CN202424196U - 基于多组逆变器单元并联构成的大容量储能变流器 - Google Patents

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刘智全
王皆庆
陈秋荣
蒋炳魁
刘红媛
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Abstract

一种基于多组逆变器单元并联构成的大容量储能变流器，所述大容量储能变流器包括多组独立直流输入的逆变器单元、一台网侧隔离变压器；所述多组独立直流输入的逆变器单元在交流侧并联连接，并联连接电路的输入端通过所述网侧隔离变压器连接至380V电网。本实用新型面向大容量电池堆进行了优化设计，可以彻底解决多组电池并联所带来的均压及环流问题，可以降低多个电池模块串并联所带来的特性不一致的风险，保证电池寿命。

Description

基于多组逆变器单元并联构成的大容量储能变流器
技术领域
本实用新型属于电力系统技术领域，涉及电力电子变流器技术领域在新能源产业中的应用，具体涉及到应用在储能系统及光伏发电系统的并网变流器装置。
背景技术
近几年来，中国的新能源产业尤其在风力发电和太阳能领域取得了空前的发展，目前仍在快速发展时期。但由于新能源受地理分布，季节变化，昼夜交替等因素的限制，使其对电网的电能质量和安全稳定运行造成影响，电能质量和能量存储已经成为电网前瞻性关键技术之一。
对于目前的储能装置，以电池为例，单体容量较小，需用多组串并联的方式组成大容量储能电站。对于这种储能方式，串并联方式伴随部件间的均压和均流的问题，如果在均压和均流得问题上处理的不够理想，则会引起电池直接损坏或电池个体寿命迅速下降等问题。本实用新型则是针对这类问题，以一种更合理的方式，对储能部件进行分组，分别控制每组电池的工作状态，可以根据储能的管理系统或根据预设的数据合理配置各个储能单元的工作状态，相比于传统的单组大功率变流器能够更好的解决上述问题。
实用新型内容
为解决目前储能装置部件间的均压和均流的问题，防止电池直接损坏或电池个体寿命迅速下降，本实用新型公开了一种基于多组逆变器模块并联构成的大容量储能变流器。
本实用新型具体采用以下技术方案。
一种基于多组逆变器单元并联构成的大容量储能变流器，其特征在于：
所述大容量储能变流器包括多组独立直流输入的逆变器单元、一台网侧隔离变压器；
所述多组独立直流输入的逆变器单元并联连接，并联连接电路的输入端通过所述网侧隔离变压器连接至380V电网。
本实用新型面向大容量电池堆进行了优化设计，可以彻底解决多组电池并联所带来的均流及环流问题，可以降低多个电池模块串联所带来的特性不一致的风险，保证电池寿命。
附图说明
图1为基于多组逆变器模块并联构成的大容量储能变流器结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步详细说明。
如图1所示为本实用新型公开的基于多组逆变器单元并联构成的大容量储能变流器结构示意图。
每组逆变器单元均通过三相全桥IGBT功率单元6进行功率变换。
IGBT功率单元6的直流侧配置直流支撑电容7来吸收直流纹波，直流侧进线端使用直流断路器3-3作为直流侧短路保护和隔离，并配置直流充电回路8-2为直流支撑电容7作预充电，直流侧主回路由直流接触器4-2完成接通或断开控制。
IGBT功率单元6的交流侧通过LCL并网滤波器5滤除谐波，交流进线侧使用交流断路器3-2作为交流侧短路保护和隔离，并配置交流充电回路8-1为直流支撑电容作预充电，交流侧主回路由交流接触器4-1完成接通或断开控制。
多组逆变单元在交流侧断路器3-2前端并联后通过变流器内部的隔离变压器2并网。隔离变压器的电网侧配置断路器3-1作为整个变流器的保护和控制。并在隔离变压器回路使用电流及电压测量元件给控制器提供监控和保护信号。
为了实现每组逆变单元可以分别控制，每组逆变单元的交流及直流回路中均配置电流及电压测量元件。
本实用新型适用于各种储能组件以充电和放电的形式与电网交换能量，用以对储能组件进行充、放电的控制与管理。
在微网能量管理系统的控制下时，能实现对电网负荷的“削峰填谷”以及快速的二次调频；与间歇式分布式能源(风电、光伏)配合时，能平抑间歇式能源的波动性，使得间歇式能源的负荷特性趋于可控制的“电网友好型负荷”。
当电网需要时，配网静止无功发生器使用，在总容量范围内提供就地的无功功率支撑；当与就地负荷、其他分布式能源组成微网并孤网运行时，能够为微网内的负荷提供稳定的电压和频率。

Claims (6)

1.一种基于多组逆变器单元并联构成的大容量储能变流器，其特征在于：
所述大容量储能变流器包括多组独立直流输入的逆变器单元、一台网侧隔离变压器；
所述多组独立直流输入的逆变器单元并联连接，并联连接电路的交流侧通过所述网侧隔离变压器连接至380V电网。
2.根据权利要求1所述的大容量储能变流器，其特征在于：
每组独立直流输入的逆变器单元由三相全桥IGBT功率单元构成。
3.根据权利要求2所述的大容量储能变流器，其特征在于：
每组独立直流输入的逆变器单元还包括LCL并网滤波器，所述并网滤波器连接在三相全桥IGBT功率单元的交流侧。
4.根据权利要求2所述的大容量储能变流器，其特征在于：
每组独立直流输入的逆变器单元还包括直流支撑电容，所述直流支撑电容设置在三相全桥IGBT功率单元的直流侧。
5.根据权利要求2所述的大容量储能变流器，其特征在于：
每组逆变器单元还包括交流断路器和直流断路器，所述交流断路器和直流断路器分别位于逆变单元的交流侧和直流侧。
6.根据权利要求2所述的大容量储能变流器，其特征在于：
每组逆变器单元还包括交流充电回路和直流充电回路，所述交流充电回路和直流充电回路分别位于逆变单元的交流侧和直流侧。
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