[發(fā)明專利]大功率鈉硫電池中高壓直流并網(wǎng)的模塊化多電平變換器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610061294.8
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105610325A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周晨;陶以彬;李官軍;胡金杭;余豪杰;崔紅芬;劉歡;楊波;桑丙玉;馮鑫振;曹遠(yuǎn)志;李躍龍;朱紅保;侯書毅;莊俊;盧俊鋒;鄢盛馳;王德順;張宇;方陳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02J7/34
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種大功率鈉硫電池中高壓直流并網(wǎng)的模塊化多電平變換器，其特征在于，所述模塊 化過電平變換器包括n個子單元模塊，n至少為2；所述n個子單元模塊的輸入端均接入鈉硫 電池，輸出端均接入直流電網(wǎng)；

所述子單元模塊包括DC/DC變換器、穩(wěn)壓電容和SM單元；所述SM單元為由開關(guān)管組 成的全橋型功率模塊；所述DC/DC變換器的輸入端接入所述鈉硫電池，輸出端依次并聯(lián)有所 述穩(wěn)壓電容和SM單元。

2.如權(quán)利要求1所述的一種大功率鈉硫電池中高壓直流并網(wǎng)的模塊化多電平變換器，其 特征在于，所述DC/DC變換器為雙向隔離型DC/DC變換器；n個所述雙向隔離型DC/DC變 換器的輸入端并聯(lián)后接入所述鈉硫電池；每個所述雙向隔離型DC/DC變換器的輸出端并聯(lián)所 述穩(wěn)壓電容。

3.如權(quán)利要求1所述的一種大功率鈉硫電池中高壓直流并網(wǎng)的模塊化多電平變換器，其 特征在于，

第1個所述SM單元中輸出側(cè)的一端接入直流電網(wǎng)，另一端與第2個所述SM單元中輸 出側(cè)的一端連接；

第n個所述SM單元中輸出側(cè)的一端接入直流電網(wǎng)，另一端與第n-1個所述SM單元中輸 出側(cè)的一端連接；

第i個所述SM單元中輸出側(cè)的一端與第i+1個所述SM單元中輸出側(cè)的一端連接，另一 端與第i-1個所述SM單元中輸出側(cè)的一端連接，i＝2,3,4,...,n-1。

4.如權(quán)利要求1所述的一種大功率鈉硫電池中高壓直流并網(wǎng)的模塊化多電平變換器，其 特征在于，所述SM單元的工作模式包括充電模式和放電模式；

當(dāng)所述穩(wěn)壓電容兩端的電壓小于電壓下限閾值時，所述SM單元工作于充電模式；觸發(fā) 所述SM單元的開關(guān)管關(guān)斷以旁路所述穩(wěn)壓電容，所述鈉硫電池通過DC/DC變換器向穩(wěn)壓電 容充電；

當(dāng)所述穩(wěn)壓電容兩端的電壓大于電壓上限閾值時，所述SM單元工作于放電模式；觸發(fā) 所述SM單元的開關(guān)管以將穩(wěn)壓電容接入直流電網(wǎng)，向其放電。

5.如權(quán)利要求4所述的一種大功率鈉硫電池中高壓直流并網(wǎng)的模塊化多電平變換器，其 特征在于，當(dāng)所述SM單元工作于放電模式時，通過控制SM單元中每相橋臂導(dǎo)通不同的開 關(guān)管，改變接入直流電網(wǎng)的電流極性。

6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的一種大功率鈉硫電池中高壓直流并網(wǎng)的模塊化多電平變 換器的控制方法，所述方法采用電容電壓排序法控制所述模塊化多電平變換器中n個穩(wěn)壓電 容的兩端電壓均衡；其特征在于，

步驟1：采集所述模塊化多電平變換器中n個穩(wěn)壓電容兩端的電壓U_i，i＝1,2,...,n；

步驟2：將所述電壓U_i按照電壓值由大到小的順序排列，得到電壓值序列S_j，j＝1,2,...,n；

步驟3：選取電壓值序列S_j中各個電壓值對應(yīng)的穩(wěn)壓電容，則控制包含有該穩(wěn)壓電容的 SM單元工作于放電模式，j＝1,2,...,n-2；

選取電壓值序列S_j中各個電壓值對應(yīng)的穩(wěn)壓電容，則控制包含有該穩(wěn)壓電容的SM單元 工作于放電模式，j＝n-1,n。