專(zhuān)利名稱：用于電線桿分布式太陽(yáng)能發(fā)電的系統(tǒng)和方法
用于電線桿分布式太陽(yáng)能發(fā)電的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明總體上涉及太陽(yáng)能發(fā)電，更具體地，涉及一種用于電線桿分布式太陽(yáng)能發(fā) 電的系統(tǒng)和方法。發(fā)電和配電已經(jīng)是現(xiàn)代快速增長(zhǎng)的骨干。傳統(tǒng)地，可以把大規(guī)模發(fā)電廣義地分類(lèi) 為由化石燃料資源(如煤、石油、和天然氣)、核燃料資源、或者可再生的氫/水資源進(jìn)行發(fā) 電。由這些燃料進(jìn)行發(fā)電的聯(lián)網(wǎng)式發(fā)電系統(tǒng)具有卓越的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性，并且通常長(zhǎng)距離地傳 輸電力。由于許多因素(包括經(jīng)濟(jì)、健康與安全、物流、環(huán)境、地理、和地質(zhì)因素)，該發(fā)電系 統(tǒng)中的大部分是建在距離城市很遠(yuǎn)的地方。此外，將發(fā)電的位置加以集中，也就是說(shuō)在一個(gè) 地點(diǎn)進(jìn)行發(fā)電然后分配到遙遠(yuǎn)的城市和地點(diǎn)。采用非常規(guī)能源，如可再生的資源(太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物能等)通常為發(fā)電提供另 一種方式，稱為分布式發(fā)電(distributed power generation)。分布式發(fā)電模型必須在各 種小規(guī)模的位置產(chǎn)生電力并且對(duì)所產(chǎn)生的電力進(jìn)行分配用于地方消費(fèi)。最常見(jiàn)的分布式發(fā) 電系統(tǒng)是分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。通常，將大型分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)放置于大型開(kāi)闊場(chǎng) 地從而由太陽(yáng)能產(chǎn)生電力。上述的發(fā)電及配電系統(tǒng)具有一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。來(lái)自集中發(fā)電系統(tǒng)的電力的分配會(huì) 導(dǎo)致長(zhǎng)距離傳輸期間的能量損失。此外，在開(kāi)闊場(chǎng)地使用大型分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)并不 會(huì)使輸送電力期間的電力損耗最小化。另一種分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的電力是由較小的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生。 在這些系統(tǒng)中，將太陽(yáng)能板104放置在建筑物的頂部并且連接到接線盒106，如圖1中所示。 這些小規(guī)模的發(fā)電系統(tǒng)為集中位置的發(fā)電站和配電的傳統(tǒng)資源提供替代或增強(qiáng)。在美國(guó)專(zhuān) 利4，281, 369號(hào)中說(shuō)明了一種這樣的方法，標(biāo)題為《用于太陽(yáng)能照明的方法和裝置》。該專(zhuān) 利提供一種具有設(shè)置在燈桿周?chē)奶?yáng)能板陣列的照明系統(tǒng)。該系統(tǒng)以直流電能的形式將 電能存儲(chǔ)于多個(gè)蓄電池中。小型分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的使用可提供無(wú)污染、輸電損耗低的發(fā)電系統(tǒng)。然而， 這種系統(tǒng)的安裝成本相對(duì)較高。這是因?yàn)榉恐鲗?huì)被要求獲得針對(duì)屋頂滲漏和損壞的保 險(xiǎn)。此外，幾個(gè)維修公司會(huì)參與這些安裝，這會(huì)造成成本增加。鑒于這些限制，需要一種無(wú)污染、低成本的具有最小電力損耗的發(fā)電及配電系統(tǒng)。 期望的是具有最小的安裝成本、最小的配電損失、和高效的發(fā)電能力的分布式太陽(yáng)能發(fā)電 系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于電線桿分布式太陽(yáng)能發(fā)電的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電線桿、逆變 器以及一塊或多塊太陽(yáng)能板。一塊或多塊太陽(yáng)能板中的每塊被安裝在電線桿上。一塊或多 塊太陽(yáng)能板可以是撓性的板。一塊或多塊太陽(yáng)能板接收來(lái)自太陽(yáng)的太陽(yáng)能并且將太陽(yáng)能轉(zhuǎn) 換為直流(DC)電能。安裝在電線桿上的逆變器，將在電線桿上由一塊或多塊太陽(yáng)能板轉(zhuǎn)換 而來(lái)的直流電能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電能。逆變器是并網(wǎng)的并且經(jīng)由電線桿將所產(chǎn)生的交流
5電能傳輸至公用電網(wǎng)。也就是說(shuō)，該系統(tǒng)連接到電線桿的電力線。所產(chǎn)生的交流電能可以 是單相的或者三相的。本發(fā)明提供一種用于電線桿分布式太陽(yáng)能發(fā)電的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電線桿和交流 光伏(AC PV)模塊。交流光伏模塊將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電能。所產(chǎn)生的交流電能可 以是單相的或者三相的。該交流光伏模塊包括一塊或多塊太陽(yáng)能板以及集成的逆變器。該 交流光伏模塊被安裝在電線桿上。該交流光伏模塊是并網(wǎng)的并且經(jīng)由電線桿將所產(chǎn)生的交 流電能傳輸至公用電網(wǎng)。本發(fā)明提供一種用于電線桿分布式太陽(yáng)能潮流控制器(solar power flow controller)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括交流光伏(AC PV)模塊。該交流光伏模塊將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換 為交流(AC)電能。所產(chǎn)生的交流電能可以是單相的或三相的。交流光伏模塊包括一塊或 多塊太陽(yáng)能板以及集成的逆變器。交流光伏模塊安裝在電線桿上。交流光伏模塊產(chǎn)生有功 功率(瓦)和/或非線性無(wú)功功率(乏)。交流光伏模塊是并網(wǎng)的并且經(jīng)由電線桿將所產(chǎn) 生的交流電能傳輸至公用電網(wǎng)。本發(fā)明提供一種用于分布式太陽(yáng)能發(fā)電的方法，其包括利用一塊或多塊太陽(yáng)能板 接收太陽(yáng)能。將一塊或多塊太陽(yáng)能板安裝在電線桿。一塊或多塊太陽(yáng)能板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為 直流(DC)電能。所轉(zhuǎn)換的直流電能被傳送至逆變器。將逆變器安裝在電線桿上。逆變器將 直流電能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電能。將由逆變器所轉(zhuǎn)換的交流電能提供給電網(wǎng)進(jìn)行分配。在 一個(gè)實(shí)施例中，逆變器能夠產(chǎn)生有功功率(瓦)、無(wú)功功率(乏)、或者有功功率與無(wú)功功率 的組合。逆變器是并網(wǎng)的，并且經(jīng)由電線桿將所產(chǎn)生的交流電能傳輸至公用電網(wǎng)。本發(fā)明提供一種用于分布式太陽(yáng)能發(fā)電的方法，該方法包括利用交流光伏(AC PV)模塊的一塊或多塊太陽(yáng)能板來(lái)接收太陽(yáng)能。安裝在電線桿上的交流光伏模塊將太陽(yáng)能 轉(zhuǎn)換為交流(Ac)電能。交流光伏模塊能夠產(chǎn)生有功功率(瓦)、無(wú)功功率(乏)、或者有功 功率與無(wú)功功率的組合。交流光伏模塊是并網(wǎng)的，并且經(jīng)由電線桿將所產(chǎn)生的交流電能傳 輸至公用電網(wǎng)。電線桿可以是低電壓公用配電桿或者高電壓傳輸塔。


