[發(fā)明專利]一種大型混合儲(chǔ)能系統(tǒng)及其控制策略

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310422893.4
• 申請(qǐng)日: 2013-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN103490524A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李正明;熊佩鑫;潘天紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J15/00
• 分類號(hào): H02J15/00;H02J7/00;H02J7/02
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 李媛媛

1.一種大型混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，采用兩級(jí)DC/DC升降壓和一級(jí)DC/AC的三級(jí)式結(jié)構(gòu)，其特征在于，超級(jí)電容器組和蓄電池組以一定的數(shù)量比例組成多個(gè)混合儲(chǔ)能單元，該比例按照功率匹配原則選取，各混合儲(chǔ)能單元再分別和對(duì)應(yīng)的非隔離雙向DC/DC一起接入到所在單元的直流低壓母線上，各混合儲(chǔ)能單元通過對(duì)應(yīng)的雙向全橋隔離式DC/DC變換器接入到直流高壓母線上去，同時(shí)，三相三電平DC/AC也接入到直流高壓母線上，三相三電平DC/AC的輸出和三相LCL濾波器的輸入相接，三相LCL濾波器的輸出與電網(wǎng)相接。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池組由12V/100AH的蓄電池串聯(lián)組成；所述超級(jí)電容器組由單體超級(jí)電容器串聯(lián)組成。

3.?根據(jù)所述權(quán)利要求1或2所述的一種大型混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，所述非隔離雙向DC/DC用于對(duì)蓄電池組和超級(jí)電容器組的充放電，實(shí)現(xiàn)蓄電池組和超級(jí)電容器組側(cè)和直流低壓母線側(cè)的雙向功率流動(dòng)；所述雙向全橋隔離式DC/DC變換器用于各混合儲(chǔ)能單元與直流高壓側(cè)的功率流向控制；所述三相三電平DC/AC用于直流高壓側(cè)和電網(wǎng)之間的雙向功率流動(dòng)控制；所述三相LCL濾波器用于平滑三相三電平DC/AC的輸入輸出電流及電壓、濾除三相交流電的諧波。

4.?如權(quán)利要求1所述的一種大型混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略，其特征在于，所述大型混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的總體控制策略在于控制各雙向變換器使直流低壓母線電壓和直流高壓母線電壓穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，即控制非隔離雙向DC/DC和雙向全橋隔離式DC/DC變換器使直流低壓母線電壓穩(wěn)定在100V-130V之間，同時(shí)控制雙向全橋隔離式DC/DC變換器和三相三電平DC/AC使直流高壓母線電壓穩(wěn)定在400V-420V之間。

5.?根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制策略，其特征在于，具體如下：

所述蓄電池組電壓在正常范圍時(shí)，當(dāng)電網(wǎng)需要小功率補(bǔ)償，控制非隔離雙向DC/DC使蓄電池組以安全恒定電流放電，且超級(jí)電容器組待命；當(dāng)電網(wǎng)需要大功率補(bǔ)償時(shí)，控制非隔離雙向DC/DC使蓄電池組以安全恒定電流放電，且超級(jí)電容器組大電流放電，同時(shí)雙向全橋隔離式DC/DC變換器將直流低壓母線側(cè)電能輸送至直流高壓母線側(cè)，三相三電平DC/AC將直流高壓母線側(cè)電能輸送至電網(wǎng)側(cè)；

所述蓄電池組處于臨界最低電壓時(shí)，且當(dāng)電網(wǎng)有剩余功率時(shí)，控制非隔離雙向DC/DC使蓄電池組以先恒流、再恒壓、最后浮充的三段式充電方式充電，同時(shí)控制非隔離雙向DC/DC使超級(jí)電容器組以恒壓的方式充電，同時(shí)三相三電平DC/AC將電網(wǎng)側(cè)電能輸送至直流高壓母線側(cè)，雙向全橋隔離式DC/DC變換器將直流高壓母線側(cè)電能輸送至直流低壓母線側(cè)；

所述三相三電平DC/AC的控制方法采用基于dq坐標(biāo)分解和三電平電壓空間矢量脈寬調(diào)制的直接電流控制策略，使三相三電平DC/AC的三相電流相位與電網(wǎng)三相電壓相位一致，以實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)。