高壓能源採集和變換可回收能源的實用規模的電力系統及用於該系統的可視監控和控制系統的製作方法

2023-05-28 00:39:36 1

高壓能源採集和變換可回收能源的實用規模的電力系統及用於該系統的可視監控和控制系統的製作方法
【專利摘要】一種具有高壓可回收能源採集網絡的可回收能源實用規模的電力系統，所述可回收能源採集網絡由直流鏈路連接至集中併網多相同步調節電流源逆變器系統。採集網絡包括分布的可回收能源功率優化器和發射器，用於控制向併網多相同步調節電流源逆變器系統發送可回收能源。可提供用於三維視覺導向的虛擬實境顯示命令和控制環境的虛擬沉浸式監控和控制系統。
【專利說明】高壓能源採集和變換可回收能源的實用規模的電力系統及用於該系統的可視監控和控制系統
【技術領域】
[0001]本申請總體上涉及可回收能源實用規模的電力系統，尤其涉及高壓能源採集和變換可回收能源收集和變換系統，以及用於所述系統的可視監控和控制系統，該系統採用直流-直流(DC-DC)變換器。
【背景技術】
[0002]在此所用的術語「可回收能源電力系統」指的是使用大量互聯的光伏模塊形成的太陽能發電廠或發電站，或者是使用大量互聯的風力渦輪發電機形成的風力發電廠或發電站的實用規模的電力系統。
[0003]實用規模(從5-100兆瓦特(MWe)範圍的輸出容量)的太陽能光伏電力系統包括大量太陽能光伏電力收集器，諸如太陽能光伏模塊，其為並列的直流-交流(DC-AC)逆變器提供直流(DC)電源，並列的DC-AC逆變器將該DC電源轉為交流(AC)電源。
[0004]實用規模的風力系統包括大量電互聯的風力渦輪發電機。風力渦輪驅動發電機組件可以是其輸出軸適當地耦合到發電機上的風力渦輪機。各種類型的發電機系統都可以耦合到風力渦輪機上。總所周知的一種這樣的系統是行業指定的類型4風力渦輪機發電機電力系統，其中發電機是具有可變頻率、可變電壓輸出的永磁同步發電機，該可變頻率、可變電壓輸出被提供給整流器，整流器整流後的輸出DC鏈路被提供給DC-DC逆變器。之後逆變器輸出電流通過線路變壓器(line transformer)進行變換，線路變壓器將該逆變器輸出電壓電平變換成電網電壓(grid voltage)電平。
[0005]對於無論是太陽能還是風力可回收能源的實用規模的電力系統，該電力系統組件明顯比傳統的住宅或商業規模的發電站分散在更多的土地上，從而使對該電力系統的物理可視化和控制的挑戰超過了用於傳統規模的發電站的典型的一條線路的集中化的控制板(typical one line centralized control board)。
[0006]本發明的一個目的是為與集中併網多相調節電流源逆變器系統相結合的高壓可回收能源採集網絡提供監控和控制系統，其中在採集網絡中通過結合DC-DC變換器，該可回收能源採樣可被分配地進行功率優化。
[0007]本發明的另一個目的是提供與集中併網多相調節電流源逆變器系統相結合的高壓能源採集，以及用於實用規模的可回收能源系統的可視監控和控制系統。
[0008]本發明的另一個目的是提供用於可回收能源實用規模的電力系統的電能收集、變換、監控和控制系統，其包括被系統操作者用於電力系統的集中輸入輸出控制和監控的三維視覺導向的虛擬實境顯不環境(a three dimensional, visually-oriented virtualreality display environment)。

【發明內容】

[0009]本發明的一個方面是可回收能源實用規模的電力系統。該系統具有高壓可回收能源採集網絡和集中併網多相調節電流源逆變器系統。該高壓可回收能源採集網絡具有多行(multiple strings)可回收能源收集器,每行有DC輸出和分布在採集網絡上的多個可回收能源功率優化器(power optimizer)。每個可回收能源功率優化器具有至少一個連接到多行可回收能源收集器的至少一個的能源收集器行的功率優化器輸入。多個可回收能源功率優化器和發射器中的每一個具有連接到系統DC鏈路的高壓DC輸出。多個可回收能源電力優化器和發射器被排列成組(are arranged in combination),其向該系統DC鏈路提供單個正高壓(single positive high voltage)DC輸出和單個負高壓(single negative highvoltage)DC輸出，該系統DC鏈路具有連接到該系統DC鏈路的電接地(electrical ground)上的單個中性線(single electrical neutral)。集中併網多相調節電流源逆變器系統連接到該系統DC鏈路,並且具有多個可被連接至高壓電網(high voltage electrical grid)的併網逆變器封裝模塊。
[0010]本發明的另一方面是可回收能源實用規模的電力系統。該系統具有高壓可回收採集網絡；集中併網多相調節電流源逆變器系統；和用於監控和控制該高壓可回收採集網絡和集中併網多相調節電流源逆變器系統的虛擬沉浸式系統和中心控制系統。該高壓可回收能源採集網絡具有多行可回收能源收集器，每行具有DC輸出，以及多個可回收能源電力優化器和發射器。該多個可回收能源電力優化器和發射器中的每一個具有至少一行功率優化器輸入，該功率優化器輸入連接至該多行可回收能源收集器中的至少一行的DC輸出。多個可回收能源電力優化器和發射器被排列成組，其向該系統DC鏈路提供單個正高壓DC輸出和單個負高壓DC輸出，該系統DC鏈路具有連接到該系統DC鏈路的電接地上的單個中性線。集中併網多相調節電流源逆變器系統連接到該系統DC鏈路，並且具有多個併網逆變器封裝模塊。
[0011]本發明的另一方面是從實用規模的可回收能源系統中採集、變換、監控和控制可回收能源的方法。該可回收能源包括高壓可回收能源採集網絡。該採集網絡包括多行可回收能源採集器，多個可回收能源收集器中的每一個具有DC輸出。該採集網絡還包括多個可回收能源電力優化器和發射器。該多個可回收能源電力優化器和發射器中的每一個具有至少一行功率優化器輸入，該功率優化器輸入連接至該多行可回收能源收集器中的至少一行的DC輸出。多個可回收能源電力優化器和發射器被排列成組，其向該系統DC鏈路提供單個正高壓DC輸出和單個負高壓DC輸出，該系統DC鏈路具有連接到該系統DC鏈路的電接地上的單個中性線。該可回收能源系統還包括集中併網多相調節電流源逆變器系統，其連接至系統DC鏈路並具有多個併網逆變器封裝模塊。本發明中，高壓可回收能源採集網絡的虛擬沉浸式監控在三維視覺導向的虛擬實境顯示環境中執行，並且通過與三維視覺導向的虛擬實境顯示環境進行通信，該高壓可回收能源採集網絡和該集中併網多相調節電流源逆變器系統被中心地控制。