根據(jù)本發(fā)明，附圖連同以下的詳細(xì)描述構(gòu)成了本發(fā)明說(shuō)明書(shū)的一部分。在各附圖 中的相似的附圖標(biāo)記在全部的單獨(dú)視圖中是指相同的或者功能上相似的元件。根據(jù)本發(fā) 明，附圖還起著說(shuō)明各實(shí)施例并且解釋各種原理和優(yōu)點(diǎn)的作用。圖1示出了具有安裝在建筑物頂部上的傳統(tǒng)分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)；圖2示出了用于分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的示例性環(huán)境200，其中可以采用本發(fā)明 的各種結(jié)構(gòu)；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的方框圖；圖4示出了具有集成逆變器的交流光伏(AC PV)模塊；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)；圖7至圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的各種分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)；圖13示出了典型的潮流控制器的示意圖14示出了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的示意性分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)；圖15示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用控制電路進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)碾娐?圖；圖16示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一組波形，該波形顯示了利用控制電路進(jìn) 行無(wú)功功率補(bǔ)償；圖17示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于無(wú)功功率補(bǔ)償控制的另一個(gè)電路 圖；圖18示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的顯示對(duì)無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)目刂频囊唤M波 形；圖19示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于分布式太陽(yáng)能發(fā)電的方法的流程圖； 以及圖20、圖21、和圖22示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于分布式太陽(yáng)能發(fā)電的 方法的流程圖。雖然本發(fā)明是容易受到各種更改和替代形式的影響，但是本發(fā)明的具體實(shí)施例是 以附圖和詳細(xì)描述中的實(shí)例的形式而提供。應(yīng)當(dāng)理解的是，附圖和詳細(xì)描述不是意圖將本 發(fā)明局限于所公開(kāi)的特定形態(tài)。相反，意圖是涵蓋落在所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精 神和范圍內(nèi)的所有更改、等效物和替代。
具體實(shí)施例方式圖2示出了用于分散的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的示例性環(huán)境200，在其中可以實(shí) 施本發(fā)明的各實(shí)施例。該分散的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)包括分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)202、 分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)204和分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)206。以下詳細(xì)描述的分布式太陽(yáng)能 發(fā)電系統(tǒng)202、204和206中的每個(gè)都包括一塊或多塊太陽(yáng)能板以及逆變器以便將太陽(yáng)能 轉(zhuǎn)換為電能。將一塊或多塊太陽(yáng)能板與逆變器一起安裝在電線桿上，該電線桿可以是電力 桿、配電桿、輸電桿、街燈桿、交通信號(hào)桿、電話線桿，或者連接到公用電網(wǎng)的任何類(lèi)型的電 線桿。每個(gè)分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)202、204、206是并網(wǎng)的系統(tǒng)，并且可以在其相應(yīng)電網(wǎng)的 電網(wǎng)電壓下運(yùn)行。分散的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)200可以用于產(chǎn)生電力并且把電力分配至有用電 需求的場(chǎng)所。這樣的場(chǎng)所的實(shí)例包括但不限于城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)裝備、家庭、街燈等。盡管如圖2中所示的分散的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)200僅具有三個(gè)分布式太陽(yáng)能 發(fā)電系統(tǒng)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，本發(fā)明可以包括任意數(shù)量的分布式太陽(yáng)能發(fā)電 系統(tǒng)。所需的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)量將取決于安裝有分散的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng) 的場(chǎng)所的用電需求。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300的方框圖。如圖3 中所示，用虛線的邊界線顯示了分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300，顯示在一些實(shí)施例中，分布式 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300的各種系統(tǒng)元件可以表現(xiàn)為單獨(dú)的實(shí)體。在另一個(gè)實(shí)施例中，分布式 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300的系統(tǒng)元件可以是單獨(dú)系統(tǒng)元件的部件。分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300 包括電線桿302、一塊或多塊太陽(yáng)能板304、和逆變器306。一塊或多塊太陽(yáng)能板304安裝 在電線桿302上。此外，逆變器306也安裝在電線桿302上。逆變器也可以安裝在太陽(yáng)能板安裝支架上，或者可以與一塊或多塊太陽(yáng)能板304中的至少一塊太陽(yáng)能板集成。一塊或 多塊太陽(yáng)能板304在暴露在太陽(yáng)下時(shí)可以接收太陽(yáng)能。此外，一塊或多塊太陽(yáng)能板304被 配置為將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流(DC)電能。