CN212627725U - 一种基于高频隔离的中压直挂式双向储能变流器电路 - Google Patents
一种基于高频隔离的中压直挂式双向储能变流器电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于高频隔离的中压直挂式双向储能变流器电路，由若干相变流器构成，每相变流器由若干个高频隔离DC/AC变换器级联组成，高频隔离DC/AC变换器直流侧同蓄电池相连，交流侧经过级联后通过滤波电感L接入到中压配电网。本实用新型可以实现储能电池和中压电网的高频隔离，并具有变换级数少、系统效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于微电网与储能技术领域，具体涉及一种基于高频隔离的中压直挂式双向储能变流器电路。
背景技术
双向储能变流器是电池储能系统的重要组成部分,其承担了储能电池与交流电网之间交、直流形式变换与双向能量传递的功能。级联多电平电路由于不需要变压器能够直接接入中压配电网，比较适合大功率双向储能变流器领域，因此已成为目前学术界和工业界关注的焦点。H桥是最常见的级联多电平链节单元，但级联H桥中储能电池直接与中压交流电网相连，对储能电池的绝缘设计要求极高。隔离型DC/DC的直流环节高频链也可以作为级联多电平链节单元，从而实现储能电池和中压电网的高频隔离，但存在变换级数多、系统效率低的缺点。
发明内容
针对于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于高频隔离的中压直挂式双向储能变流器电路，其可以实现储能电池和中压电网的高频隔离，并具有变换级数少、系统效率高的优点。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型的一种基于高频隔离的中压直挂式双向储能变流器电路，由若干相变流器构成，每相变流器由若干个高频隔离DC/AC变换器级联组成，高频隔离DC/AC变换器直流侧同蓄电池相连，交流侧经过级联后通过滤波电感L接入到中压配电网。
进一步地，位于不同相的对应高频隔离DC/AC变换器直流侧均连接在一起，接入同一组蓄电池，减小流过蓄电池的纹波电流。
进一步地，所述高频隔离DC/AC变换器均由前级逆变器、高频变压器、谐振电容和周波变换器四部分连接组成，谐振电容与高频变压器DC侧串联后并联接入前级逆变器桥臂中点，周波变换器并联接入高频变压器AC侧，前级逆变器的直流侧接入储能电池，周波变换器的桥臂中点级联后接入工频交流电网。
本实用新型的有益效果：
1)本实用新型采用的链节单元由直流-高频交流-工频交流两级变换组成，可以实现储能电池和中压电网的高频隔离，并且变换级数少、系统效率高；
2)本实用新型采用的链节单元中串入谐振电容，可以实现零电流开关，提高系统效率；
3)本实用新型中不同相的高频隔离DC/AC变换器直流侧均连接在一起，接入同一组蓄电池，可以减小流过蓄电池的纹波电流。
附图说明
图1本实用新型电路的原理图。
图2高频隔离DC/AC变换器电路原理图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
参照图1所示，本实用新型的一种基于高频隔离的中压直挂式双向储能变流器电路，由若干相变流器构成，每相变流器由若干个高频隔离DC/AC变换器级联组成，高频隔离DC/AC变换器直流侧同蓄电池相连，交流侧经过级联后通过滤波电感L接入到中压配电网。
示例中，采用三相星型连接的级联多电平电路结构。如图1所示。其中，每相变流器由N个(N≥1)相同的高频隔离DC/AC变换器级联组成，高频隔离DC/AC变换器直流侧同蓄电池相连，交流侧经过级联后通过滤波接入到中压配电网。位于不同相的每三个高频隔离DC/AC变换器直流侧均连接在一起，接入同一组蓄电池，共有N组蓄电池，蓄电池电压分别为Ubat1、Ubat2…UbatN。
其中，所述高频隔离DC/AC变换器均由前级逆变器、高频变压器、谐振电容和周波变换器四部分连接组成，谐振电容与高频变压器DC侧串联后并联接入前级逆变器桥臂中点，周波变换器并联接入高频变压器AC侧，前级逆变器的直流侧接入储能电池，周波变换器的桥臂中点级联后接入工频交流电网。
如图2所示，可以实现直流-高频交流-工频交流两级功率变换。其中，前级逆变器为全桥结构，实现直流-高频交流转换；谐振电容和高频变压器的漏感发生谐振，实现电路的零电流开关，提高系统效率；周波变换器的作用是完成高频交流-工频交流的转换；其中，每个支路均由两个IGBT反向串联组成，可以实现能量和电流的双向流动。
为了验证所提电路拓扑的有效性，搭建了基于高频隔离的中压直挂式双向储能变流器并网仿真模型，系统参数如表1所示：
表1
本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于高频隔离的中压直挂式双向储能变流器电路，其特征在于，由若干相变流器构成，每相变流器由若干个高频隔离DC/AC变换器级联组成，高频隔离DC/AC变换器直流侧同蓄电池相连，交流侧经过级联后通过滤波电感L接入到中压配电网。
2.根据权利要求1所述的基于高频隔离的中压直挂式双向储能变流器电路，其特征在于，位于不同相的对应高频隔离DC/AC变换器直流侧均连接在一起，接入同一组蓄电池，减小流过蓄电池的纹波电流。
3.根据权利要求1所述的基于高频隔离的中压直挂式双向储能变流器电路，其特征在于，所述高频隔离DC/AC变换器均由前级逆变器、高频变压器、谐振电容和周波变换器四部分连接组成，谐振电容与高频变压器DC侧串联后并联接入前级逆变器桥臂中点，周波变换器并联接入高频变压器AC侧，前级逆变器的直流侧接入储能电池，周波变换器的桥臂中点级联后接入工频交流电网。
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| CN202020986795.9U CN212627725U (zh) | 2020-06-02 | 2020-06-02 | 一种基于高频隔离的中压直挂式双向储能变流器电路 |
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Publications (1)
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2020
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