[0012]本發明的上述和其它發麵在說明書和權利要求書中進一步闡述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了說明本發明，顯示在附圖中的是目前優選的形式；然而，應當理解本發明並不限於所述的具體排列和方式。
[0014]圖1是用於收集和變換太陽能的可回收能源實用規模的電力系統以及用於電力系統的本發明的監控和控制系統的一個實施例的簡化單行方塊圖。
[0015]圖2 Ca)是可用於本發明中的太陽能功率優化器和發射器的一個實施例的圖解。
[0016]圖2(b)是可用於本發明中的太陽能功率優化器和發射器的另一個實施例的圖解。
[0017]圖3 (a)是可用於圖2 (a)所示的太陽能功率優化器和發射器的諧振DC-DC變換器的一個實施例圖解。
[0018]圖3 (b)是可用於圖2 (b)所示的太陽能功率優化器和發射器的諧振DC-DC變換器的一個實施例圖解。
[0019]圖4圖解了當連接至DC-DC變換器的光伏行電壓為低時，圖3 (a)和圖3 (b)所示的諧振DC-DC變換器的變換器電流接近共振的波形。
[0020]圖5圖解了當連接至DC-DC變換器的光伏行電壓為高時，圖3 (a)和圖3 (b)所示的諧振DC-DC變換器的變換器電流非共振的波形。
[0021]圖6所示的是太陽能發電廠的太陽能光伏模塊與用於本發明的太陽能功率優化器和發射器之間互聯的一個實施例。
[0022]圖7是本發明的三維視覺導向的虛擬實境顯示環境中的一個三維可視顯示圖的簡化的黑白演繹。
[0023]圖8是用於收集和變換風能的可回收能源實用規模的電力系統以及用於電力系統的本發明的監控和控制系統的一個實施例的簡化單行方塊圖。
【具體實施方式】
[0024]圖1是用於收集和變換太陽能的可回收能源實用規模的電力系統以及用於電力系統的本發明的監控和控制系統的一個實施例的簡化單行方塊圖。在本實施例中，有高壓太陽能光伏能源收集(也指「採集」)網絡12 ;集中併網多相同步調節電流源逆變器系統14 ;以及可選的虛擬沉浸式監控和控制系統16。升壓變換器18將在併網逆變器封裝模塊(GrIP) 14a-14d中的逆變器的輸出從高壓電網隔離。
[0025]高壓太陽能光伏能源採集網絡和集中併網多相同步調節電流源逆變器系統在專利號為8，130，518的美國專利中有進一步描述。
[0026]該虛擬沉浸式監控和控制系統包括虛擬沉浸設備看門狗(WIEW)模塊16a和中心控制模塊16b。
[0027] 圖2示出了可以被用於圖1中的高壓太陽能光伏能源收集網絡12中的太陽能功率優化器和發射器(SPOT)的一個實施例。圖2 Ca)中的SPOT包括多個DC-DC變換器20a(本實施例中有4個)；處理器20b (本實施例中被描述為微處理器(μ P? ;以及收發器20c(本實施例中被描述為具有發射和接收天線20c』的射頻RF收發器)。
[0028]圖2 (a)中的4個DC-DC變換器將可變光伏「行」電壓和電流變換成平行固定的高電壓(例如1250伏特DC)。在本實施例中如圖2 (a)所示，兩個變換器的正(+ )輸出並聯在一起，兩外兩個變換器的負(_)輸出並聯在一起。如圖2 (a)所示這4個變換器的剩餘4個輸出被共同一起連接以形成公共端(中性)電路(common circuit)。變換器的平行正負輸出被串聯連接(被夾緊)至高DC電壓(例如，2.5kV DC)上的系統DC鏈路(圖1和圖2 (a)中顯示為DC鏈路總線22)，該高DC電壓是每個DC-DC變換器輸出電壓(例如，1.25kV DC)的兩倍。參見圖1的單行方塊圖，其中多個太陽能電力優化器和發射器(如圖2 (a)所示)可被連接至多個太陽能光伏模塊30。因此，圖2 (a)中的4個DC-DC變換器的組合可被描述為圖右側的第一對變換器和圖左側的第二對變換器，其中第一對變換器的正輸出連接形成單個正高壓DC輸出；第二對變換器的負輸出連接形成單個負高壓DC輸出；並且第一對變換器的正輸出連接連同第二對變換器的負輸出連接形成連接至系統DC鏈路的公共端的單個中性連接。在本發明的其它實施例中，任何偶數個DC-DC變換器都可以被布置成輸出端互聯以獲取單個正高壓DC輸出和單個負高壓DC輸出，該單個正高壓DC輸出和單個負高壓DC輸出具有與該4個DC-DC變換器的實施例相似的連接至系統DC鏈路的單個中性連接。
[0029]圖3 (a)是可用於圖2 (a)中的太陽能功率優化器和發射器20中的DC-DC變換器的一個圖解實施例。每個DC-DC變換器有兩部分組成:串聯諧振全橋逆變器20a』(a seriesresonant full bridge inverter)(本實施例中顯示為半導體開關設備Ql至Q4),以及濾波器和單個整流器的組合輸出部分20a』 』。這兩部分通過高頻(IOkHz到20kHz的範圍)變壓器Tx被彼此隔離。從位於端子I和2上的光伏行源的輸入端獲取的電源隨逆變器工作頻率而變化。輸入電流(Idc)和電源(E)由圖2 (a)中的處理器20b測量，該處理器調整逆變器的工作頻率使得DC-DC變換器在最大功率點值(maximum power point value)處運行。變換器的輸入逆變器的工作頻率在共振附近變化，共振由圖3 (a)中的形成串聯諧振環的感應器Ltank和電容器Ctank的值限定。隨著頻率接近共振點，逆變器從輸入光伏行獲得更多的電流，導致光伏行電壓下降。如下面進一步描述的，處理器20b的一個功能為將光伏行電壓和電流的數學結果維持在最大功率點值處。圖4示出了當輸入光伏行電壓為低時接近共振時的逆變器輸出電流，以及圖5示出了當輸入光伏行電壓為高時非共振時的逆變器輸出電流。
[0030]處理器20b可以是與I/O設備通信的微處理器，該I/O設備感測每個DC-DC變換器20a的輸入端的行電壓和電流。該處理器在每個變換器的輸入出行電壓和電流，並且通過執行具有最大功率點跟蹤(MPPT)算法的計算機代碼來控制對每個變換器的操作以從每個太陽能光伏模塊行採集最大功率。例如，該算法可包括「擾動觀察」子程序，通過該子程序DC-DC變換器的工作頻率可以有少量變換，並且該MPPT算法決定是否隨著頻率擾動增加或減少採集的功率。