直流電能被傳送至逆變器306，在該逆變器中將直 流電能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電能。在一個(gè)實(shí)施例中，直流電能采取直流形式從一塊或多塊太陽(yáng) 能板304流到逆變器306是通過(guò)存在于逆變器306內(nèi)的控制電路所控制。在本發(fā)明的另一 個(gè)實(shí)施例中，逆變器306遵從并網(wǎng)或者電網(wǎng)交互式逆變器的UL1741和IEEE1547標(biāo)準(zhǔn)。在 另一個(gè)實(shí)施例中，逆變器306可以符合任何其它設(shè)備-電網(wǎng)交互式標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于不同國(guó)家和 地區(qū)而言，這些設(shè)備-電網(wǎng)交互式標(biāo)準(zhǔn)可以是不同的。此后，經(jīng)由電線桿302將交流電能傳 輸至公用電網(wǎng)324。也就是說(shuō)，該系統(tǒng)連接到電線桿的電力線。在一種情況下，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300可以包括監(jiān)測(cè)系統(tǒng)308。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)308 可以檢測(cè)至少一個(gè)逆變器306和一塊或多塊太陽(yáng)能板304的性能。例如，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)308可 以監(jiān)測(cè)逆變器306，以檢查在將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的期間是否因逆變器306的不恰 當(dāng)?shù)倪\(yùn)行而存在任何顯著的能量損失。此外，在某些情況下，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以包括自動(dòng)計(jì)量 功能，這允許跟蹤由該太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生能量的量。此外，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300 可以包括控制系統(tǒng)310?？刂葡到y(tǒng)310可以控制至少一個(gè)逆變器306以及一塊或多塊太陽(yáng) 能板304的性能。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，控制系統(tǒng)310可以基于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)308而控制 至少一個(gè)逆變器306以及一塊或多塊太陽(yáng)能板304的性能。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)308和控制系統(tǒng)310 與控制站3 進(jìn)行通信。存在于分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300中的檢測(cè)系統(tǒng)308和控制系統(tǒng) 310可以通過(guò)通信裝置312進(jìn)行通信。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，控制站3 可以是電站控 制單元，從控制站3 可以控制分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300的各種參數(shù)。在某些情況下，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300和控制系統(tǒng)310類(lèi)似于柔性交流輸電 系統(tǒng)(FACTS)裝置，如靜態(tài)伏特-安培無(wú)功功率補(bǔ)償器、靜態(tài)同步補(bǔ)償器、和晶閘管控制的 串聯(lián)補(bǔ)償器等。柔性交流輸電系統(tǒng)是基于電力電子技術(shù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可提高輸電系統(tǒng)的 安全性、容量和靈活性。柔性交流輸電系統(tǒng)方案使得電網(wǎng)所有人能夠提高現(xiàn)有的輸電網(wǎng)絡(luò) 容量，同時(shí)維持或提高對(duì)于電網(wǎng)穩(wěn)定性而言所必需的運(yùn)行裕量。因此，正如與建造新的輸電 線路或者發(fā)電設(shè)施的替代相比，用戶可以在基本上較短的項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間之后以較低的投資 成本獲得更多的電力同時(shí)對(duì)環(huán)境的影響最小。因此，當(dāng)包括了類(lèi)似于柔性交流輸電系統(tǒng)的 系統(tǒng)時(shí)，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300可以擴(kuò)展現(xiàn)有輸電線路的輸電容量并且也可以提高電 力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而，與柔性交流輸電系統(tǒng)相比，推薦的太陽(yáng)能發(fā)電單元具有如下的顯著 的優(yōu)點(diǎn)隨時(shí)間的推移，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300為電力系統(tǒng)提供大量的有效功率。柔性 交流輸電系統(tǒng)裝置受到它們的儲(chǔ)能元件的限制，因此主要是用于暫時(shí)的用途。因此，與柔性 交流輸電系統(tǒng)相比，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300可以更好地?cái)U(kuò)展輸電容量并且提高電力系 統(tǒng)穩(wěn)定性。分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300中的逆變器，使得對(duì)電流、電壓、相位角和阻抗的控制 的各種模式成為可能。因此，為了總的電力系統(tǒng)分析和控制設(shè)計(jì)的目的，每個(gè)分布式太陽(yáng) 能發(fā)電系統(tǒng)300可以被看作是對(duì)電壓、阻抗和相位角同時(shí)提供實(shí)時(shí)控制的統(tǒng)一潮流控制器 (UPFC, Unified Power Flow Controller)。以下將進(jìn)一步結(jié)合圖13和圖14來(lái)詳細(xì)論述統(tǒng)
一潮流控制器。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300可以包括通信裝置312。通信裝置312可以用于控制系統(tǒng)310與位于遠(yuǎn)處的控制站3 之間的通信聯(lián)系。在本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例中，通信裝置312可以是一塊或多塊太陽(yáng)能板的一部分。此外，公司可以使用控 制站326，控制站3 提供分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300來(lái)控制分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300的 運(yùn)行。此外，通信裝置312可以包括接收器314和發(fā)射器316。接收器314可以用于接收來(lái) 自控制站326的控制信號(hào)?；诳刂菩盘?hào)，控制系統(tǒng)310可以調(diào)整分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng) 300的性能。此外，發(fā)射器316可以響應(yīng)于控制信號(hào)而向控制站3 發(fā)送響應(yīng)信號(hào)。