CN209994119U - 一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统 - Google Patents
一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209994119U CN209994119U CN201920774463.1U CN201920774463U CN209994119U CN 209994119 U CN209994119 U CN 209994119U CN 201920774463 U CN201920774463 U CN 201920774463U CN 209994119 U CN209994119 U CN 209994119U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy storage
- power
- power supply
- power line
- switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本实用新型属于多电源系统应用技术领域，涉及一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统。利用储能换流器单元系统在本身功率支撑范围内具备电压、频率、相位的调节能力，在并网运行时具有跟踪电网电源的电压和频率及相位的能力并保持与电网电源的一致，且储能换流器单元系统在电压源模式并网运行时，在电网电源故障断电时仍然不间断运行及供电的技术特性，采用双单元储能换流器受控重组的柔性系统构造，通过控制受控电力开关实现系统构造变化，解决了多电源无缝切换的交流直流交流的功能构造和供电电源直供储能换流器电压源并接运行的高效不间断供电的功能构造，在电网电源故障恢复供电或者备用电源具备接入供电时，实现受控投切无缝转换。
Description
技术领域
本实用新型属于多电源系统应用技术领域，具体涉及一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统。
背景技术
两种以上电源对负荷进行供电通常一供一备及一供多备，供电电源故障停止供电时采用供电电源断开后另一种备用电源再投入供电，产生有缝电源供电转换的过程，越来越多的负荷设备需要多电源无缝切换；特别是在需要双路供电的应用场景以及并网/离网微电网系统应用中，迫切需要实现多电源的无缝切换；众所周知的UPS不间断电源系统就是现有技术解决方案之一，但是现有技术UPS不间断电源系统存在明显的缺陷，如：电源供电始终通过交流转换为直流及直流转换为交流，产生大量电力损耗；电源转换是采用快速电子开关进行切换，需要儿毫秒至十几毫秒转换时间，不能满足高质量电力供电要求的设备的要求。
业界熟知储能换流器单元系统在本身功率支撑范围内具备电压、频率、相位的调节能力，在并网运行时具有跟踪电网电源的电压和频率及相位的能力并保持与电网电源的一致；储能换流器单元系统在电压源模式并网运行时，遇到电网电源故障断电时仍然能够不间断运行及供电，但是当故障的电网电源恢复供电或者另外的备用电源接入并供电时，由于电压、频率、相位与正在运行供电的储能换流器单元系统当前电压、频率、相位往往不一致，会造成接入及供电系统瘫痪。
发明内容
为了解决双电源无缝转换技术难题，本实用新型提出一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统，主要包括：主供电电源、系统控制单元、第1储能换流器模块、第1储能蓄电池单元、第2储能换流器模块、第2储能蓄电池单元、用电负荷、备用电源、主供电开关、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关、用电负荷电力开关、备用电源供电电力开关、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关、电源供电电力线、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线、第1储能蓄电池单元直流电力线、第2储能蓄电池单元直流电力线、第1储能换流器模块交流电力线、第2储能换流器模块交流电力线、系统总线、用电负荷电力线、备用电源供电电力线，其中：
主供电电源连接电源供电电力线并分别通过主供电开关、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关连接用电负荷电力线以及用电负荷电力线通过用电负荷电力开关连接用电负荷，构成主供电电源为用电负荷直接供电的电力路径；
备用电源连接备用电源供电电力线及备用电源供电电力线通过备用电源供电电力开关连接电源供电电力线并经第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关连接用电负荷电力线再由用电负荷电力线通过用电负荷电力开关连接用电负荷，构成备用电源为用电负荷直接供电的电力路径；
主供电电源连接电源供电电力线并顺次通过主供电开关、第1储能换流器模块交流电力线连接第1储能换流器模块，由第1储能换流器模块顺次经过第1储能蓄电池单元直流电力线、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关、第2储能蓄电池单元直流电力线连接第2储能换流器模块，再由第2储能换流器模块顺次连接第2储能换流器模块交流电力线、电源供电电力线、用电负荷电力线以及用电负荷电力线通过用电负荷电力开关连接用电负荷，构成主供电电源为用电负荷进行无缝切换不间断供电的电力路径；
