一種基于滯環(huán)控制的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)涞闹谱鞣椒?br> 【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于滯環(huán)控制的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)?，雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)浒ㄅc電網(wǎng)端相連的AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和與儲(chǔ)能電池端相連的DC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；所述AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括整流側(cè)穩(wěn)壓電容陣列和PEBB功率開關(guān)模塊1；DC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與整流側(cè)穩(wěn)壓電容陣列和PEBB(Power?Electronic?Building?Block)功率開關(guān)模塊1相互并聯(lián)；整流側(cè)穩(wěn)壓電容陣列包括兩個(gè)串聯(lián)的電容，整流側(cè)兩個(gè)電容的連接點(diǎn)與網(wǎng)側(cè)三相電源中性點(diǎn)進(jìn)行等電位連接。本實(shí)用新型提供的一種基于滯環(huán)控制的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)?，基于滯環(huán)電流控制要求，通過將網(wǎng)側(cè)三相電源中性點(diǎn)與整流側(cè)分壓電容中點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)制等電位連接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)三相電感電流的分相獨(dú)立控制，更加方便控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
【專利說明】—種基于滯環(huán)控制的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)?br> 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及儲(chǔ)能【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于滯環(huán)控制的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)洹?br> 【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力新能源技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，如風(fēng)能、太陽能等可再生能源較大規(guī)模接入電網(wǎng)，電力系統(tǒng)儲(chǔ)能成為當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。電網(wǎng)對峰谷負(fù)荷的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)功能要求電力儲(chǔ)能能夠根據(jù)負(fù)荷需求，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)與釋放電能，即在電網(wǎng)能量充裕過剩(波谷)時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)將多余能量進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，以便負(fù)荷高峰(波峰)儲(chǔ)能系統(tǒng)將先前存儲(chǔ)的電能反饋到電網(wǎng)中去，實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)。因此雙向儲(chǔ)能變流器在能量形式變換與能量流動(dòng)方向切換中扮演著著至關(guān)重要的角色。此外，儲(chǔ)能變流系統(tǒng)的就地可調(diào)節(jié)性、可控可知性極大地促進(jìn)了柔性電網(wǎng)的形成，方便用戶側(cè)實(shí)現(xiàn)對電能的自我管理與應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型涉及一種基于滯環(huán)控制的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)?，所述雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)浒ㄅc電網(wǎng)端相連的AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和與儲(chǔ)能電池端相連的DC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；
[0004]所述AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括整流側(cè)穩(wěn)壓電容陣列和PEBB功率開關(guān)模塊I ;
[0005]所述DC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與所述整流側(cè)穩(wěn)壓電容陣列和所述PEBB功率開關(guān)模塊I相互并聯(lián)；
[0006]所述整流側(cè)穩(wěn)壓電容陣列包括兩個(gè)串聯(lián)的電容，所述整流側(cè)兩個(gè)電容的連接點(diǎn)與網(wǎng)側(cè)三相電源中性點(diǎn)進(jìn)行等電位連接。
[0007]本實(shí)用新型提供的第一優(yōu)選實(shí)施例中:所述AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的還包括交流濾波器和網(wǎng)側(cè)三相Y/Λ隔離變壓器；
[0008]所述PEBB功率開關(guān)模塊I通過所述三相Y/ Δ隔離變壓器再經(jīng)過所述交流濾波器濾波后與電網(wǎng)相連。
[0009]本實(shí)用新型提供的第二優(yōu)選實(shí)施例中:所述AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括高壓直流側(cè)濾波穩(wěn)壓電容、PEBB功率開關(guān)模塊2 ；
[0010]所述高壓直流側(cè)濾波穩(wěn)壓電容靠近AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，與所述PEBB功率開關(guān)模塊2和所述AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相互并聯(lián)。
[0011]本實(shí)用新型提供的第三優(yōu)選實(shí)施例中:所述PEBB功率開關(guān)模塊I與所述PEBB功率開關(guān)模塊2結(jié)構(gòu)相同，包括六個(gè)IGBT，構(gòu)成三相半橋結(jié)構(gòu)。
[0012]本實(shí)用新型提供的第四優(yōu)選實(shí)施例中:所述AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還包括儲(chǔ)能電感、低壓直流電池側(cè)電容電感濾波陣列；
[0013]所述低壓直流電池側(cè)電容電感濾波陣列包括電感LI和電容C3 ；
[0014]所述PEBB功率開關(guān)模塊2的三相半橋結(jié)構(gòu)的上橋E下橋C點(diǎn)接出至所述電感LI，所述電感LI與儲(chǔ)能電感L2串聯(lián)后連接所述儲(chǔ)能電池正極，所述電容C3并聯(lián)在所述電感LI與所述儲(chǔ)能電感L2的連接點(diǎn)與所述儲(chǔ)能電池的負(fù)極之間。
[0015]本實(shí)用新型提供的一種基于滯環(huán)控制的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)涞挠幸嫘Ч?