[0031]如果在本發明具體實施例中採用收發器20c，該收發器20c發送電力系統數據給沉浸式監控和控制系統。該電力系統數據可以包括:行電壓量；行電流量；行功率量；SP0T輸出電流量；SP0T工作溫度和SPOT工作狀態數據，諸如是否SPOT在來自所有輸入光伏行的全最大輸入功率(full maximum input power)下工作,還是在來自至少一些輸入光伏行的有限輸入功率下運行。收發器20c接收電力系統數據，該電力系統數據包括電力系統限制命令數據和電力系統的開關機狀態或控制。例如，可以通過檢測是否特定的DC-DC變換器處於可操作的震蕩狀態(電力系統處於開機狀態)來確定電力系統的開機或關機狀態。遠程電力系統的開機或關機命令(來自中心控制模塊)可用於促進SPOT的維修。一種收發器20c發送和接收的方法是通過網格無線電系統(mesh radio system)。
[0032]圖2 (b)示出了可選的太陽能功率優化器和發射器(SPOT)，該太陽能功率優化器和發射器用於圖1中的高壓太陽能光伏能源收集網絡12的一些實施例中。圖2 (b)中的SP0T25包括多個雙整流器DC-DC變換器25a (本實施例中為4個)；處理器20b (本實施例中被描述為微處理器(μ P? ;以及收發器20c (本實施例中被描述為具有發射和接收天線20c』的射頻RF收發器)。
[0033]圖2 (b)中的4個雙整流器DC-DC變換器將可變光伏「行」電壓和電流變換成平行固定高電壓(例如1250伏特DC)。在本實施例中如圖2 (b)所示，變換器的4個正(+ )輸出並聯在一起形成至正DC鏈路的連接，變換器的4個負(_)輸出並聯在一起形成至負DC鏈路的連接。如圖2 (b)所，這4個變換器的剩餘八個輸出被共同一起連接以形成至中性線(COMMON)的公共端連接(a common connection)。變換器的平行正負輸出被並聯連接(被夾緊)至高DC電壓(例如，2.5kV DC)上的系統DC鏈路(圖1和圖2 (b)中顯示為DC鏈路總線22)，該高DC電壓是每個DC-DC變換器輸出電壓(例如，1.25kV DC)的兩倍。參見圖1的單行方塊圖，其中多個太陽能電力優化器和發射器(如圖2 (b)所示)可被連接至多個太陽能光伏模塊30。因此，圖2 (a)中的4個DC-DC變換器的組合可被描述為4個DC-DC變換器組合，每個變換器具有一對整流器，一個整流器被指定為正整流器(REC2)，另一整流器被指定為負整流器(REC1)。所有正整流器的正輸入被連接在一起形成單個正高壓DC輸出；所有負整流器的負輸入被連接在一起形成單個負高壓DC輸出；負整流器的正連接連同正整流器的負連接被連接在一起形成至系統DC鏈路的公共端的單個中性連接。在本發明的其它實施例中，任何偶數個DC-DC變換器都可以被布置成輸出端互聯以獲取單個正高壓DC輸出和單個負高壓DC輸出，該單個正高壓DC輸出和單個負高壓DC輸出具有與該4個DC-DC變換器的實施例相似的連接至系統DC鏈路的單個中性連接。
[0034]圖3 (b)是可用於圖2 (b)中的太陽能功率優化器和發射器25中的DC-DC變換器的一個圖解實施例。每個DC-DC變換器有兩部分組成:串聯諧振全橋逆變器25a』(本實施例中顯示為半導體開關設備Ql至Q4)，以及組合的兩個(成倍或成對)輸出濾整流器和濾波器部分25a』』。這兩部分通過高頻(10kHz到20kHz的範圍)變壓器Tx被彼此隔離。從位於端子I和2上的光伏行源的輸入端獲取的電源隨逆變器工作頻率而變化。輸入電流(Idc)和電源(E)由圖2 (b)中的處理器20b測量，該處理器調整逆變器的工作頻率使得DC-DC變換器在最大功率點值處運行。變換器的輸入逆變器的工作頻率在共振附近變化，共振由圖3 (b)中的形成串聯諧振環的感應器Ltank和電容器Ctank的值限定。隨著頻率接近共振點，逆變器從輸入光伏行獲得更過的電流，導致光伏行電壓下降。如下面進一步描述的，處理器20b的一個功能為將光伏行的電壓和電流的數學結果(mathematical product)維持在最大功率點值處。圖4示出了當輸入光伏行電壓為低時接近共振時的逆變器輸出電流，以及圖5示出了當輸入光伏行電壓為高時非共振時的逆變器輸出電流。
[0035]對圖2 (a)、圖2 (b)、圖3 (a)和圖3 (b)中利用的DC-DC變換器的控制可以通過逆變器控制器改變DC-DC變換器中利用的逆變器部分的開關設備(本實施例中為半導體Ql至Q4)的連通頻率來執行。
[0036]對DC-DC變換器的另一種控制可以在每個周期內通過逆變器控制器改變DC-DC變換器中利用的逆變器部分的開關設備的傳導時間(duration of conduction)來執行，同時維持固定的近共振頻率(fixed near resonant frequency)。
[0037]可選地，對DC-DC變換器的另一種控制可以通過將改變連通頻率和改變逆變器開關設備的導通時間(duration of conduction)結合起來執行。也就是說,變換器控制可以通過在一個範圍內(in a first range)改變逆變器開關設備的連通頻率(commutationfrequency),以及在維持固定的共振頻率在又一個範圍(in a second range)的同時在每個周期內改變逆變器開關設備的導通時間來執行。可變頻率範圍在共振頻率的附近，而逆變器開關設備的固定頻率和可變導通時間在遠離共振的範圍內，。
[0038]圖2 Ca)和圖2 (b)所示的本發明的實施例利用了太陽能功率優化器和發射器，每個光伏行31可包括20-25個光伏模塊。取決於太陽能源系統參數，諸如太陽輻照量、陰影或者環境惡化，每行的輸出通常在1-10安培DC (在400-1000伏特，DC)。一組4個太陽能光伏模塊可被連接至圖2 (a)和圖2 (b)所示的多個SPOT，以為具有4個行輸入的每個SPOT產生大約200-6250 「瓦特/輸入行」，最大值為25000瓦特。