在本 發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該響應(yīng)信號(hào)可以表示分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300的調(diào)整的結(jié)束。在 本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)信號(hào)可以表示分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300的各種參數(shù)的狀 態(tài)。此外，在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)信號(hào)可以簡(jiǎn)單地表示對(duì)控制信號(hào)的成功接收。 在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，通信裝置312遵循監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)的數(shù)據(jù) 采集標(biāo)準(zhǔn)。此外，通信裝置312可以包括能量管理系統(tǒng)(EMQ和配電管理方案(DMQ標(biāo)準(zhǔn) 中的一個(gè)。此外，通信裝置312可以遵循基于安裝位置要求的任何其它標(biāo)準(zhǔn)。此外，在本發(fā)明的一些其它實(shí)施例中，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300可以包括運(yùn)動(dòng) 跟蹤器318。運(yùn)動(dòng)跟蹤器318可以為一塊或多塊太陽(yáng)能板304提供圍繞一條或多條旋轉(zhuǎn)軸 線的達(dá)到360度的旋轉(zhuǎn)。例如，運(yùn)動(dòng)跟蹤器318可以使一塊或多塊太陽(yáng)能板304發(fā)生旋轉(zhuǎn)， 從而使一塊或多塊太陽(yáng)能板304對(duì)太陽(yáng)光的曝光最大化。此外，運(yùn)動(dòng)跟蹤器318也可以被 配置為一塊或多塊太陽(yáng)能板304提供相對(duì)于電線桿302的橫向移動(dòng)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施 例中，運(yùn)動(dòng)跟蹤器318可以基于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)308而使一塊或多塊太陽(yáng)能板304旋轉(zhuǎn)。在本發(fā) 明的另一個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)跟蹤器318可以基于由通信裝置312所接收的控制信號(hào)而使一 塊或多塊太陽(yáng)能板304發(fā)生旋轉(zhuǎn)。而且，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)310可以控制 運(yùn)動(dòng)跟蹤器318。此外，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300可以包括能量存儲(chǔ) 單元320。在一個(gè)實(shí)施例中，能量存儲(chǔ)單元可以是蓄電池。能量存儲(chǔ)單元320可以接收來(lái)自 一塊或多塊太陽(yáng)能板304的直流電能。能量存儲(chǔ)單元320可以按直流的形式將直流電能傳 輸至逆變器306，用以將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，能量存儲(chǔ) 單元320可以在將直流電能傳輸至逆變器306之前，存儲(chǔ)由一塊或多塊太陽(yáng)能板304所接 收的直流電能中的至少一部分。在本發(fā)明中，能量存儲(chǔ)單元320是嚴(yán)格地可選擇的，并且對(duì) 于實(shí)施本發(fā)明是不必要的。此外，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300可以包括連接器 322。連接器322可以便于逆變器306與公用電網(wǎng)3 之間的連接，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng) 300安裝在該公用電網(wǎng)3M上。因?yàn)楸景l(fā)明是并網(wǎng)應(yīng)用，所以通用電網(wǎng)3M提供了一種將 交流電能傳輸至各種場(chǎng)所的手段。此外，本發(fā)明可以應(yīng)用于任何電網(wǎng)電壓。例如，公用電網(wǎng) 3 可以是高電壓配電網(wǎng)。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的交流光伏(AC PV)模塊400。為了描述該系 統(tǒng)，將參照?qǐng)D3，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解本系統(tǒng)可以用于本發(fā)明的任何其它實(shí)施例。交流 光伏模塊400包括與逆變器406集成在一起的一塊或多塊太陽(yáng)能板404。交流光伏模塊的輸 出408是交流(AC)。交流光伏模塊400的前側(cè)410暴露在太陽(yáng)光下而接收待被轉(zhuǎn)換為直流 電能的太陽(yáng)能。交流輸出接線408將交流光伏模塊400連接到公用電網(wǎng)324，其將由交流光 伏模塊所產(chǎn)生的交流電能傳輸至公用324。所產(chǎn)生的交流電能可以是單相或三相的。逆變器406附接到交流光伏模塊400的背側(cè)412。逆變器406將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能。交 流光伏模塊的益處包括安裝復(fù)雜性被簡(jiǎn)化、安全性提高(因?yàn)椴荒苋菀椎亟佑|到直流)、 最佳的每塊板性能(因?yàn)槊總€(gè)逆變器與單塊板相匹配)、以及靈活性和可擴(kuò)展性，其中可以 通過(guò)加入更多的交流光伏模塊而簡(jiǎn)單地?cái)U(kuò)大光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量。交流光伏模塊400可以接收來(lái)自太陽(yáng)的太陽(yáng)能，并且把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電 能。此后，從分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300中傳輸出交流電能，用于配電和使用。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500。為了描述該系 統(tǒng)，將參照?qǐng)D3和圖4，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，本系統(tǒng)可以應(yīng)用于本發(fā)明的任何其它實(shí) 施例。如圖5中所示，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500包括電線桿502、一塊或多塊太陽(yáng)能 板504、和逆變器506。將一塊或多塊太陽(yáng)能板504安裝在電線桿502上。逆變器電性連接 到一塊或多塊太陽(yáng)能板504。也可以將逆變器506安裝在一塊或多塊太陽(yáng)能板504的安裝 支架上或者安裝在單獨(dú)的安裝支架上。在一個(gè)實(shí)施例中，逆變器506可以直接附接到一塊或多塊太陽(yáng)能板504上。在此 情況下，一塊或多塊太陽(yáng)能板504連同逆變器506構(gòu)成了圖4的交流光伏模塊400。在一 個(gè)實(shí)施例中，逆變器506可以完全地集成在一塊或多塊太陽(yáng)能板504中。因此，逆變器506 可以是看不見(jiàn)的，如圖5中所示?？梢杂媒涣鞴夥K400來(lái)替換一塊或多塊太陽(yáng)能板504 和逆變器506。將所形成的使用交流光伏模塊的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)示于圖6。