备用电源连接备用电源供电电力线及备用电源供电电力线通过备用电源供电电力开关连接电源供电电力线及电源供电电力线通过第1储能换流器模块交流电力线连接第1储能换流器模块，由第1储能换流器模块顺次经过第1储能蓄电池单元直流电力线、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关、第2储能蓄电池单元直流电力线连接第2储能换流器模块，再由第2储能换流器模块顺次连接第2储能换流器模块交流电力线、电源供电电力线、用电负荷电力线以及用电负荷电力线通过用电负荷电力开关连接用电负荷，构成备用电源为用电负荷进行无缝切换不间断供电的电力路径；
第1储能蓄电池单元通过第1储能蓄电池单元直流电力线连接第1储能换流器模块，由第1储能换流器模块顺次连接第1储能换流器模块交流电力线、电源供电电力线、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关、用电负荷电力线以及用电负荷电力线通过用电负荷电力开关连接用电负荷，构成第1储能蓄电池单元为用电负荷进行不间断供电的电力路径；
第2储能蓄电池单元通过第2储能蓄电池单元直流电力线连接第2储能换流器模块，由第2储能换流器模块顺次连接第2储能换流器模块交流电力线、电源供电电力线、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关、用电负荷电力线以及用电负荷电力线通过用电负荷电力开关连接用电负荷，构成第1储能蓄电池单元为用电负荷进行不间断供电的电力路径；
系统控制单元通过系统总线分别连接第1储能换流器模块、第1储能蓄电池单元、第2储能换流器模块、第2储能蓄电池单元、备用电源、主供电开关、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关、用电负荷电力开关、备用电源供电电力开关、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关，构成基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统控制链路。
所述一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统，其特征是第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关优选常开受控电力开关。
一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统，利用储能换流器单元系统在本身功率支撑范围内具备电压、频率、相位的调节能力，在并网运行时具有跟踪电网电源的电压和频率及相位的能力并保持与电网电源的一致，且储能换流器单元系统在电压源模式并网运行时，遇到电网电源故障断电时仍然能够不间断运行及供电的技术特性，采用双单元储能换流器受控重组的柔性系统构造，通过控制受控电力开关实现系统构造变化，解决了多电源无缝切换的交流直流交流的功能构造和供电电源直供储能换流器电压源并接运行的高效不间断供电的功能构造，在电网电源故障修复恢复供电或者备用电源具备接入供电时，实现受控投切无缝转换。
附图说明
图1为一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统的构成原理示意图。
具体实施方式
作为实施例子，结合附图对一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统给予说明，但是，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型的技术与方案不限于本实施例子给出的内容。
如图1所示，一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统，主要包括：主供电电源(1)、系统控制单元(2)、第1储能换流器模块(3)、第1储能蓄电池单元(4)、第2储能换流器模块(5)、第2储能蓄电池单元(6)、用电负荷(7)、备用电源(8)、主供电开关(10)、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)、用电负荷电力开关(13)、备用电源供电电力开关(14)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关(15)、电源供电电力线(20)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线(21)、第1储能蓄电池单元直流电力线(22)、第2储能蓄电池单元直流电力线(23)、第1储能换流器模块交流电力线(24)、第2储能换流器模块交流电力线(25)、系统总线(26)、用电负荷电力线(27)、备用电源供电电力线(28)，其中：
主供电电源(1)连接电源供电电力线(20)并分别通过主供电开关(10)、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)连接用电负荷电力线(27)以及用电负荷电力线(27)通过用电负荷电力开关(13)连接用电负荷(7)，构成主供电电源(1)为用电负荷(7)直接供电的电力路径；
备用电源(8)连接备用电源供电电力线(28)及备用电源供电电力线(28)通过备用电源供电电力开关(14)连接电源供电电力线(20)并经第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)连接用电负荷电力线(27)再山用电负荷电力线(27)通过用电负荷电力开关(13)连接用电负荷(7)，构成备用电源(8)为用电负荷(7)直接供电的电力路径；
