專利名稱：一種儲能變流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電カ系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及ー種儲能變流器。
背景技術(shù)：
近幾年來，中國的新能源產(chǎn)業(yè)尤其在風(fēng)カ發(fā)電和太陽能領(lǐng)域取得了空前的發(fā)展。但由于新能源受地理分布，季節(jié)變化，晝夜交替等因素的限制，使其對電網(wǎng)的電能質(zhì)量和安全穩(wěn)定運行造成影響，電能質(zhì)量和能量存儲已經(jīng)成為電網(wǎng)前瞻性關(guān)鍵技術(shù)之一。對于目前的儲能裝置，以電池為例，単體容量較小，需用多組串并聯(lián)的方式組成大容量儲能電站。但是這種串并聯(lián)的儲能方式，存在著部件間的均壓和均流的問題，如果在均壓和均流的問題上處理的不夠理想，則會引起電池直接損壞或電池個體壽命迅速下降等問題。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供了ー種儲能變流器，有效的解決了由于電流電壓不均而造成的電池?fù)p壞以及電池個體壽命迅速下降的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案ー種儲能變流器，包括隔離變壓器、逆變單元和多組升降壓單元，所述逆變単元的交流側(cè)通過所述隔離變壓器與外電網(wǎng)相連；每組所述升降壓單元的第一端并聯(lián)，且并聯(lián)后的電路與所述逆變単元的直流側(cè)相連，所述升降壓單元的第二端與外接儲能單元相連。優(yōu)選的，所述逆變単元和每組所述升降壓單元具體為三相全橋IGBT功率単元。優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述逆變単元的三相全橋IGBT功率単元與所述隔離變壓器之間，濾除諧波的LCL并網(wǎng)濾波器。優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述升降壓單元的第一端與所述逆變単元的三相全橋IGBT功率単元的直流側(cè)之間，維持直流母線的電壓穩(wěn)定以及功率流動的直流母線支撐電容組。優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述升降壓單元的第二端與外接儲能單元之間的直流側(cè)支撐電容。優(yōu)選的，每組所述升降壓單元還包括設(shè)置在所述直流側(cè)支撐電容與外接儲能單元之間，進(jìn)行直流保護(hù)和隔離的直流斷路器。優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述LCL并網(wǎng)濾波器的交流側(cè)與所述隔離變壓器之間，進(jìn)行交流短路保護(hù)和隔離的交流斷路器。優(yōu)選的，還包括[0021]設(shè)置在所述直流側(cè)支撐電容與所述直流斷路器之間，為所述直流側(cè)支撐電容作預(yù)充電的直流充電回路。優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所示交流斷路器與所述直流母線支撐電容組之間，為所示直流母線支撐電容組作預(yù)充電的交流充電回路。經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供了一種儲能變流器，對儲能部件進(jìn)行分組，分別控制每組電池的工作狀態(tài)，可以根據(jù)儲能的管理系統(tǒng)或根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)合理配置各個儲能單元的工作狀態(tài)，有效的解決了由于電流電壓不均而造成的電池?fù)p壞以及電池個體壽命迅速下降的問題。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型提供的一種儲能變流器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。本實用新型實施例提供了一種儲能變流器，包括隔離變壓器、逆變單元和多組升降壓單元，所述逆變單元的交流側(cè)通過所述隔離變壓器與外電網(wǎng)相連；每組所述升降壓單元的第一端并聯(lián)，且并聯(lián)后的電路與所述逆變單元的直流側(cè)相連，所述升降壓單元的第二端與外接儲能單元相連。優(yōu)選的，所述逆變單元和每組所述升降壓單元具體為三相全橋IGBT功率單元。通過對儲能部件進(jìn)行分組，分別控制每組電池的工作狀態(tài)，可以根據(jù)儲能的管理系統(tǒng)或根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)合理配置各個儲能單元的工作狀態(tài)，有效的解決了由于電流電壓不均而造成的電池?fù)p壞以及電池個體壽命迅速下降的問題。實施例一請參見圖1，圖I為本實用新型提供的一種儲能變流器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括隔離變壓器、逆變單元和多組升降壓單元，所述逆變單元的交流側(cè)通過所述隔離變壓器與外電網(wǎng)相連；每組所述升降壓單元的第一端并聯(lián)，且并聯(lián)后的電路與所述逆變單元的直流側(cè)相連，所述升降壓單元的第二端與外接儲能單元相連。優(yōu)選的，所述逆變單元和每組所述升降壓單元具體為三相全橋IGBT功率單元。優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述逆變單元的三相全橋IGBT功率單元與所述隔離變壓器之間，濾除諧波的LCL并網(wǎng)濾波器。優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述升降壓單元的第一端與所述逆變單元的三相全橋IGBT功率單元的直流側(cè)之間，維持直流母線的電壓穩(wěn)定以及功率流動的直流母線支撐電容組。優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述升降壓單元的第二端與外接儲能單元之間的直流側(cè)支撐電容。優(yōu)選的，每組所述升降壓單元還包括設(shè)置在所述直流側(cè)支撐電容與外接儲能單元之間，進(jìn)行直流保護(hù)和隔離的直流斷路器。優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述LCL并網(wǎng)濾波器的交流側(cè)與所述隔離變壓器之間，進(jìn)行交流短路保護(hù)和隔離的交流斷路器。優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述直流側(cè)支撐電容與所述直流斷路器之間，為所述直流側(cè)支撐電容作預(yù)充電的直流充電回路。