電池儲能雙向變流器的制造方法
【專利摘要】本實用新型電池儲能雙向變流器，基于載波移相的光儲一體化逆變器，包括蓄電池、直流斷路器QF1、直流濾波器Z1、直流緩沖電路、直流繼電器、直流母線電容C1、三相半橋電路、三相電抗器L1、網(wǎng)側(cè)接觸器KM1、緩沖接觸器KM2、交流濾波器Z3和交流斷路器QF3組成；蓄電池通過直流斷路器QF1接入，然后接至直流濾波器Z1一側(cè)，直流濾波器Z1另一側(cè)接至直流母線電容C1；直流母線電容C1并聯(lián)三相半橋電路的直流端，三相半橋電路的三相輸出經(jīng)三相電抗器L1濾波后與D/Y型三相隔離變壓器T的初級相連，D/Y型三相隔離變壓器T的次級依次經(jīng)過網(wǎng)側(cè)接觸器KM1和交流斷路器QF3接入電網(wǎng)。
【專利說明】電池儲能雙向變流器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種工業(yè)電源領(lǐng)域的并網(wǎng)運行，尤其是一種蓄電池充放電一體化設(shè)計。

【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)電、太陽能等可再生能源發(fā)電自身所固有的隨機性、間歇性特征，決定了其規(guī)模化發(fā)展必然會對電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運行帶來顯著影響，必須有先進的儲能技術(shù)作支撐。儲能系統(tǒng)可以在很大程度上解決了新能源的電網(wǎng)不友好特性，實現(xiàn)新能源發(fā)電的平滑輸出，使大規(guī)模風(fēng)電及太陽能發(fā)電方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)。
[0003]儲能系統(tǒng)由儲能雙向變流器、電池、電池管理系統(tǒng)等組成。儲能雙向變流器是電網(wǎng)與電能存儲設(shè)備之間的紐帶，它肩負著向蓄電池充電和將蓄電池電能回饋電網(wǎng)作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型在于提供一種電池儲能雙向變流器，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的并網(wǎng)充放電。
[0005]本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種電池儲能雙向變流器，基于載波移相的光儲一體化逆變器，包括蓄電池、直流斷路器QF1、直流濾波器Z1、直流緩沖電路(由繼電器、電阻R和二極管D組成)、直流繼電器、直流母線電容Cl、三相半橋電路(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6組成)、三相電抗器L1、D/Y型三相隔離變壓器T、網(wǎng)側(cè)接觸器KM1、緩沖接觸器KM2、交流濾波器Z3和交流斷路器QF3組成；蓄電池通過直流斷路器QFl接入，然后接至直流濾波器器Zl 一側(cè)，直流濾波器Zl另一側(cè)接至大容量母線電容Cl。母線電容Cl并聯(lián)三相半橋電路的直流端，三相半橋電路的三相輸出經(jīng)三相電抗器LI濾波后與D/Y型三相隔離變壓器T的初級相連，三相隔離變壓器T的次級依次經(jīng)過網(wǎng)側(cè)接觸器KMl和交流斷路器QF3接入電網(wǎng)。
[0006]本實用新型運行于并網(wǎng)工作模式，三相逆變器通過對并網(wǎng)電流的控制實現(xiàn)能量雙向流動。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，本實用新型能及時檢測，并與電網(wǎng)斷開，進入獨立運行狀態(tài)。
[0007]本實用新型的有益效果是:實現(xiàn)恒流充放電、恒壓充電、限壓放電等多種充放電模式。針對電網(wǎng)干擾和諧波的影響，提出了基于離散傅里葉變換的閉環(huán)鎖相控制系統(tǒng)，并采用PI控制和重復(fù)控制復(fù)合的控制模式進行并網(wǎng)電流控制。實現(xiàn)電池和電網(wǎng)之間電能的雙向流動，實現(xiàn)對用電負荷的削峰填谷，有效解決分布式發(fā)電系統(tǒng)中存在的不穩(wěn)定性和間歇性等問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型整機系統(tǒng)圖；
[0009]圖2為本實用新型并網(wǎng)充放電控制結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3為本實用新型實施例的重復(fù)控制器結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型技術(shù)方案作進一步的詳細說明。
[0012]本實施例提供一種用于蓄電池充放電一體化設(shè)計的電池儲能雙向變流器，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的并網(wǎng)充放電，它的核心是三相半橋電路和并網(wǎng)控制。圖1是本實用新型整機系統(tǒng)圖。
[0013]并網(wǎng)狀態(tài)下，三相半橋電路能實現(xiàn)交、直流側(cè)可控的四象限運行，當(dāng)變流器從電網(wǎng)吸收能量時，運行在整流狀態(tài)，反之，若變流器向電網(wǎng)饋送能量時，變流器工作于有源逆變狀態(tài)。并網(wǎng)控制采用PI控制和重復(fù)控制復(fù)合的控制模式，PI控制器可實現(xiàn)無靜差跟蹤，能有效抑制變流器輸出電流的基波擾動，重復(fù)控制器作為周期性擾動信號的統(tǒng)一模型嵌入控制回路中，以抑制周期性擾動，實現(xiàn)周期性擾動的無靜差調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后采用SVPWM輸出驅(qū)動功率管。
[0014]并網(wǎng)充放電控制結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，Gm (z)、Gpi2 (Z)和Gpi(Z)為PI控制器，Gec(z)為重復(fù)控制器，通過雙環(huán)控制可實現(xiàn)恒流充放電、恒壓充電、限壓放電等，并可實現(xiàn)無功控制。并網(wǎng)控制采用PI控制和重復(fù)控制復(fù)合的控制模式，PI控制器可實現(xiàn)無靜差跟蹤，能有效抑制變流器輸出電流的基波擾動，重復(fù)控制器作為周期性擾動信號的統(tǒng)一模型嵌入控制回路中，以抑制周期性擾動，實現(xiàn)周期性擾動的無靜差調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后采用SVPWM輸出驅(qū)動功率管。
[0015]圖3為本實用新型實施例的重復(fù)控制器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤飾，但同樣在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電池儲能雙向變流器，基于載波移相的光儲一體化逆變器，其特征在于:包括蓄電池、直流斷路器職1、直流濾波器21、直流緩沖電路、直流繼電器、直流母線電容01、三相半橋電路、三相電抗器11、網(wǎng)側(cè)接觸器枷1、緩沖接觸器1(12、交流濾波器23和交流斷路器職3組成；所述蓄電池通過所述直流斷路器職1接入，然后接至所述直流濾波器21 —側(cè)，所述直流濾波器21另一側(cè)接至所述直流母線電容；所述直流母線電容并聯(lián)所述三相半橋電路的直流端，所述三相半橋電路的三相輸出經(jīng)所述三相電抗器[1濾波后與0八型三相隔離變壓器I的初級相連，所述0八型三相隔離變壓器I的次級依次經(jīng)過所述網(wǎng)側(cè)接觸器XII和交流斷路器職3接入電網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池儲能雙向變流器，其特征在于:所述直流緩沖電路由繼電器、電阻I？和二極管0組成。
【文檔編號】H02J3/32GK204216591SQ201420566314
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】張海波, 陳強, 孫邦伍, 王兆明 申請人:南京冠亞電源設(shè)備有限公司