[0039]圖6示出了利用本發明的太陽能功率優化器和發射器的可回收能源實用規模的電力系統的互聯的實施例。最大數量的太陽能兩個優化器和發射器，例如20個，可共享每個SPor水平的」總線21a、21b、21c…21x，如圖6所示。例如SPOT水平總線21a具有20個連接至總線的太陽能功率優化器和發射器21al至21a20。這些互連的20個太陽能功率優化器和發射器以及連接至這20個太陽能功率優化器和發射器的光伏模塊包括光伏能源採集陣列21，其表示圖1圖解示出的高壓光伏能源收集網絡12的一部分，並且能從太陽輻射產生500kW的最大值。光伏能源米集陣列21可包括4 (光伏)行光伏模塊,該4 (光伏)行光伏模塊連接至陣列21中的20個太陽能功率優化器和發射器中的每一個，每個光伏行由大約20-25個光伏模塊串聯組成。光伏模塊的4個光伏行的組合可被看做由大約80-100個模塊組成的光伏「組」，由此在有20個太陽能功率優化器和組合器的陣列21內，共有1600-2000個光伏模塊被連接至SPOT水平總線21a。其他包括SPOT水平總線21b…21x (其中x是個變量，代表包括光伏收集網絡23的最後一個總線和陣列)的光伏能源採集陣列中的每一個也可以從太陽輻射產生500kW的最大值；圖6沒有示出這些其他陣列中連接至太陽能功率優化器和發射器的光伏行。每個SPOT水平總線分別連接至SPOT 「豎直」總線(圖6中的26a, 26b, 26c,…26x)，以連接至集中併網多相同步調節電流源逆變器系統14中的併網逆變器封裝模塊(14a，14b，14c和14d)。基於連接至每個太陽能功率優化器和發射器的光伏模塊陣列提供最大10安培DC，這種實用的排列將形成每個SPOT豎直總線的導體尺寸限制為最大電流容量為200安培DC。`
[0040]圖1中的中心控制模塊16b包括用於在多個太陽能優化器和發射器和集中併網多相同步調節電流逆變器系統內的逆變器模塊之間進行通信的電路，以及用於發送和接收電力系統數據，諸如收集從每個SPOT發射的數據；優選地通過安全數據鏈路17 (圖1中虛線所示)諸如安全乙太網與併網逆變器封裝模塊14a-4b進行通信；如果在本發明的具體實施例中使用三維數據導向的虛擬實境顯示環境的話，通過例如VIEW計算機系統與三維數據導向的虛擬實境顯示環境進行通信；監控被集中逆變器系統注入電網中的高壓(HV)電網電壓；以及監控採集系統12和變換系統14之間的DC鏈路22的電壓；控制發送至每個併網逆變器封裝模塊的設定的DC輸入電流量，其中設定的DC輸入電流量是根據轉換系統14的需求將其設定為與採集系統12產生的電流相匹配；以及相對於AC電網電壓相位控制注入到電網中的AC電流相位。
[0041]在本發明的一個實施例中，能源變換系統14包括多個併網逆變器封裝模塊。圖1和圖6的系統實施例中圖示了 4個併網逆變器封裝模塊14a-14b，通常本發明的其它系統實施例中的併網逆變器封裝模塊的總數在3到40的範圍內。併網逆變器封裝模塊包括電路，該電路用於:將逆變器封裝額定功率(圖1中的實施例為2500kW)從DC變換成AC ;將併網逆變器封裝操作參數發送(報告)給中心控制模塊和三維視覺導向的虛擬實境顯示環境(例如VIEW計算機)；從中心控制模塊接收操作參數，諸如前一段所述的設定的DC輸入電流量設定值和併網逆變器封裝的輸出相角(phase angle)。發送的操作參數包括:輸入至併網逆變器封裝模塊的DC輸入電流；來自併網逆變器封裝模塊的AC輸出相電流(phase currents)；來自併網逆變器封裝模塊的AC輸出相電壓；來自併網逆變器封裝模塊的AC輸出功率；來自併網逆變器封裝模塊的輸出頻率；併網逆變器封裝模塊冷卻子系統中的冷卻劑(如果使用的話)溫度；以及選擇的併網逆變器封裝電路組件溫度。
[0042]在本發明的一個實施例中，虛擬沉浸式監控系統是包括VIEW計算機系統的三維視覺導向的虛擬實境顯示環境，該VIEW計算機系統收集採集系統信息；利用下面進一步描述的三維虛擬實境技術呈現收集的採集信息；以及基於太陽能能源可回收系統的有效輻射，預測注入到電網的電功率輸出。
[0043]圖7示出了本發明中虛擬沉浸式監控系統的關鍵因素，圖7是在VIEW計算機可視顯示單元上的高壓太陽能光伏能源數據網絡的部分顯示出的三維圖像的簡化黑白圖示。在該圖示中，組成光伏行的光伏模塊30相對於安裝的動態外部環境是可視的，該動態外部環境包括例如組件的動態實時雲影(dynamic real time cloud shading of components)。圖示了 SP0T20或25的相對位置，連同來自連接至SP0T20或25的輸入端的光伏行的導體91，以及SP0T20或25的輸出端所連接的DC鏈路22。每個SPOT可被封裝在大約12X12X6的外殼內，如圖7所示，該外殼頂部具有用於光伏行輸入的4個連結，並且3個經過(除了位於SPOT水平總線末端的SPOT)位於SPOT外殼側面或SPOT外殼底部的輸入和輸出導體(如圖2 (a)或圖2 (b)所示的正、負和中性(公共端))。光伏模塊的每個光伏組可被安裝在一個結構支架上(structural supporting rack),該結構支架也可作為與光伏組相關聯的太陽能功率優化器和發射器的固定結構(mounting structure)(在架子的下面或側面)。所有的顏色解碼元件、雲可視化(cloud visualization)和其它下述沉浸式監控系統的顯示元件都由VIEW計算機可視顯示單元提供的電力系統的三維圖像完成，該VIEW計算機可視顯示單元是三維視覺導向的虛擬實境顯示環境的一個元件。
[0044]本發明提供了用於太陽能電力的虛擬沉浸式監控和控制系統的兩個實施例。如圖1基座31所示的一個實施例利用固定傾斜追蹤光伏陣列，另一個利用雙軸追蹤光伏陣列。太陽能發電廠場所的精確三維描述併入VIEW計算機顯示模型中。操作者對VIEW計算機顯示模型的視圖可被提供在合適的計算機可視輸出裝置上，例如視頻監控器，從無約束地穿過三維空間的虛擬攝像頭視圖上看到。操作者可通過合適的計算機輸入裝置控制攝像頭穿過三維空間的運動，該計算機輸入設備諸如手持控制器、操縱杆或追蹤球。該運動可通過光伏陣列，並且可選地可在太陽能發電廠的獨立組件的預定三維空間軌跡上。
