[發(fā)明專利]飛輪儲能兩級功率變換系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810992427.2
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN109149554B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江衛(wèi)良;張慶源;陳燁;鄭琦;葛自強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 微控物理儲能研究開發(fā)(深圳)有限公司
• 主分類號: H02J1/16
• 分類號: H02J1/16
• 代理公司: 44374 深圳國新南方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 周雷<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入國

1.一種飛輪儲能兩級功率變換系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

與直流電網(wǎng)連接的第一端；

與飛輪儲能裝置連接的第二端；

設(shè)于所述第一端和所述第二端之間依次連接的第一級功率變換單元、第二級功率變換單元，所述第一級功率變換單元包括用于直流-直流轉(zhuǎn)換的第一雙向變流器、第一控制器，所述第一級功率變換單元被配置為對所述直流電網(wǎng)與所述第二級功率變換單元之間的功率進(jìn)行變換，所述第二級功率變換單元包括用于直流-交流相互轉(zhuǎn)換的第二雙向變流器、與所述第一控制器通信連接的第二控制器，所述第二級功率變換單元被配置為對所述第一級功率變換單元與所述飛輪儲能裝置之間的功率進(jìn)行變換；

所述第一控制器被配置為執(zhí)行如下步驟：實時監(jiān)測直流母線電壓，根據(jù)所述直流母線電壓控制第一雙向變流器的運行狀態(tài)；或接收外部指令，根據(jù)外部指令控制第一雙向變流器的運行狀態(tài)，所述外部指令包括充電指令和放電指令，當(dāng)所述第一控制器接收充電指令時或當(dāng)所述直流母線電壓大于或等于第一充電電壓閾值時，所述第一控制器控制所述第一雙向變流器的功率方向從高壓側(cè)流向低壓側(cè)；當(dāng)所述第一控制器接收放電指令時或當(dāng)所述直流母線電壓小于或等于第一放電電壓閾值時，控制所述第一雙向變流器的功率方向從低壓側(cè)流向高壓側(cè)；

所述第二控制器被配置為執(zhí)行如下步驟：實時獲取第一控制器的運行狀態(tài)，不間斷監(jiān)測所述第二雙向變流器的直流側(cè)電壓，根據(jù)所述直流側(cè)電壓控制所述飛輪儲能裝置進(jìn)行充電或放電，當(dāng)所述第一控制器控制所述第一雙向變流器的功率方向從高壓側(cè)流向低壓側(cè)時，當(dāng)所述第二控制器監(jiān)測到所述第二雙向變流器的直流側(cè)電壓大于或等于第二充電電壓閾值時，控制所述飛輪儲能裝置充電；當(dāng)所述第一控制器控制所述第一雙向變流器的功率方向從低壓側(cè)流向高壓側(cè)時，當(dāng)所述第二控制器監(jiān)測到所述第二雙向變流器的直流側(cè)電壓小于或等于第二放電電壓閾值時，控制所述飛輪儲能裝置放電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪儲能兩級功率變換系統(tǒng)，其特征在于，所述直流電網(wǎng)與所述第一級功率變換單元之間、所述第一級功率變換單元與所述第二級功率變換單元之間均通過直流母線連接，所述第二級功率變換單元與所述飛輪儲能裝置之間通過三相交流線連接，所述直流電網(wǎng)與所述第一級功率變換單元之間設(shè)有第一直流斷路器，所述第一級功率變換單元與所述第二級功率變換單元之間設(shè)有第二直流斷路器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛輪儲能兩級功率變換系統(tǒng)，其特征在于，所述第一雙向變流器包括：第一變流模塊和第一濾波電容，所述第二雙向變流器包括：第二變流模塊和第二濾波電容。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的飛輪儲能兩級功率變換系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級功率變換單元還包括：設(shè)于第一直流斷路器輸出端與所述第一雙向變流器之間的第一預(yù)充回路、設(shè)于第一直流斷路器輸入端與所述第一雙向變流器之間的第一保護(hù)電路，所述第一預(yù)充回路與所述第一雙向變流器之間設(shè)有第一電感。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的飛輪儲能兩級功率變換系統(tǒng)，其特征在于，所述第二級功率變換單元還包括：設(shè)于第二直流斷路器輸出端與所述第二雙向變流器之間的第二預(yù)充回路、設(shè)于所述第一直流斷路器輸入端與所述第二雙向變流器之間的第二保護(hù)電路。