[0016]1、本實(shí)用新型提供的一種基于滯環(huán)控制的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)?，?shí)現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)交流電能形式與電池側(cè)直流電能形式的轉(zhuǎn)換、同時(shí)實(shí)現(xiàn)了能量的雙向流動(dòng)，能量流動(dòng)的方向性僅需要通過上位機(jī)切換充/放電模式即可實(shí)現(xiàn)，基于滯環(huán)電流控制要求，通過將網(wǎng)側(cè)三相電源中性點(diǎn)與整流側(cè)分壓電容中點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)制等電位連接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)三相電感電流的分相獨(dú)立控制，更加方便控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
[0017]2、交流濾波器能夠?yàn)V除固定高頻開關(guān)頻率對網(wǎng)側(cè)電壓、電流帶來的諧波引入。
[0018]3、高壓直流側(cè)濾波穩(wěn)壓電容能夠吸收或?yàn)V波直流側(cè)電壓濾波交流量，保證直流電壓質(zhì)量。
[0019]4、低壓直流電池側(cè)電容電感濾波陣列能夠?yàn)V除電池側(cè)電壓、電流諧波交流量，保證儲(chǔ)能電池充/放電條件下的直流電壓質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]如圖1所示為本實(shí)用新型提供的一種基于滯環(huán)控制的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)圖；
[0021]如圖2所示為本實(shí)用新型提供的一種AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；
[0022]如圖3所示為本實(shí)用新型提供的一種DC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面根據(jù)附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]本實(shí)用新型提供一種基于滯環(huán)控制的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)洌浣Y(jié)構(gòu)圖如圖1所示，由圖1可知，該雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)浒ㄅc電網(wǎng)端相連的AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和與儲(chǔ)能電池端相連的DC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括整流側(cè)穩(wěn)壓電容陣列和PEBB功率開關(guān)模塊1，DC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與整流側(cè)穩(wěn)壓電容陣列和PEBB功率開關(guān)模塊I相互并聯(lián)，整流側(cè)穩(wěn)壓電容陣列包括兩個(gè)串聯(lián)的電容，該整流側(cè)兩個(gè)電容的連接點(diǎn)與網(wǎng)側(cè)三相電源中性點(diǎn)進(jìn)行等電位連接?；跍h(huán)電流控制要求，將網(wǎng)側(cè)三相電源中性點(diǎn)與整流側(cè)分壓電容中點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)制等電位連接后，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)三相電感電流的分相獨(dú)立控制，更加方便控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
[0025]進(jìn)一步的，如圖2所示為本實(shí)用新型提供的一種AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，由圖2可知，本實(shí)用新型提供的一種AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)施例還包括交流濾波器和網(wǎng)側(cè)三相Y/Λ隔離變壓器，PEBB功率開關(guān)模塊I包括六個(gè)IGBT，構(gòu)成三相半橋結(jié)構(gòu)，三相半橋結(jié)構(gòu)的上橋E下橋C點(diǎn)分別接出，通過三相Y/ Δ隔離變壓器再經(jīng)過交流濾波器濾波后與電網(wǎng)相連。交流濾波器主要用于濾除固定高頻開關(guān)頻率對網(wǎng)側(cè)電壓、電流帶來的諧波引入。