[0045]太陽能發電廠的每個光伏行的功率輸出可被顯示在VIEW計算機可視顯示單元上。每個光伏行可被SPOT引用(references),用來控制具有相關聯行的SPOT通信性能參數的行與中心控制模塊。太陽照射在太陽能發電廠上的從早到晚的光線變換可以給光伏模塊提供變化的光照水平，並且會影響雙軸追蹤器(如果用的話)所面對的方向，使其一直垂直於日照方向。在本發明的虛擬沉浸式監控系統的一個實施例中，功率、電流和電壓值的大小通過合適的顏色強度範圍來表徵，用以形成VIEW計算機可視顯示單元上的電力系統組件圖像，電力系統組件諸如光伏模塊、太陽能功率優化器和發射器、互聯的電導體、與併網逆變器封裝模塊相關的開關組件，顏色強度是與電力系統組件相關的功率、電流和電壓量值的函數。
[0046]在本發明的一個實施例中，光伏行模塊的額定輸出的顏色編碼由連續色譜的陰影(shade )完成，該連續色譜範圍從表示行以全功率運行的亮藍色到小於全功率的暗藍色，並且最後到黑色表示功能行產生零功率。顏色變換與額定功率輸出成線性關係。由於設備故障而不產生功率的任何行被可視地顯示為紅色，以將其和產生零功率的正常行區分開。電力系統電導體可被顯示綠色以表示通過其的電流大小，亮綠色表示更高的電流水平，暗綠色表示更低的電流水平。導體出現故障或失靈時顯示為紅色。每個SPOT可由黃色表示，更高的電流水平用亮黃色表示，更低的電流水平用更暗的黃色表示。出現失靈或故障的SPOT外殼用紅色顯示。逆變器、變壓器、電網開關設備和其它組件可由自然顏色(naturalcolor)呈現。可將有源電錶圖像圖標(active meter graphic icon)諸如千瓦放置在可視顯示(例如，在放在可視顯示的角上)的合適位置，可視顯示用於顯示在合適單元中產生的實時總電功率。操作者可控的可視顯示指示圖標可被操作者用於可視地在電錶圖像圖標中顯示功率輸出的詳細信息和具有唯一標示符的系統元件產生的能量，該唯一標示符是諸如元件的編號。
[0047]在虛擬沉浸式監控系統中，雲圖像(the image of a cloud)可有光伏板表面生成的陰影來重構。通過從太陽能發電場中的一部分採集的的光伏電功率的下降變量來檢測陰影。
[0048]系統可包括預測算法的執行，基於相對於站點的雲移動參數(雲方向和速度)，該算法可視地顯示接近未來時間(at near time in the future)(例如，實時的從現在起10分鐘)的系統的功率輸出。
[0049]在本發明的一個實施例模型中，可視化可通過在VIEW計算機可視顯示單元上的專用可視層來完成，以使得通過接通或關閉所選擇的顯示層來激活設備(例如，做成的透明的光伏模塊)和突出(highlight)電力系統的不同階段。
[0050]圖8是用於收集和變換風能的可回收能源實用規模的電力系統以及用於電力系統的本發明的監控和控制系統的一個實施例的簡化單行方塊圖。永磁同步發電機產生的變頻AC功率被AC-AC變換器51整流，然後被應用到風力功率優化器和發射器(WP0T)40。風力功率優化器和發射器將最適負載應用到同步發電機，用於在最大功率點值處運行風力渦輪機。風力功率優化器和發射器與太陽能功率優化器和發射器相似，處理其通常但不絕對的，採用單個DC-DC變換器，而不是如圖2 (a)或圖2 (b)所示用於太陽能功率優化器和發射器的4個DC-DC變換器(或其它偶數個DC-DC變換器)。一個或更多個風力功率優化器和發射器的輸出通過高壓DC鏈路42連接至集中併網多相同步調節電流源逆變器系統14，其中該系統採用三個或更多個併網逆變器封裝模塊，例如圖8中所示的模塊14a-14b。
[0051]如果在本發明的特定實施例中使用了虛擬沉浸式監控系統，則該虛擬沉浸式監控系統與一個或更多的風力功率優化器和變壓器和併網逆變器封裝模塊通信，以可視化地在VIEW計算機顯示單元上描述風力發電廠的運行。三維可視導向的顯示環境包括風力發電廠的三維地形層(terrain layer)。可使用通用性的風力發電機。根據渦輪機的數量，可選擇合適數量的併網逆變器封裝，其中每個渦輪機有大約1.5MW，並且每個併網逆變器封裝有
2.5兆瓦特(MW)的額定功率。虛擬沉浸式監控系統的可視化被排列，使得併網逆變器處在前景(foreground)中，並且渦輪機和至逆變器系統的連接都清晰可見。可將變壓器放置在逆變器旁邊，並且放在放置逆變器的建築物的外面。風力渦輪機的輸出的可視化可以是功率計圖像圖標(power meter graphic icon),該功率計圖像圖標被層放在三維視覺導向的顯示環境上，具有至少實時功率輸出和可選地具有數值或圖像形式的歷史數據。
[0052]上述描述的用於太陽能能源系統的虛擬沉浸式系統元件也可以被應用到用於風力能源系統的虛擬沉浸式系統，除非該元件特別強調元件或功能唯一地用於太陽能能源而不是風力能源。
[0053]本發明依據優選例子和實施例進行了描述。除去特別強調的那些，任何等價、替代和修改，都可在本發明的範圍之內。
【權利要求】
1.可回收能源、實用規模電力系統，包括: 高壓可回收能源採集網絡，包括: 多行可回收能源收集器，所述多行可回收能源收集器的每一行有DC輸出； 多個可回收能源功率優化器和發射器，所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個具有至少一個行功率優化器輸入，所述行功率優化器輸入連接至至少一個所述多行可回收能源收集器的所述DC輸出，所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個具有連接至系統DC鏈路的高壓DC輸出，所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個被設置為將單個正高壓DC輸出和單個負高壓DC輸出連接至所述系統DC鏈路，所述系統DC鏈路具有連接至系統DC鏈路接地線的單個電中性線；以及 集中併網多相同步調節電流源逆變器系統，所述集中併網多相同步調節電流源逆變器系統具有多個併網逆變器封裝模塊，所述多個併網逆變器封裝模塊的每一個具有連接至所述系統DC鏈路的輸入。
2.根據權利要求1所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中，所述多行可回收能源收集器的每一行包括多個太陽能光伏模塊，並且所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個包括: 至少一對DC-DC變換器，所述至少一對DC-DC變換器的每一個具有行逆變器輸入和變換器對DC鏈路輸出，所述行逆變器輸入連接至所述至少一個行功率優化器輸入，並且所述變換器對DC鏈路輸出連接至所述高壓DC輸出；以及 處理器，用於感測和監控所述至少一對DC-DC變換器的每一個的行逆變器輸入的電壓和電流，以及用於控制所述至少一對DC-DC變換器的每一個在最大功率點。