分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500是分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)300的各種實(shí)施例中的一 個(gè)。一塊或多塊太陽(yáng)能板504在功能上類(lèi)似于圖3中所示的一塊或多塊太陽(yáng)能板304。類(lèi) 似地，電線桿502和逆變器506在功能上分別類(lèi)似于電線桿302和逆變器306。一塊或多塊太陽(yáng)能板504可以接收來(lái)自太陽(yáng)的太陽(yáng)能。此外，一塊或多塊太陽(yáng)能 板504被配置為將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流(DC)電能。直流電能被傳輸至逆變器506。逆變器 506將直流電能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電能。此后，從分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500中傳輸出交流 電能，用于配電和使用。此外，如圖3中所示，可以將各種其它的系統(tǒng)元件安裝在電線桿502 上。例如，可以把監(jiān)測(cè)系統(tǒng)308、控制系統(tǒng)310、通信裝置312、運(yùn)動(dòng)跟蹤器318、蓄電池320 和連接器322中的一個(gè)或多個(gè)安裝在電線桿502上。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的是，如圖5中所示，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500是為了 清楚的目的，而分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500的實(shí)際結(jié)構(gòu)和構(gòu)造可以不同于圖5中所示。在 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，電線桿502可以是任何一般可獲得的桿(如電力桿、電話線桿等)。 此外，電線桿502、和因此分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500可以位于用于如停車(chē)場(chǎng)和車(chē)棚等場(chǎng)所 的支撐結(jié)構(gòu)上。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)了解的是，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500不僅可以用作常規(guī)發(fā) 電系統(tǒng)的替代，而且也可以用作常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)的增強(qiáng)。在這種情況下，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系 統(tǒng)500可以是常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)的配電線路的一部分或者常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)的輸電線路的一部分。 與輸電線路相比，配電線路以較低的電壓運(yùn)行。本發(fā)明的系統(tǒng)可以在這兩種電壓范圍內(nèi)運(yùn) 行。因此，在一些情況下，電線桿502可以是配電桿，其是配電線路的一部分。此外，電線桿 502可以是輸電塔，其是輸電線路的一部分。在圖9和圖10中，詳細(xì)描述了作為輸電塔的電 線桿502。一般來(lái)說(shuō)，電線桿502可以是桿或者用于任何類(lèi)型供電線路的支撐結(jié)構(gòu)。供電線路的實(shí)例包括但不限于輸電線路和配電線路。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一塊或多塊太陽(yáng)能板504的材料為光伏材料。光伏材 料的實(shí)例可以包括但不限于，單晶或多晶薄膜III-V材料。此外，多晶材料的實(shí)例可以包括 但不限于碲化鎘(CdTe)和銅銦(鎵)二硒化物(CIS或者CIGS)。光伏材料可將獲得的 太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流(DC)電能。在一些情況下，一塊或多塊太陽(yáng)能板504可以是撓性太陽(yáng)能板。撓性太陽(yáng)能板可 為一塊或多塊太陽(yáng)能板504帶來(lái)各種優(yōu)點(diǎn)。撓性太陽(yáng)能板可以折疊，因此易于運(yùn)輸和攜帶。 撓性太陽(yáng)能板，亦即一塊或多塊太陽(yáng)能板504，也可以按類(lèi)似于提升旗幟的方式被安裝在電 線桿502上。因此，撓性太陽(yáng)能板可以像旗幟一樣在高的風(fēng)壓下擱置(waive)，并且與具有 剛性板的系統(tǒng)相比這會(huì)增加該裝置的穩(wěn)定性，剛性板在高的壓力下會(huì)發(fā)生破裂。此外，因?yàn)?該撓性太陽(yáng)能板是可折疊的，所以這會(huì)增加分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500的便攜性。撓性太 陽(yáng)能板可以允許設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能板在極端條件下使用。此外，在一些情況下，可以對(duì)一塊或多塊太陽(yáng)能板504進(jìn)行打孔。在這種情況下， 可以利用該穿孔將一塊或多塊太陽(yáng)能板504安裝在電線桿502上，以便電線桿502可穿過(guò) 一塊或多塊太陽(yáng)能板的孔。此外，一塊或多塊太陽(yáng)能板504可以是帶有穿孔的撓性太陽(yáng)能 板?？梢园褋?lái)自分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500的交流電能傳輸至需要交流電能的場(chǎng)所。 此外，安裝在電線桿502上的逆變器506可以被配置為產(chǎn)生分布式無(wú)功功率和非線性功率 以使公用電網(wǎng)3M穩(wěn)定，并且因此提升電網(wǎng)電力的質(zhì)量。在一些情況下，可以利用運(yùn)動(dòng)跟蹤 器318使一塊或多塊太陽(yáng)能板504旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)。圖6示出了分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)600。為了描述該系統(tǒng)，參照?qǐng)D4和圖5。分布 式太陽(yáng)能系統(tǒng)600是分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500的變型，并且包括電線桿602和交流光伏 模塊610。交流光伏模塊610由一塊或多塊太陽(yáng)能板404和逆變器406組成，逆變器406可 以附接到一塊或多塊太陽(yáng)能板404或者集成在一塊或多塊太陽(yáng)能板404中。分布式太陽(yáng)能 發(fā)電系統(tǒng)600類(lèi)似于分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500。在分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)600中，電線桿 602類(lèi)似于電線桿502，交流光伏模塊610的一塊或多塊太陽(yáng)能板404和逆變器406分別類(lèi) 似于一塊或多塊太陽(yáng)能板504和逆變器506。在分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)600中，逆變器406 集成在交流光伏模塊610中，而在分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500中，逆變器506與一塊或多塊 太陽(yáng)能板504是分離的。