主供电电源(1)连接电源供电电力线(20)并顺次通过主供电开关(10)、第1储能换流器模块交流电力线(24)连接第1储能换流器模块(3)，由第1储能换流器模块(3)顺次经过第1储能蓄电池单元直流电力线(22)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线(21)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关(15)、第2储能蓄电池单元直流电力线(23)连接第2储能换流器模块(5)，再由第2储能换流器模块(5)顺次连接第2储能换流器模块交流电力线(25)、电源供电电力线(20)、用电负荷电力线(27)以及用电负荷电力线(27)通过用电负荷电力开关(13)连接用电负荷(7)，构成主供电电源(1)为用电负荷(7)进行无缝切换不间断供电的电力路径；
备用电源(8)连接备用电源供电电力线(28)及备用电源供电电力线(28)通过备用电源供电电力开关(14)连接电源供电电力线(20)及电源供电电力线(20)通过第1储能换流器模块交流电力线(24)连接第1储能换流器模块(3)，由第1储能换流器模块(3)顺次经过第1储能蓄电池单元直流电力线(22)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线(21)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关(15)、第2储能蓄电池单元直流电力线(23)连接第2储能换流器模块(5)，再由第2储能换流器模块(5)顺次连接第2储能换流器模块交流电力线(25)、电源供电电力线(20)、用电负荷电力线(27)以及用电负荷电力线(27)通过用电负荷电力开关(13)连接用电负荷(7)，构成备用电源(8)为用电负荷(7)进行无缝切换不间断供电的电力路径；
第1储能蓄电池单元(4)通过第1储能蓄电池单元直流电力线(22)连接第1储能换流器模块(3)，由第1储能换流器模块(3)顺次连接第1储能换流器模块交流电力线(24)、电源供电电力线(20)、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)、用电负荷电力线(27)以及用电负荷电力线(27)通过用电负荷电力开关(13)连接用电负荷(7)，构成第1储能蓄电池单元(4)为用电负荷(7)进行不间断供电的电力路径；
第2储能蓄电池单元(6)通过第2储能蓄电池单元直流电力线(23)连接第2储能换流器模块(5)，由第2储能换流器模块(5)顺次连接第2储能换流器模块交流电力线(25)、电源供电电力线(20)、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)、用电负荷电力线(27)以及用电负荷电力线(27)通过用电负荷电力开关(13)连接用电负荷(7)，构成第1储能蓄电池单元(4)为用电负荷(7)进行不间断供电的电力路径；
系统控制单元(2)通过系统总线(26)分别连接第1储能换流器模块(3)、第1储能蓄电池单元(4)、第2储能换流器模块(5)、第2储能蓄电池单元(6)、备用电源(8)、主供电开关(10)、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)、用电负荷电力开关(13)、备用电源供电电力开关(14)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关(15)，构成基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统控制链路；
基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统的控制运行方式为：
在主供电电源(1)正常供电时，系统控制单元(2)控制主供电开关(10)、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)、用电负荷电力开关(13)闭合并且控制备用电源供电电力开关(14)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关(15)断开，以及控制第1储能换流器模块(3)、第2储能换流器模块(5)其中至少第2储能换流器模块(5)运行在电压源模式；
在主供电电源(1)故障停止供电时，第2储能换流器模块(5)不间断供电运行，同时系统控制单元(2)控制主供电开关(10)断开，由第2储能换流器模块(5)不间断为用电负荷(7)供电；
在主供电电源(1)故障修复具备供电能力时，系统控制单元(2)控制第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)断开之后，控制主供电开关(10)闭合，构成主供电电源(1)无缝投入并不间断供电；
或者主供电电源(1)故障同时备用电源(8)具备供电能力时，系统控制单元(2)控制第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)断开之后，控制控制备用电源供电电力开关(14)闭合，构成备用电源(8)无缝投入并不间断供电。
所述一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统，其特征是第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)优选常开受控电力开关。