3.根據權利要求1或2所述的可回收能源、實用規模電力系統，進一步包括逆變器控制器，所述逆變器控制器用於控制所述多個可回收能源功率優化器和發射器中的每一個中的多個逆變器開關設備的連通頻率。
4.根據權利要求1或2所述的可回收能源、實用規模電力系統，進一步包括逆變器控制器，所述逆變器控制器用於在維持固定的近共振頻率的同時控制周期內所述多個可回收能源功率優化器和發射器中的每一個中的多個逆變器開關設備的導通時間。
5.根據權利要求1或2所述的可回收能源、實用規模電力系統，進一步包括逆變器控制器，所述逆變器控制器用於在近共振頻率範圍內控制所述多個可回收能源功率優化器和發射器中的每一個中的多個逆變器開關設備的連通頻率，以及將固定頻率維持在非共振範圍內的同時控制周期內所述多個可回收能源功率優化器和發射器中的每一個中的多個逆變器開關設備的導通時間。
6.根據權利要求1所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中所述多行可回收能源收集器的每一行包括多個太陽能光伏模塊，並且所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個包括: 4個DC-DC變換器的組合，所述4個DC-DC變換器的每一個包括獨立的第一和第二對DC-DC變換器，所述4個DC-DC變換器的組合的每一個具有連接至所述至少一個行功率優化器輸入的每一個的行逆變器輸入，和由單個整流器提供的正變換器輸出和負變換器輸出，第一對獨立的DC-DC變換器具有平行連接至單個正高壓輸出的正變換器輸出，所述正高壓輸出連接至所述系統DC鏈路，以及第二對獨立的DC-DC變換器平行連接至單個負高壓輸出的負變換器輸出，所述負高壓輸出連接至所述系統DC鏈路，所述第一對獨立的DC-DC變換器的負變換器輸出和所述第二對獨立的DC-DC變換器的正變換器輸出共同一起連接至所述單個電中性線。 處理器，用於感測和監控所述4個DC-DC變換器的每一個的行逆變器輸入的電壓和電流，以及用於控制所述4個DC-DC變換器的每一個在最大功率點；以及 收發器，所述收發器連接至天線，所述天線用於發射和接收多個高壓可回收能源採集系統數據和多個集中併網多相同步調節電流源逆變器系統數據。
7.根據權利要求1所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中所述多行可回收能源收集器的每一行包括多個太陽能光伏模塊，並且所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個包括: 多個DC-DC變換器的組合，所述4個DC-DC變換器的每一個具有連接至所述至少一個行功率優化器輸入的每一個的行逆變器輸入，以及成對的整流器，所述成對的整流器的每一個包括正整流器和負整流器，所述4個DC-DC變換器的組合的所述正整流器的正輸出一起平行連接至所述單個正高壓輸出，所述單個正高壓輸出連接至所述系統DC鏈路，所述4個DC-DC變換器的組合的所述負整流器的負輸出一起平行連接至所述單個負高壓輸出，所述單個負高壓輸出連接至所述系統DC鏈路，所述4個DC-DC變換器的組合的所述正整流器的負輸出和所述多個個DC-DC變換器的組合的所述負整流器的正輸出一起連接至所述單個電中性線。 處理器，用於感測和監控所述4個DC-DC變換器的每一個的行逆變器輸入的電壓和電流，以及用於控制所述4 個DC-DC變換器的每一個在最大功率點；以及 收發器，所述收發器連接至天線，所述天線用於發射和接收多個高壓可回收能源採集系統數據和多個集中併網多相同步調節電流源逆變器系統數據。
8.根據權利要求1或2所述的可回收能源、實用規模電力系統，進一步包括: 裝置，用於在所述多個太陽能優化器和發射器和所述多個併網逆變器封裝模塊之間進行通信； 裝置，用於發送和接收多個高壓可回收能源採集網絡數據和多個集中併網多相同步調節電流逆變器系統數據。
9.根據權利要求6所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中所述4個DC-DC變換器的每一個進一步包括變頻可控諧振逆變器，所述變頻可控諧振逆變器具有連接至所述行逆變器輸入的諧振逆變器輸入和通過隔離變壓器連接至所述單個整流器的輸入的諧振逆變器輸出，所述單個整流器具有連接至所述正整流器和負整流器輸出的輸出，以及用於通過改變所述變頻可控諧振逆變器的工作頻率來將所述4個DC-DC變換器的每一個控制在最大功率點的處理器。
10.根據權利要求7所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中所述4個DC-DC變換器的每一個進一步包括變頻可控諧振逆變器，所述變頻可控諧振逆變器具有連接至所述行逆變器輸入的諧振逆變器輸入和通過隔離變壓器器連接至所述成對整流器的輸入的諧振逆變器輸出，以及用於通過改變所述變頻可控諧振逆變器的工作頻率來將所述4個DC-DC變換器的每一個控制在最大功率點的處理器。
11.根據權利要求1所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中所述多行可回收能源收集器的每一個包括多個風力渦輪機驅動的AC發電機，所述風力渦輪機驅動的AC發電機具有整流的dc輸出，並且所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個包括: 至少一對DC-DC變換器，所述至少一對DC-DC變換器的每一個具有行逆變器輸入和變換器對DC鏈路輸出，所述行逆變器輸入連接至所述至少一個行功率優化器輸入，以及所述變換器對DC鏈路輸出連接至所述高壓DC輸出；以及 處理器，用於感測和監控所述至少一對DC-DC變換器的每一個的行逆變器輸入的電壓和電流，以及用於控制所述至少一對DC-DC變換器的每一個在最大功率點。