優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所示交流斷路器與所述直流母線支撐電容組之間，為所示直流母線支撐電容組作預(yù)充電的交流充電回路。具體工作原理為通過三相全橋IGBT功率單元6進(jìn)行功率變換，IGBT功率單元的直流側(cè)通過直流母線支撐電容組7-1來維持直流母線的電壓穩(wěn)定和功率流動，逆變單元的直流側(cè)連接至多組升降壓單元9并聯(lián)的第一端即直流側(cè)，升降壓單元的第二端即負(fù)載側(cè)進(jìn)線端使用直流斷路器3-3作為直流側(cè)短路保護(hù)和隔離，并配置直流側(cè)支撐電容7-2來吸收紋波電流，還配置直流充電回路8-2為直流側(cè)支撐電容7-2作預(yù)充電，直流側(cè)主回路由直流接觸器4-2完成接通或斷開控制。交流側(cè)通過LCL并網(wǎng)濾波器5濾除諧波，交流進(jìn)線側(cè)使用交流斷路器3-2作為交流側(cè)短路保護(hù)和隔離，并配置交流充電回路8-1為直流母線支撐電容組7-1作預(yù)充電，交流側(cè)主回路由交流接觸器4-1完成接通或斷開控制。逆變單元在交流側(cè)通過斷路器3-2再通過變流器內(nèi)部的隔離變壓器2并網(wǎng)。隔離變壓器的電網(wǎng)側(cè)配置斷路器3-1作為整個變流器的保護(hù)和控制。并在隔離變壓器回路使用電流及電壓測量元件給控制器提供監(jiān)控和保護(hù)信號。除此，在每組升降壓單元的回路中均配置電流及電壓測量元件，通過控制每組升降壓單元的三橋臂IGBT的導(dǎo)通來實現(xiàn)電壓電流控制；各組升降壓單元控制目標(biāo)不同，則導(dǎo)通控制不同，進(jìn)而實現(xiàn)了每組升降壓單元的單獨控制。本實用新型適用于各種儲能組件以充電和放電的形式與電網(wǎng)交換能量，用以對儲能組件進(jìn)行充、放電的控制與管理。在微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的控制下時，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時對儲能組件進(jìn)行放電控制，在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時對儲能組件進(jìn)行充電控制，實現(xiàn)了對電網(wǎng)負(fù)荷的“削峰填谷”以及采用V/f控制的變流器可提供穩(wěn)定頻率的電壓，實現(xiàn)了快速的二次調(diào)頻；與間歇式分布式能源(風(fēng)電、光伏)配合時，可通過實時控制儲能組件的充放電(在間歇式能源出力少的時候儲能放電、在間歇式能源出力多的時候儲能充電)，可使其波動性得到有效的平抑，整體出力趨于平滑甚至按調(diào)度規(guī)定的出力曲線運行，因此可使間歇式能源的負(fù)荷特性趨于可控制的“電網(wǎng)友好型負(fù)荷”。當(dāng)電網(wǎng)需要時，可作為配網(wǎng)靜止無功發(fā)生器使用，在總?cè)萘糠秶鷥?nèi)提供就地的無功功率支撐；當(dāng)與就地負(fù)荷、其他分布式能源組成微網(wǎng)并孤網(wǎng)運行時，能夠為微網(wǎng)內(nèi)的負(fù)荷提供穩(wěn)定的電壓和頻率。本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例提供的裝置而言，由于其與實施例提供的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。 對所提供的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯 而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所提供的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種儲能變流器，其特征在于，包括隔離變壓器、逆變單元和多組升降壓單元， 所述逆變單元的交流側(cè)通過所述隔離變壓器與外電網(wǎng)相連； 每組所述升降壓單元連接在所述逆變單元的直流側(cè)與外接儲能單元之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲能變流器，其特征在于，所述逆變單元和每組所述升降壓單元具體為三相全橋IGBT功率單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲能變流器，其特征在于，還包括 設(shè)置在所述逆變單元的三相全橋IGBT功率單元與所述隔離變壓器之間，濾除諧波的LCL并網(wǎng)濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲能變流器，其特征在于，還包括 設(shè)置在所述升降壓單元與所述逆變單元直流側(cè)之間，維持直流母線的電壓穩(wěn)定以及功率流動的直流母線支撐電容組。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲能變流器，其特征在于，還包括 設(shè)置在所述升降壓單元與外接儲能單元之間的直流側(cè)支撐電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儲能變流器，其特征在于，每組所述升降壓單元還包括 設(shè)置在所述直流側(cè)支撐電容與外接儲能單元之間，進(jìn)行直流保護(hù)和隔離的直流斷路器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲能變流器，其特征在于，還包括 設(shè)置在所述LCL并網(wǎng)濾波器與所述隔離變壓器之間，進(jìn)行交流短路保護(hù)和隔離的交流斷路器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儲能變流器，其特征在于，還包括 設(shè)置在所述直流側(cè)支撐電容與所述直流斷路器之間，為所述直流側(cè)支撐電容作預(yù)充電的直流充電回路。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的儲能變流器，其特征在于，還包括 設(shè)置在所示交流斷路器與所述直流母線支撐電容組之間，為所示直流母線支撐電容組作預(yù)充電的交流充電回路。
專利摘要本實用新型提供了一種儲能變流器，對儲能部件進(jìn)行分組，分別控制每組電池的工作狀態(tài)，可以根據(jù)儲能的管理系統(tǒng)或根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)合理配置各個儲能單元的工作狀態(tài)，有效的解決了由于電流電壓不均而造成的電池?fù)p壞以及電池個體壽命迅速下降的問題。
文檔編號H02J7/00GK202444289SQ20122005341
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者劉志超, 周丹, 張雪松, 李逢兵, 汪科, 趙波 申請人:浙江省電力試驗研究院