[0026]如圖3所示為本實(shí)用新型提供的一種DC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，由圖3可知，本實(shí)用新型提供的一種DC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)施例包括高壓直流側(cè)濾波穩(wěn)壓電容、PEBB功率開關(guān)模塊2、儲(chǔ)能電感、低壓直流電池側(cè)電容電感濾波陣列。高壓直流側(cè)濾波穩(wěn)壓電容靠近AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，與PEBB功率開關(guān)模塊2和AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相互并聯(lián)，主要用于吸收或?yàn)V波直流側(cè)電壓濾波交流量，保證直流電壓質(zhì)量。低壓直流電池側(cè)電容電感濾波陣列包括電感LI和電容C3，PEBB功率開關(guān)模塊2的結(jié)構(gòu)與PEBB功率開關(guān)模塊I的結(jié)構(gòu)相同，三相半橋結(jié)構(gòu)的上橋E下橋C點(diǎn)接出至電感LI，電感LI與儲(chǔ)能電感L2串聯(lián)后連接儲(chǔ)能電池正極，電容C3并聯(lián)在電感LI與儲(chǔ)能電感L2的連接點(diǎn)與儲(chǔ)能電池的負(fù)極之間，低壓直流電池側(cè)電容電感濾波陣列主要用于濾除電池側(cè)電壓、電流諧波交流量，保證儲(chǔ)能電池充/放電條件下的直流電壓質(zhì)量。
[0027]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種基于滯環(huán)控制的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)洌涮卣髟谟?，所述雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)浒ㄅc電網(wǎng)端相連的AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和與儲(chǔ)能電池端相連的DC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； 所述AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括整流側(cè)穩(wěn)壓電容陣列和PEBB功率開關(guān)模塊I ; 所述DC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與所述整流側(cè)穩(wěn)壓電容陣列和所述PEBB功率開關(guān)模塊I相互并聯(lián)； 所述整流側(cè)穩(wěn)壓電容陣列包括兩個(gè)串聯(lián)的電容，所述整流側(cè)兩個(gè)電容的連接點(diǎn)與網(wǎng)側(cè)三相電源中性點(diǎn)進(jìn)行等電位連接。
2.如權(quán)利要求1所述的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)?，其特征在于，所述AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的還包括交流濾波器和網(wǎng)側(cè)三相Y/Λ隔離變壓器； 所述PEBB功率開關(guān)模塊I通過所述三相Y/ Δ隔離變壓器再經(jīng)過所述交流濾波器濾波后與電網(wǎng)相連。
3.如權(quán)利要求1所述的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)?，其特征在于，所述AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括高壓直流側(cè)濾波穩(wěn)壓電容、PEBB功率開關(guān)模塊2 ； 所述高壓直流側(cè)濾波穩(wěn)壓電容靠近AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，與所述PEBB功率開關(guān)模塊2和所述AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相互并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求3所述的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)洌涮卣髟谟?，所述PEBB功率開關(guān)模塊I與所述PEBB功率開關(guān)模塊2結(jié)構(gòu)相同，包括六個(gè)IGBT，構(gòu)成三相半橋結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的雙向儲(chǔ)能變流器主電路拓?fù)?，其特征在于，所述AC/DC雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還包括儲(chǔ)能電感、低壓直流電池側(cè)電容電感濾波陣列； 所述低壓直流電池側(cè)電容電感濾波陣列包括電感LI和電容C3 ； 所述PEBB功率開關(guān)模塊2的三相半橋結(jié)構(gòu)的上橋E下橋C點(diǎn)接出至所述電感LI，所述電感LI與儲(chǔ)能電感L2串聯(lián)后連接所述儲(chǔ)能電池正極，所述電容C3并聯(lián)在所述電感LI與所述儲(chǔ)能電感L2的連接點(diǎn)與所述儲(chǔ)能電池的負(fù)極之間。
【文檔編號(hào)】H02M7/797GK203562787SQ201320708114
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】劉赟甲, 渠展展, 閆濤, 李大偉, 賈鵬飛, 郭瑞宙, 張學(xué)龍 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院