[實用新型]電池儲能雙向變流器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420566314.3
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN204216591U
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設計）人: 張海波;陳強;孫邦伍;王兆明
• 申請（專利權）人: 南京冠亞電源設備有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張?zhí)K沛

技術領域

本實用新型涉及一種工業(yè)電源領域的并網運行，尤其是一種蓄電池充放電一體化設計。

背景技術

風電、太陽能等可再生能源發(fā)電自身所固有的隨機性、間歇性特征，決定了其規(guī)?；l(fā)展必然會對電網調峰和系統(tǒng)安全運行帶來顯著影響，必須有先進的儲能技術作支撐。儲能系統(tǒng)可以在很大程度上解決了新能源的電網不友好特性，實現新能源發(fā)電的平滑輸出，使大規(guī)模風電及太陽能發(fā)電方便可靠地并入常規(guī)電網。

儲能系統(tǒng)由儲能雙向變流器、電池、電池管理系統(tǒng)等組成。儲能雙向變流器是電網與電能存儲設備之間的紐帶，它肩負著向蓄電池充電和將蓄電池電能回饋電網作用。

發(fā)明內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型在于提供一種電池儲能雙向變流器，實現整個系統(tǒng)的并網充放電。

本實用新型的技術解決方案是：一種電池儲能雙向變流器，基于載波移相的光儲一體化逆變器，包括蓄電池、直流斷路器QF1、直流濾波器Z1、直流緩沖電路(由繼電器、電阻R和二極管D組成)、直流繼電器、直流母線電容C1、三相半橋電路(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6組成)、三相電抗器L1、D/Y型三相隔離變壓器T、網側接觸器KM1、緩沖接觸器KM2、交流濾波器Z3和交流斷路器QF3組成；蓄電池通過直流斷路器QF1接入，然后接至直流濾波器器Z1一側，直流濾波器Z1另一側接至大容量母線電容C1。母線電容C1并聯三相半橋電路的直流端，三相半橋電路的三相輸出經三相電抗器L1濾波后與D/Y型三相隔離變壓器T的初級相連，三相隔離變壓器T的次級依次經過網側接觸器KM1和交流斷路器QF3接入電網。

本實用新型運行于并網工作模式，三相逆變器通過對并網電流的控制實現能量雙向流動。當電網出現故障時，本實用新型能及時檢測，并與電網斷開，進入獨立運行狀態(tài)。

本實用新型的有益效果是：實現恒流充放電、恒壓充電、限壓放電等多種充放電模式。針對電網干擾和諧波的影響，提出了基于離散傅里葉變換的閉環(huán)鎖相控制系統(tǒng)，并采用PI控制和重復控制復合的控制模式進行并網電流控制。實現電池和電網之間電能的雙向流動，實現對用電負荷的削峰填谷，有效解決分布式發(fā)電系統(tǒng)中存在的不穩(wěn)定性和間歇性等問題。

附圖說明

圖1為本實用新型整機系統(tǒng)圖；

圖2為本實用新型并網充放電控制結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例的重復控制器結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型技術方案作進一步的詳細說明。

本實施例提供一種用于蓄電池充放電一體化設計的電池儲能雙向變流器，實現整個系統(tǒng)的并網充放電，它的核心是三相半橋電路和并網控制。圖1是本實用新型整機系統(tǒng)圖。

并網狀態(tài)下，三相半橋電路能實現交、直流側可控的四象限運行，當變流器從電網吸收能量時，運行在整流狀態(tài)，反之，若變流器向電網饋送能量時，變流器工作于有源逆變狀態(tài)。并網控制采用PI控制和重復控制復合的控制模式，PI控制器可實現無靜差跟蹤，能有效抑制變流器輸出電流的基波擾動，重復控制器作為周期性擾動信號的統(tǒng)一模型嵌入控制回路中，以抑制周期性擾動，實現周期性擾動的無靜差調節(jié)，調節(jié)后采用SVPWM輸出驅動功率管。

并網充放電控制結構示意圖如圖2所示，G_PI1(z)、G_PI2(z)和G_PI(z)為PI控制器，G_RC(z)為重復控制器，通過雙環(huán)控制可實現恒流充放電、恒壓充電、限壓放電等，并可實現無功控制。并網控制采用PI控制和重復控制復合的控制模式，PI控制器可實現無靜差跟蹤，能有效抑制變流器輸出電流的基波擾動，重復控制器作為周期性擾動信號的統(tǒng)一模型嵌入控制回路中，以抑制周期性擾動，實現周期性擾動的無靜差調節(jié)，調節(jié)后采用SVPWM輸出驅動功率管。

圖3為本實用新型實施例的重復控制器結構示意圖。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內，自當可作各種變化或潤飾，但同樣在本發(fā)明的保護范圍之內。