圖7示出了作為分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500的變型的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)700。 分布式太陽(yáng)能系統(tǒng)700包括電線桿702，一塊或多塊太陽(yáng)能板704和逆變器706。逆變器 706電性連接到一塊或多塊太陽(yáng)能板704。一塊或多塊太陽(yáng)能板704類(lèi)似于一塊或多塊太 陽(yáng)能板504，逆變器706類(lèi)似于逆變器506。在一個(gè)實(shí)施例中，可以采用圖4的交流光伏模 塊400來(lái)代替一塊或多塊太陽(yáng)能板704和逆變器706，用以產(chǎn)生交流電能。如圖7中所示， 電線桿702類(lèi)似于電線桿502。如圖7中所示，電線桿702例如可以是道路聲音屏障。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)了解，如圖7中所示的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)700是為了清 楚的目的，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)700的實(shí)際結(jié)構(gòu)和構(gòu)造可以不同于圖7中所示的結(jié)構(gòu)和 構(gòu)造。所述一塊或多塊太陽(yáng)能板704的材料可以與所述一塊或多塊太陽(yáng)能板504的材料相同，亦即光伏材料。如圖3中所示，光伏材料的實(shí)例可以包括但不限于單晶或多晶薄膜 III-V材料。多晶材料可以包括鎘碲化(CdTe)和銅銦(鎵)二硒化物(CIS或者CIGS)。 光伏材料將獲得的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流(DC)電能。此外，一塊或多塊太陽(yáng)能板704可以是撓 性太陽(yáng)能板，如圖5中所示。圖8示出了分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)800。為了描述該系統(tǒng)，將參考圖3、圖4、圖5 和圖7。分布式太陽(yáng)能系統(tǒng)800是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500的變型，并且包括電線桿802和交流 光伏模塊810。交流光伏模塊810是由一塊或多塊太陽(yáng)能板404和逆變器406組成，逆變器 406可以附接到一塊或多塊太陽(yáng)能板404上或者集成在一塊或多塊太陽(yáng)能板404中。分布 式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)800類(lèi)似于分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)700。在分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)800 中，電線桿802類(lèi)似于電線桿702，交流光伏模塊810的一塊或多塊太陽(yáng)能板404和逆變器 406分別類(lèi)似于一塊或多塊太陽(yáng)能板704和逆變器706。在一個(gè)實(shí)施例中，可以利用交流光 伏模塊400來(lái)代替一塊或多塊太陽(yáng)能板704和逆變器706來(lái)產(chǎn)生交流電能，如圖8中所示。 可以把來(lái)自交流光伏模塊810的交流電能直接供應(yīng)到公用電網(wǎng)3M中。圖9示出了作為分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500的變型的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)900。 分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)900包括電線桿902、一塊或多塊太陽(yáng)能板904、和逆變器906。在一 個(gè)實(shí)施例中，電線桿902可以是用于任何類(lèi)型供電線路的桿。例如，在此實(shí)施例中，電線桿 902被描述為輸電塔。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以把一塊或多塊太陽(yáng)能板904安裝在安裝支架上。 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，電線桿902可以起安裝支架的作用。該安裝支架為一塊或多 塊太陽(yáng)能板904提供支撐?？梢詫⒛孀兤?06置于安裝支架上。如圖9中所示，在一些情 況下，電線桿902可以是輸電塔。輸電塔用于將由常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的電能傳輸至遙遠(yuǎn) 的位置。因此，分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)900可以充當(dāng)常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)的增強(qiáng)。此外，在一些其 它的情況下，電線桿902可以是配電線路。該配電線路用于在區(qū)域內(nèi)分配電力。傳輸至配 電線路的電力是利用輸電線路進(jìn)行傳輸?shù)?。一般?lái)說(shuō)，與配電線路相比，輸電線路載有較高 的電壓。因?yàn)楸景l(fā)明是在其電網(wǎng)線路的電壓下工作，所以本發(fā)明可以應(yīng)用于輸電線路以及 配電線路。在這種情況下，逆變器需是適于與輸電塔相連接的高電壓三相逆變器。如本領(lǐng) 域技術(shù)人員將會(huì)了解的，電線桿902可以是用于任何類(lèi)型供電線路的桿。圖10示出了分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)1000。為了描述該系統(tǒng)，將參照?qǐng)D3、圖4、圖 5和圖9。分布式太陽(yáng)能系統(tǒng)1000是分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500的變型，并且包括電線桿 1002和交流光伏模塊1010。交流光伏模塊1010是由一塊或多塊太陽(yáng)能板404和逆變器 406組成，逆變器406可以附接到一塊或多塊太陽(yáng)能板404或者集成在一塊或多塊太陽(yáng)能板 404中。分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)1000類(lèi)似于分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)900。在分布式太陽(yáng)能 發(fā)電系統(tǒng)1000中，電線桿1002類(lèi)似于電線桿902，交流光伏模塊1010的一塊或多塊太陽(yáng) 能板404和逆變器406分別類(lèi)似于一塊或多塊太陽(yáng)能板904和逆變器906。在一個(gè)實(shí)施例 中，可以利用交流光伏模塊400來(lái)代替一塊或多塊太陽(yáng)能板904和逆變器906，用于產(chǎn)生交 流電能，如圖10中所示?？梢园褋?lái)自交流光伏模塊1010的交流電能直接供應(yīng)到公用電網(wǎng) 324 中。圖11示出了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)1100。分布式太陽(yáng)能 發(fā)電系統(tǒng)1100在功能上類(lèi)似于分布式太陽(yáng)能系統(tǒng)500。分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)1100包括
