控器件阀；
2.根据权利要求1所述的直流升压装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的直流升压装置，其特征在于，还包括：用于对直流升压装置进行预充电的充电电路；
4.根据权利要求3所述的直流升压装置，其特征在于，充电电路包括：
5.根据权利要求1所述的直流升压装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的直流升压装置，其特征在于，在直流升压装置包括多个结构相同的相电路的情况下，所述多个结构相同的相电路相互并联。
7.根据权利要求1所述的直流升压装置，其特征在于，可控器件阀为晶闸管阀或igbt阀。
8.根据权利要求2所述的直流升压装置，其特征在于，
9.根据权利要求2所述的直流升压装置，其特征在于，在直流升压装置处于充电...
【专利技术属性】
技术研发人员：李战龙，王增考，吕梁年，
申请(专利权)人：金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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