一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统，利用储能换流器单元系统在本身功率支撑范围内具备电压、频率、相位的调节能力，在并网运行时具有跟踪电网电源的电压和频率及相位的能力并保持与电网电源的一致，且储能换流器单元系统在电压源模式并网运行时，遇到电网电源故障断电时仍然能够不间断运行及供电的技术特性，采用双单元储能换流器受控重组的柔性系统构造，通过控制受控电力开关实现系统构造变化，解决了多电源无缝切换的交流直流交流的功能构造和供电电源直供储能换流器电压源并接运行的高效不间断供电的功能构造，在电网电源故障修复恢复供电或者备用电源具备接入供电时，实现受控投切无缝转换。
Claims (2)
1.一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统，主要包括：主供电电源(1)、系统控制单元(2)、第1储能换流器模块(3)、第1储能蓄电池单元(4)、第2储能换流器模块(5)、第2储能蓄电池单元(6)、用电负荷(7)、备用电源(8)、主供电开关(10)、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)、用电负荷电力开关(13)、备用电源供电电力开关(14)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关(15)、电源供电电力线(20)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线(21)、第1储能蓄电池单元直流电力线(22)、第2储能蓄电池单元直流电力线(23)、第1储能换流器模块交流电力线(24)、第2储能换流器模块交流电力线(25)、系统总线(26)、用电负荷电力线(27)、备用电源供电电力线(28)，其中：
主供电电源(1)连接电源供电电力线(20)并分别通过主供电开关(10)、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)连接用电负荷电力线(27)以及用电负荷电力线(27)通过用电负荷电力开关(13)连接用电负荷(7)，构成主供电电源(1)为用电负荷(7)直接供电的电力路径；
备用电源(8)连接备用电源供电电力线(28)及备用电源供电电力线(28)通过备用电源供电电力开关(14)连接电源供电电力线(20)并经第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)连接用电负荷电力线(27)再由用电负荷电力线(27)通过用电负荷电力开关(13)连接用电负荷(7)，构成备用电源(8)为用电负荷(7)直接供电的电力路径；
主供电电源(1)连接电源供电电力线(20)并顺次通过主供电开关(10)、第1储能换流器模块交流电力线(24)连接第1储能换流器模块(3)，由第1储能换流器模块(3)顺次经过第1储能蓄电池单元直流电力线(22)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线(21)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关(15)、第2储能蓄电池单元直流电力线(23)连接第2储能换流器模块(5)，再由第2储能换流器模块(5)顺次连接第2储能换流器模块交流电力线(25)、电源供电电力线(20)、用电负荷电力线(27)以及用电负荷电力线(27)通过用电负荷电力开关(13)连接用电负荷(7)，构成主供电电源(1)为用电负荷(7)进行无缝切换不间断供电的电力路径；
备用电源(8)连接备用电源供电电力线(28)及备用电源供电电力线(28)通过备用电源供电电力开关(14)连接电源供电电力线(20)及电源供电电力线(20)通过第1储能换流器模块交流电力线(24)连接第1储能换流器模块(3)，由第1储能换流器模块(3)顺次经过第1储能蓄电池单元直流电力线(22)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线(21)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关(15)、第2储能蓄电池单元直流电力线(23)连接第2储能换流器模块(5)，再由第2储能换流器模块(5)顺次连接第2储能换流器模块交流电力线(25)、电源供电电力线(20)、用电负荷电力线(27)以及用电负荷电力线(27)通过用电负荷电力开关(13)连接用电负荷(7)，构成备用电源(8)为用电负荷(7)进行无缝切换不间断供电的电力路径；
第1储能蓄电池单元(4)通过第1储能蓄电池单元直流电力线(22)连接第1储能换流器模块(3)，由第1储能换流器模块(3)顺次连接第1储能换流器模块交流电力线(24)、电源供电电力线(20)、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)、用电负荷电力线(27)以及用电负荷电力线(27)通过用电负荷电力开关(13)连接用电负荷(7)，构成第1储能蓄电池单元(4)为用电负荷(7)进行不间断供电的电力路径；
第2储能蓄电池单元(6)通过第2储能蓄电池单元直流电力线(23)连接第2储能换流器模块(5)，由第2储能换流器模块(5)顺次连接第2储能换流器模块交流电力线(25)、电源供电电力线(20)、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)、用电负荷电力线(27)以及用电负荷电力线(27)通过用电负荷电力开关(13)连接用电负荷(7)，构成第1储能蓄电池单元(4)为用电负荷(7)进行不间断供电的电力路径；