12電線桿1102、一塊或多塊太陽(yáng)能板1104、和安裝在電線桿1102上的逆變器1106。逆變器 1106將交流電能提供至公用電網(wǎng)324，用于配電和使用。在一個(gè)實(shí)施例中，可以利用交流光 伏模塊400來(lái)代替一塊或多塊太陽(yáng)能板1104和逆變器1106，用于產(chǎn)生交流電能，如圖12中 所示。在一個(gè)實(shí)施例中，電線桿1102可以是街燈桿。在一個(gè)實(shí)施例中，在電線桿1102(亦 即街燈桿)上的逆變器1106可以經(jīng)由公用電網(wǎng)324直接向燈泡1108提供電力。在另一個(gè) 實(shí)施例中，可以把分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)安裝在類(lèi)似于街燈桿的高桿上，以增加向在高桿 上的電燈提供電力的公用電網(wǎng)324的并網(wǎng)電力。此外，這些高桿可以用于體育場(chǎng)館和燈塔 等以提供泛光照明。此外，一塊或多塊太陽(yáng)能板1104可以是撓性太陽(yáng)能板。理想的是該撓 性太陽(yáng)能板是在高桿上，以抵抗高的風(fēng)壓。圖12示出了分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)1200。為了描述該系統(tǒng)，將參照?qǐng)D3、圖4、圖 5和圖11。分布式太陽(yáng)能系統(tǒng)1200是分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)500的變型，并且包括電線桿 1202和交流光伏模塊1210。交流光伏模塊1210由一塊或多塊太陽(yáng)能板404和逆變器406 組成，逆變器406可以附接到一塊或多塊太陽(yáng)能板404上或者集成在一塊或多塊太陽(yáng)能板 404中。分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)1200類(lèi)似于分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)1100。在分布式太陽(yáng) 能發(fā)電系統(tǒng)1200中，電線桿1202類(lèi)似于電線桿1102，交流光伏模塊1210的一塊或多塊太 陽(yáng)能板404和逆變器406分別類(lèi)似于一塊或多塊太陽(yáng)能板1104和逆變器1106。在一個(gè)實(shí) 施例中，可以利用交流光伏模塊400來(lái)代替一塊或多塊太陽(yáng)能板1104和逆變器1106，用于 產(chǎn)生交流電能，如圖12中所示。可以把來(lái)自交流光伏模塊1210的交流電能直接供應(yīng)到公 用電網(wǎng)324中。圖13示出了統(tǒng)一潮流控制器(UPFC) 1300的示意性電路圖。典型地，統(tǒng)一潮流控 制器1300由兩個(gè)電壓源型開(kāi)關(guān)逆變器組成，亦即由串聯(lián)逆變器1302和并聯(lián)逆變器1304組 成。串聯(lián)逆變器1302以串聯(lián)方式與電網(wǎng)線路1306相連，同時(shí)并聯(lián)逆變器1304連接到 端子總線1308。這兩種逆變器，亦即串聯(lián)逆變器1302與并聯(lián)逆變器1304經(jīng)由直流鏈路而 相互連接。交流電能可以在這兩個(gè)逆變器之間的任何方向上流動(dòng)，并且每個(gè)逆變器可以在 其自己的交流端子上獨(dú)立地產(chǎn)生或吸收無(wú)功功率。串聯(lián)逆變器1302將交流電壓Vi Z θ i 注入電網(wǎng)，其中Vi是注入的電壓，Qi是注入電壓Vi的相位角。交流電壓的量值和相位角 是可控的。此外，電網(wǎng)線路1306與串聯(lián)逆變器1302之間的任何有效功率交換被轉(zhuǎn)換為直 流電，并且經(jīng)由直流鏈路而由并聯(lián)逆變器1304提供或吸收。此外，并聯(lián)逆變器1304也可以 被認(rèn)為是為輸電系統(tǒng)提供獨(dú)立的無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娏髟础Ｒ虼?，并?lián)逆變器1304可以控制端子 電壓。來(lái)自并聯(lián)逆變器1304的電流由兩個(gè)正交分量組成無(wú)功電流Itl和有功電流Ip。有 功電流Ip利用串聯(lián)逆變器1302使注入電網(wǎng)線路1306的有效功率平衡。參量VsZ 93和 VeZ θ κ分別是在統(tǒng)一潮流控制器1300的發(fā)送側(cè)和接收側(cè)的端子電壓。此外，Vd Z 91)是 線路側(cè)電壓，A表示線路阻抗，I代表線路電流，PD+j%是在電網(wǎng)線路1306中的潮流。在電 網(wǎng)線路1306中傳輸?shù)挠泄β屎蜔o(wú)功功率是由下列表達(dá)式給出
權(quán)利要求
1.一種分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，包括 電線桿；一塊或多塊太陽(yáng)能板，所述一塊或多塊太陽(yáng)能板是安裝在所述電線桿上，其中所述一 塊或多塊太陽(yáng)能板被配置為將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流(DC)電能；以及逆變器，安裝在所述電線桿上，所述逆變器被配置為在所述電線桿上將在所述一塊或 多塊太陽(yáng)能板上所轉(zhuǎn)換的所述直流電能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電能，并且其中，所述逆變器是并 網(wǎng)的并且所產(chǎn)生的交流電能經(jīng)由所述電線桿傳輸至公用電網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述一塊或多塊太陽(yáng)能板包 括光伏材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述一塊或多塊太陽(yáng)能板中 的至少一塊太陽(yáng)能板由安裝支架支撐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述逆變器由安裝支架支撐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述逆變器包括控制電路，以 便控制直流電能從所述一塊或多塊太陽(yáng)能板流到所述逆變器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)一步包括監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，被配置為監(jiān)測(cè)所述一塊或多塊太陽(yáng)能板中的至少一塊太陽(yáng)能板的性能；以及控制系統(tǒng)，被配置為控制所述一塊或多塊太陽(yáng)能板中的至少一塊太陽(yáng)能板的性能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)一步包括安裝在所述電線桿上的 通信裝置，其中，所述通信裝置包括接收器，所述接收器被配置為接收來(lái)自控制站的控制信號(hào)；以及 發(fā)射器，所述發(fā)射器被配置為響應(yīng)于所述控制信號(hào)而發(fā)送響應(yīng)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)一步包括集成在所述逆變器中的 通信裝置，其中，所述通信裝置包括接收器，所述接收器被配置為接收來(lái)自控制站的控制信號(hào)；以及 發(fā)射器，所述發(fā)射器被配置為響應(yīng)于所述控制信號(hào)而發(fā)送響應(yīng)信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述控制信號(hào)被用于控制所 述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的性能。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述逆變器進(jìn)一步被配置為基于所述控制信號(hào)，產(chǎn)生用于功率因子校正的非線性分布式無(wú)功功率；并且 基于所述控制信號(hào)，產(chǎn)生非線性分布式無(wú)功功率，以便穩(wěn)定交流電網(wǎng)電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)一步包括連接器，所述連接器被 配置為將所述逆變器連接到所述電網(wǎng)；并且 將交流電能傳輸至所述電網(wǎng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其中，所產(chǎn)生的交流電能從單相和 三相中選擇。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)一步包括移動(dòng)跟蹤器，所述移動(dòng)跟蹤器被配置為為所述一塊或多塊太陽(yáng)能板提供圍繞一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線的達(dá)到360度的旋轉(zhuǎn)；并且 為所述一塊或多塊太陽(yáng)能板中的至少一塊太陽(yáng)能板提供相對(duì)于所述電線桿的橫向移動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)一步包括蓄電池，所述蓄電池被 配置為存儲(chǔ)所述直流電能。
15.一種分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，包括 電線桿；以及交流光伏(AC PV)模塊，所述交流光伏模塊被安裝在所述電線桿上，所述交流光伏模塊 包括一塊或多塊太陽(yáng)能板；以及集成的逆變器，其中，所述交流光伏模塊被配置為將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電能，并 且所述交流光伏模塊是并網(wǎng)的并且所產(chǎn)生的交流電能經(jīng)由所述電線桿傳輸至公用電網(wǎng)。
16. 一種分布式太陽(yáng)能潮流控制器，包括交流光伏(AC PV)模塊，所述交流光伏模塊包括 一塊或多塊太陽(yáng)能板；和集成的逆變器，其中，所述交流光伏模塊被配置為將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電能，其 中所述逆變器能夠產(chǎn)生有功功率和非線性無(wú)功功率。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的分布式太陽(yáng)能潮流控制器，進(jìn)一步包括集成在所述交流光 伏模塊中的通信裝置，其中，所述通信裝置包括接收器，所述接收器被配置為接收來(lái)自控制站的控制信號(hào)；以及， 發(fā)射器，其被配置為響應(yīng)于所述控制信號(hào)傳送響應(yīng)信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的分布式太陽(yáng)能潮流控制器，其中，所述交流光伏模塊進(jìn)一 步被配置為基于所述控制信號(hào)，產(chǎn)生用于功率因子校正的分布式非線性無(wú)功功率；并且 基于所述控制信號(hào)，產(chǎn)生分布式非線性無(wú)功功率，以便穩(wěn)定所述交流電網(wǎng)電壓。
19.一種用于分布式太陽(yáng)能發(fā)電的方法，所述方法包括以下步驟利用一塊或多塊太陽(yáng)能板接收太陽(yáng)能，其中，所述一塊或多塊太陽(yáng)能板被安裝在電線 桿上，并且其中，所述一塊或多塊太陽(yáng)能板將所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流(DC)電能； 將所述直流電能傳送至逆變器，其中，所述逆變器被安裝在所述電線桿上； 利用所述逆變器將所述直流電能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電能；并且 經(jīng)由所述電線桿在電網(wǎng)上傳輸所述交流電能，用以進(jìn)行電力分配。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述電線桿從電力桿、燈桿、和/或電話線桿中 選擇。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所產(chǎn)生的交流電能從單相和三相中選擇。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括監(jiān)測(cè)所述逆變器和所述一塊或多塊太陽(yáng) 能板中的至少一個(gè)的性能。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括控制所述逆變器和所述一塊或多塊太陽(yáng) 能板中的至少一個(gè)的性能。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括 接收來(lái)自控制站的控制信號(hào)；并且響應(yīng)于所述控制信號(hào)將信號(hào)傳輸至所述控制站。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，進(jìn)一步包括基于所述控制信號(hào)，產(chǎn)生分布式有效有功功率，以便在所述電網(wǎng)上進(jìn)行配電； 基于所述控制信號(hào)，產(chǎn)生用于功率因子校正的分布式無(wú)功功率； 并且基于所述控制信號(hào)，產(chǎn)生非線性功率，以便穩(wěn)定所述電網(wǎng)的交流電能損失。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括為所述一塊或多塊太陽(yáng)能板提供圍繞一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線的達(dá)到360度的旋轉(zhuǎn)；并且 為所述一塊或多塊太陽(yáng)能板提供相對(duì)于所述電線桿的橫向移動(dòng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，進(jìn)一步包括跟蹤所述一塊或多塊太陽(yáng)能板的移動(dòng)。
28.一種用于分布式太陽(yáng)能發(fā)電的方法，所述方法包括以下步驟利用交流光伏(AC PV)模塊的一塊或多塊太陽(yáng)能板接收太陽(yáng)能，其中，所述交流光伏模 塊被安裝在電線桿上，并且其中所述交流光伏模塊將所述太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電能；并 且經(jīng)由所述電線桿在電網(wǎng)上傳輸所述交流電能，用于進(jìn)行電力分配。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中，所述接收太陽(yáng)能的步驟進(jìn)一步包括以下步驟 利用所述一塊或多塊太陽(yáng)能板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流電能；將所述直流電能傳輸至逆變器，其中，所述逆變器是所述交流光伏模塊的一部分并且 將所述逆變器被附接到所述一塊或多塊太陽(yáng)能板；并且 利用所述逆變器將所述直流電能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電能。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于提供電網(wǎng)連接電線桿分布式太陽(yáng)能發(fā)電的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括電線桿、逆變器以及一塊或多塊太陽(yáng)能板。一塊或多塊板中的每塊被安裝在所述電線桿上。該方法包括在一塊或多塊太陽(yáng)能板上接收太陽(yáng)能。所述一塊或多塊太陽(yáng)能板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流(DC)電能。此外，該方法包括將直流電能傳輸至安裝在所述電線桿上的逆變器。所述逆變器可以與一塊或多塊太陽(yáng)能板集成在一起，以便形成交流電光伏(AC PV)模塊。此外，該方法包括利用逆變器將直流電能轉(zhuǎn)換為交流(AC)電能并且將交流電能傳輸至用于配電的電網(wǎng)。
文檔編號(hào)H01L25/00GK102113118SQ200880130646
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者謝哈布·庫(kù)蘭 申請(qǐng)人:佩特拉太陽(yáng)能公司