12.利用實用規模可回收能源系統採集、變換、監控和控制可回收能源的方法，包括:高壓可回收能源採集網絡，包括:多行可回收能源收集器，所述多行可回收能源收集器的每一行有DC輸出；以及集中併網多相同步調節電流源逆變器系統，所述集中併網多相同步調節電流源逆變器系統具有多個併網逆變器封裝模塊，所述方法包括將所述多行可回收能源收集器的所述DC輸出優化至最大功率點的步驟，使多個可回收能源功率優化器和發射器分布在所述高壓可回收能源採集網絡內，並且使多個可回收能源功率優化器和發射器被設置成提供具有單個電中性線的單個正高壓DC輸出和單個負高壓DC輸出，以及通過系統DC鏈路將單個正和負高壓DC輸出和所述多個可回收能源功率優化器和發射器的所述單個電中性線連接至所述集中併網多相同步調節電流源逆變器系統，所述系統DC鏈路具有正、負和公共總線，所述正、負和公共總線分別連接至所述單個正高壓DC輸出、所述單個負高壓DC輸出和單個電中性線。
13.可回收能源、實用規模電力系統，包括: 高壓可回收能源採集網絡，包括: 多行可回收能源收集器，所述多行可回收能源收集器的每一行有DC輸出； 多個可回收能源功率優化器 和發射器，所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個具有至少一個行功率優化器輸入，所述行功率優化器輸入連接至至少一個所述多行可回收能源收集器的所述DC輸出，所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個具有連接至系統DC鏈路的高壓DC輸出，所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個被設置將單個正高壓DC輸出和單個負高壓DC輸出連接至所述系統DC鏈路，所述系統DC鏈路具有連接至系統DC鏈路的接地線的單個電中性線；以及 集中併網多相同步調節電流源逆變器系統，所述集中併網多相同步調節電流源逆變器系統具有多個併網逆變器封裝模塊，所述多個併網逆變器封裝模塊的每一個具有連接至所述系統DC鏈路的輸入，以及 虛擬沉浸式監控系統和中心控制系統，用於監控和控制所述高壓可回收能源採集網絡和所述集中併網多相同步調節電流源逆變器系統。
14.根據權利要求13所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中，所述多行可回收能源收集器的每一行包括多個太陽能光伏模塊，並且所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個包括: 至少一對DC-DC變換器，所述至少一對DC-DC變換器的每一個具有行逆變器輸入和變換器對DC鏈路輸出，所述行逆變器輸入連接至至少一個行功率優化器，並且所述變換器對DC鏈路輸出連接至所述高壓DC輸出；以及 處理器，用於感測和監控所述至少一對DC-DC變換器的每一個的行逆變器輸入的電壓和電流，以及用於將所述至少一對DC-DC變換器的每一個控制在最大功率點。
15.根據權利要求13或14所述的可回收能源、實用規模電力系統，進一步包括逆變器控制器，所述逆變器控制器用於控制所述多個可回收能源功率優化器和發射器中的每一個中的多個逆變器開關設備的連通頻率。
16.根據權利要求13或14所述的可回收能源、實用規模電力系統，進一步包括逆變器控制器，用於在維持固定的近共振頻率的同時控制周期內所述多個可回收能源功率優化器和發射器中的每一個中的多個逆變器開關設備的導通時間。
17.根據權利要求13或14所述的可回收能源、實用規模電力系統，進一步包括逆變器控制器，所述逆變器控制器用於在近共振頻率範圍內控制所述多個可回收能源功率優化器和發射器中的每一個中的多個逆變器開關設備的連通頻率，以及在將固定頻率維持在非共振範圍內的同時控制周期內所述多個可回收能源功率優化器和發射器中的每一個中的多個逆變器開關設備的導通時間。
18.根據權利要求13所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中所述多行可回收能源收集器的每一行包括多個太陽能光伏模塊，並且所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個包括: 4個DC-DC變換器的組合，所述4個DC-DC變換器的每一個包括獨立的第一和第二對DC-DC變換器，所述4個DC-DC變換器的組合的每一個具有連接至所述至少一個行功率優化器輸入的每一個的行逆變器輸入，和由單個整流器提供的正變換器輸出和負變換器輸出，第一對獨立的DC-DC變換器具有平行連接至單個正高壓輸出的正變換器輸出，所述正高壓輸出連接至所述系統DC鏈路，以及第二對獨立的DC-DC變換器平行連接至單個負高壓輸出的負變換器輸出，所述負高壓輸出連接至所述系統DC鏈路，所述第一對獨立的DC-DC變換器的負變換器輸出和所述第二對獨立的DC-DC變換器的正變換器輸出共同一起連接至所述單個電中性線。 處理器，用於感測和監控所述4個DC-DC變換器的每一個的行逆變器輸入的電壓和電流，以及用於控制所述4個DC-DC變換器的每一個在最大功率點；以及 收發器，所述收發器連接至天線，所述天線用於將多個高壓可回收能源採集系統數據和多個集中併網多相同步調節電流源逆變器系統數據發送至所述虛擬沉浸式監控系統和中心控制系統，以及從所述虛擬沉浸式監控系統和中心控制系統接收多個高壓可回收能源採集系統數據和多個集中併網多相同步調節電流源逆變器系統數據。
19.根據權利要求13所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中所述多行可回收能源收集器的每一行包括多個太陽能光伏模塊，並且所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個包括: 多個DC-DC變換器的組合，所述4個DC-DC變換器的每一個具有連接至所述至少一個行功率優化器輸入的每一個的行逆變器輸入，以及成對的整流器，所述成對的整流器的每一個包括正整流器和負整流器，4個DC-DC變換器的組合的所述正整流器的正輸出一起平行連接至單個正高壓輸出，所述正高壓輸出連接至所述系統DC鏈路，所述4個DC-DC變換器的組合的所述負整流器的負輸出一起平行連接至單個負高壓輸出，所述負高壓輸出連接至所述系統DC鏈路，所述4個DC-DC變換器的組合的所述正整流器的負輸出和所述多個DC-DC變換器的組合的所述負整流器的正輸出一起連接至所述單個電中性線。處理器，用於感測和監控所述4個DC-DC變換器的每一個的行逆變器輸入的電壓和電流，以及用於控制所述4個DC-DC變換器的每一個在最大功率點；以及 收發器，所述收發器連接至天線，所述天線用於將多個高壓可回收能源採集系統數據和多個集中併網多相同步調節電流源逆變器系統數據發送至所述虛擬沉浸式監控系統和中心控制系統，以及從所述虛擬沉浸式監控系統和中心控制系統接收多個高壓可回收能源採集系統數據和多個集中併網多相同步調節電流源逆變器系統數據。
20.根據權利要求13或14所述的可回收能源、實用規模電力系統，進一步包括: 用於在所述多個太陽能優化器和發射器和所述多個併網逆變器封裝模塊之間進行通信的裝置； 用於發送和接收多個高壓可回收能源採集網絡數據和多個集中併網多相同步調節電流逆變器系統數據的裝置； 用於與所述虛擬沉浸式監控系統通信的裝置。
21.根據權利要求13或14所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中，所述虛擬沉浸式監控系統包括虛擬沉浸設備看門狗計算機系統，所述虛擬沉浸設備看門狗計算機系統，用於收集多個高壓可回收能源採集系統數據和多個集中併網多相同步調節電流源逆變器系統數據；用於在三維視覺導向虛擬實境環境中視覺顯示所述多個高壓可回收能源採集系統數據和所述多個集中併網多相同步調節電流源逆變器系統數據；以及用於基於所述多行可回收能源收集器的有效輻射，預測用於注入到高壓電網的來自所述高壓可回收能源採集網絡的電功率輸出。
22.根據權利要求18所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中所述4個DC-DC變換器的每一個進一步包括變頻可控諧振逆變器，所述變頻可控諧振逆變器具有連接至所述行逆變器輸入的諧振逆變器輸入和通過隔離變壓器連接至所述單個整流器的輸入的諧振逆變器輸出，所述單個整流器具有連接至所述正整流器和負整流器輸出的輸出，以及所述處理器用於通過改變所述變頻可控諧振逆變器的工作頻率來將所述4個DC-DC變換器的每一個控制在最大功率點。
23.根據權利要求19所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中所述4個DC-DC變換器的每一個進一步包括變頻可控諧振逆變器，所述變頻可控諧振逆變器具有連接至所述行逆變器輸入的諧振逆變器輸入和通過隔離變壓器器連接至所述成對整流器的輸入的諧振逆變器輸出，以及所述處理器用於通過改變所述變頻可控諧振逆變器的工作頻率來將所述4個DC-DC變換器的每一個控制在最大功率點。
24.根據權利要求13所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中，所述多行可回收能源收集器的每一個包括多個風力渦輪機驅動的AC發電機，所述風力渦輪機驅動的AC發電機具有整流的dc輸出，並且所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個包括: 至少一對DC-DC變換器，所述至少一對DC-DC變換器的每一個具有行逆變器輸入和變換器對DC鏈路輸出，所述行逆變器輸入連接至所述至少一個行功率優化器輸入，以及所述變換器對DC鏈路輸出連接至所述高壓DC輸出；以及 處理器，用於感測和監控所述至少一個DC-DC變換器的每一個的行逆變器輸入的電壓和電流，以及用於將所述至少一個DC-DC變換器的每一個控制在最大功率點。
25.根據權利要求13所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中，所述虛擬沉浸式監控系統包括虛擬沉浸設備看門狗計算機系統，所述虛擬沉浸設備看門狗計算機系統用於收集多個高壓可回收能源採集系統數據和多個集中併網多相同步調節電流源逆變器系統數據；以及用於在三維視覺導向虛擬實境環境中視覺顯示所述多個高壓可回收能源採集系統數據和所述多個集中併網多相同步調節電流源逆變器系統數據。
26.根據權利要求24所述的可回收能源、實用規模電力系統，其中，所述至少兩個DC-DC變換器的每一個進一步包括變頻可控諧振逆變器，所述變頻可控諧振逆變器具有連接至所述至少一個行逆變器輸入的每一個的諧振逆變器輸入和通過隔離變壓器器連接至單個整流器的輸入的諧振逆變器輸出，所述單個整流器具有連接至所述正整流器和負整流器輸出的輸出，以及所述處理器用於通過改變所述變頻可控諧振逆變器的工作頻率來將所述至少一個DC-DC變換器的每一個控制在最大功率點。
27.利用實用規模可回收能源系統採集、變換、監控和控制可回收能源的方法，包括:高壓可回收能源採集網絡，包括:多行可回收能源收集器，所述多行可回收能源收集器的每一行有DC輸出；以及多個可回收能源功率優化器和發射器，所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個具有至少一個行功率優化器輸入，所述行功率優化器輸入連接至至少一個所述多行可回收能源收集器的所述DC輸出，所述多個可回收能源功率優化器和發射器的每一個具有連接至系統DC鏈路的高壓DC輸出，並且多個可回收能源功率優化器和發射器被設置成提供具有單個中性線的單個正高壓DC輸出和單個負高壓DC輸出，並且所述單個正高壓DC輸出、所述單個負高壓DC輸出和所述單個電中性線被連接至所述系統DC鏈路的正、負和公共總線；以及集中併網多相同步調節電流源逆變器系統，所述集中併網多相同步調節電流源逆變器系統具有多個併網逆變器封裝模塊；所述方法包括以下步驟:在三維視覺導向虛擬實境環境中虛擬沉浸式監控所述高壓可回收能源採集網絡，以及中心控制所述高壓可回收能源採集網絡和所述集中併網多相同步調節電流源逆變器系統與所述三維視覺導向虛擬實境環境進`行通信。
【文檔編號】H02J3/38GK103688436SQ201280034496
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年5月13日 優先權日:2011年5月12日
【發明者】歐來閣·S·費什曼, 烏爾裡克·K·W·施瓦布 申請人:艾利肯獲取有限公司