系统控制单元(2)通过系统总线(26)分别连接第1储能换流器模块(3)、第1储能蓄电池单元(4)、第2储能换流器模块(5)、第2储能蓄电池单元(6)、备用电源(8)、主供电开关(10)、第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)、用电负荷电力开关(13)、备用电源供电电力开关(14)、第1与第2储能蓄电池单元之间直流母线通断开关(15)，构成基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统控制链路。
2.根据权利要求1所述一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统，其特征是第1与第2储能换流器模块之间供电电力线通断开关(11)为常开受控电力开关。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920774463.1U CN209994119U (zh) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920774463.1U CN209994119U (zh) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209994119U true CN209994119U (zh) | 2020-01-24 |
Family
ID=69295340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920774463.1U Active CN209994119U (zh) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209994119U (zh) |
-
2019
- 2019-05-28 CN CN201920774463.1U patent/CN209994119U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2512880C2 (ru) | Система накопления электрической энергии на базе аккумуляторных батарей и суперконденсатора с функцией улучшения качества сети | |
| EP2528181B1 (en) | POWER SUPPLY SYSTEM WITH INTEGRATION OF WIND POWER, SOLAR ENERGY, DIESEL fuel generator AND MAINS SUPPLY | |
| CN107394829B (zh) | 一种基于无互联通信的直流供电系统协调控制系统及方法 | |
| KR101135284B1 (ko) | 충전장치를 채용하고 무효전력 제어기능을 갖는 다중기능 전력변환 장치 및 방법 | |
| WO2012144357A1 (ja) | 電力供給装置、電力供給装置の制御方法、および直流給電システム | |
| CN102104263A (zh) | 具有多重输入电源的高压直流不断电供电系统 | |
| KR101319959B1 (ko) | 하이브리드 에너지 저장 시스템 | |
| CN105515167A (zh) | 一种不间断电源ups装置及其供电方法 | |
| CN202094650U (zh) | 一种微网控制系统及应用其的微网型风光发电系统 | |
| JP2013123355A (ja) | 電力管理装置およびその制御方法 | |
| CN104362665A (zh) | 一种微电网离网切换到并网的控制系统及控制方法 | |
| JPWO2013175612A1 (ja) | 電力供給システム | |
| CN103633727A (zh) | 混合电力光伏储能系统逆控一体机 | |
| CN103296738A (zh) | 一种双重备用节约型直流供电系统 | |
| CN2930061Y (zh) | 工业驱动用不间断电源 | |
| CN103296696A (zh) | 逆变器及其控制方法 | |
| TW201318297A (zh) | 微電網儲能系統模式切換裝置 | |
| KR20170026695A (ko) | 하이브리드 에너지저장 시스템 | |
| CN104578154A (zh) | 一种给煤机低电压穿越的方法 | |
| CN203312829U (zh) | 可实现离网模式与并网模式的平滑切换的逆变器 | |
| CN112701731A (zh) | 一种储能微电网并离网无缝切换装置、方法及系统 | |
| CN209994119U (zh) | 一种基于双单元储能换流器的双电源无缝转换系统 | |
| CN201113549Y (zh) | 电力备援系统 | |
| CN203301212U (zh) | 一种双重备用节约型直流供电系统 | |
| CN103368249A (zh) | 一种不间断电源供电的系统和方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |