CN209562428U - 一种模块并联型储能变流器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模块并联型储能变流器，包括直流输入回路、功率单元、交流滤波回路、输出变压器、交流输出回路，所述直流输入回路、功率单元、交流滤波回路依次串联后，再依次连接输出变压器、交流输出回路。本实用新型通过多个直流输入回路、功率单元、交流滤波回路的串并联形成大容量的储能变流器，可有效提高储能变流器在不同功率下的运行效率，并通过模块冗余的配置改善储能变流器的整体可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及变流器，尤其涉及一种模块并联型储能变流器，主要适用于大容量储能电站、微电网等系统中，可提高储能变流器的稳定性及可靠性，属于储能技术领域。
背景技术
储能应用贯穿于电力系统发、输、配、用等各个环节，其中调频、调峰、延缓输配电扩容升级、备用电源、削峰填谷、电费管理等都是目前储能最具市场价值的一些应用。在“十三五”期间，储能产业保持着健康、可持续的发展态势，突破商业化应用的门槛，实现系统的多重价值，成为支撑能源革命、建设我国低碳绿色生态系统的新生力量。
储能变流器作为储能环节中的关键环节，其性能及可靠性决定了储能系统的整体特性，目前主流的储能变流器技术多采用大功率器件集成的方式，体积较大，散热要求高，且一旦功率器件故障，整个系统将瘫痪不能运作，严重影响着储能变流器的可靠性，且单个大电流回路长时间运行在较小的功率下，效率较低，进而导致整个系统损耗加大，经济性较低。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种模块并联型储能变流器，可有效提高储能变流器在不同功率下的运行效率，且可改善储能变流器的整体可靠性。
本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种模块并联型储能变流器，包括直流输入回路、功率单元、交流滤波回路、输出变压器、交流输出回路，所述直流输入回路、功率单元、交流滤波回路依次串联后，再依次连接输出变压器、交流输出回路。
进一步地，所述直流输入回路、功率单元、交流滤波回路至少为一组；当其为一组时，设计为100kW的容量，通过串并联形成100kW至1MW的容量范围；当其为两组以上时，各组直流输入回路、功率单元、交流滤波回路依次串联连接后再并联，并联后再与输出变压器、交流输出回路依次连接，以达到提高储能变流器容量的目标。
进一步地，所述直流输入回路由直流输入断路器QF1、直流熔断器FU1、直流高频滤波器EMI1、直流主接触器KM1、直流预充电接触器KM2、直流预充电电阻R1、直流放电接触器KM3、直流放电电阻R2组成。
进一步地，所述功率单元由6个IGBT器件G1-G6和直流支撑电容C1组成。
进一步地，所述交流滤波回路由交流滤波电抗器L1和交流滤波电容C2组成。
进一步地，所述输出变压器T1起到输出隔离及升压的目的，可滤除共模干扰，同时起到降低输出谐波的作用。
进一步地，所述交流输出回路由交流预充电电阻R3、交流预充电接触器KM4、交流主接触器KM5、交流高频滤波器EMI2、交流熔断器FU2、交流断路器QF2、避雷熔断器FU3、避雷器A1组成。
进一步地，所述直流输入回路、功率单元、交流滤波回路均可由多个模块先串联再并联组成多输入的模块并联型储能变流器，以提高整体的容量。
进一步地，所述模块并联型储能变流器可在直流输入侧将各个输入并联短接在一起，直流输入侧接一个大容量的电池储能系统。
进一步地，所述模块并联型储能变流器直流输入侧可接入铁锂电池、铅酸电池、超级电容等不同的介质，通过后面的功率回路组成混合储能系统接入到电网中。
进一步地，所述模块并联型储能变流器直流输入侧也可通过直流铜牌短接在一起，接入一套单一介质的大容量电池储能系统，接到电网系统中。
本实用新型与现有技术相比的优点是：通过多个直流输入回路、功率单元、交流滤波回路的串并联形成大容量的储能变流器，可有效提高储能变流器在不同功率下的运行效率，并通过模块冗余的配置改善储能变流器的整体可靠性。
附图说明
图1本实用新型储能变流器的组成框图。
图2本实用新型储能变流器各回路拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步详述。
如图1、图2所示，一种模块并联型储能变流器，包括直流输入回路、功率单元、交流滤波回路、输出变压器、交流输出回路，所述直流输入回路、功率单元、交流滤波回路依次串联后，再依次连接输出变压器、交流输出回路。
进一步地，所述直流输入回路、功率单元、交流滤波回路至少为一组；当其为一组时，设计为100kW的容量，通过串并联形成100kW至1MW的容量范围；当其为两组以上时，各组直流输入回路、功率单元、交流滤波回路依次串联连接后再并联，并联后再与输出变压器、交流输出回路依次连接，以达到提高储能变流器容量的目标。
进一步地，所述直流输入回路由直流输入断路器QF1、直流熔断器FU1、直流高频滤波器EMI1、直流主接触器KM1、直流预充电接触器KM2、直流预充电电阻R1、直流放电接触器KM3、直流放电电阻R2组成。
进一步地，所述功率单元由6个IGBT器件G1-G6和直流支撑电容C1组成。
进一步地，所述交流滤波回路由交流滤波电抗器L1和交流滤波电容C2组成。
进一步地，所述输出变压器T1起到输出隔离及升压的目的，可滤除共模干扰，同时起到降低输出谐波的作用。
进一步地，所述交流输出回路由交流预充电电阻R3、交流预充电接触器KM4、交流主接触器KM5、交流高频滤波器EMI2、交流熔断器FU2、交流断路器QF2、避雷熔断器FU3、避雷器A1组成。
进一步地，所述直流输入回路、功率单元、交流滤波回路均可由多个模块先串联再并联组成多输入的模块并联型储能变流器，以提高整体的容量。
进一步地，所述模块并联型储能变流器可在直流输入侧将各个输入并联短接在一起，直流输入侧接一个大容量的电池储能系统。
进一步地，所述模块并联型储能变流器直流输入侧可接入铁锂电池、铅酸电池、超级电容等不同的介质，通过后面的功率回路组成混合储能系统接入到电网中。
进一步地，所述模块并联型储能变流器直流输入侧也可通过直流铜牌短接在一起，接入一套单一介质的大容量电池储能系统，接到电网系统中。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种模块并联型储能变流器，其特征在于：包括直流输入回路、功率单元、交流滤波回路、输出变压器、交流输出回路，所述直流输入回路、功率单元、交流滤波回路依次串联后，再依次连接输出变压器、交流输出回路。
2.根据权利要求1所述的一种模块并联型储能变流器，其特征在于：所述直流输入回路、功率单元、交流滤波回路至少为一组；当其为一组时，设计为100kW的容量，通过串并联形成100kW至1MW的容量范围；当其为两组以上时，各组直流输入回路、功率单元、交流滤波回路依次串联连接后再并联，并联后再与输出变压器、交流输出回路依次连接，以达到提高储能变流器容量的目标。
3.根据权利要求1所述的一种模块并联型储能变流器，其特征在于：所述直流输入回路由直流输入断路器QF1、直流熔断器FU1、直流高频滤波器EMI1、直流主接触器KM1、直流预充电接触器KM2、直流预充电电阻R1、直流放电接触器KM3、直流放电电阻R2组成。
4.根据权利要求1所述的一种模块并联型储能变流器，其特征在于：所述功率单元由6个IGBT器件G1-G6和直流支撑电容C1组成。
5.根据权利要求1所述的一种模块并联型储能变流器，其特征在于：所述交流滤波回路由交流滤波电抗器L1和交流滤波电容C2组成。
6.根据权利要求1所述的一种模块并联型储能变流器，其特征在于：所述交流输出回路由交流预充电电阻R3、交流预充电接触器KM4、交流主接触器KM5、交流高频滤波器EMI2、交流熔断器FU2、交流断路器QF2、避雷熔断器FU3、避雷器A1组成。
7.根据权利要求1所述的一种模块并联型储能变流器，其特征在于：所述模块并联型储能变流器在直流输入侧将各个输入并联短接在一起，直流输入侧接一个大容量的电池储能系统。
8.根据权利要求1所述的一种模块并联型储能变流器，其特征在于：所述模块并联型储能变流器直流输入侧可接入铁锂电池、铅酸电池或超级电容，通过后面的功率回路组成混合储能系统接入到电网中。
9.根据权利要求1所述的一种模块并联型储能变流器，其特征在于：所述模块并联型储能变流器直流输入侧通过直流铜牌短接在一起，接入一套单一介质的大容量电池储能系统，接到电网系统中。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN113904377A (zh) * | 2021-09-16 | 2022-01-07 | 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 | 一种多功能多端口模块化能量路由器装置 |
| CN114069662A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-02-18 | 国网湖南省电力有限公司 | 兼顾调峰、调频功能的储能电站有功调度控制方法及系统 |
| CN117614303A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-02-27 | 杭州思拓瑞吉科技有限公司 | 一种液流电池储能变流器控制系统和方法 |
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| CN117614303A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-02-27 | 杭州思拓瑞吉科技有限公司 | 一种液流电池储能变流器控制系统和方法 |
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