[發明專利]一種混合儲能變流裝置、風電變流器及控制方法

在審

• 申請號: 202210699726.3
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN114977745A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 梁信信;劉孟偉;汪令祥
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02M1/10
• 分類號: H02M1/10;H02J3/28;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張思淼

本申請公開了一種混合儲能變流裝置、風電變流器及控制方法，包括：功率變換電路、切換電路和控制器；功率變換電路的第一端用于連接直流母線；功率變換電路的第二端連接切換電路的第一端；切換電路的第二端用于連接交流儲能設備，切換電路的第三端用于連接直流儲能設備；控制器，用于控制功率變換電路工作在直流?交流模式時，控制切換電路的第一端與切換電路的第二端接通，使功率變換電路連接交流儲能設備；還用于控制功率變換電路工作在直流?直流模式時，控制切換電路的第一端與切換電路的第三端接通，使功率變換電路連接直流儲能設備。混合儲能裝置既實現交流儲能，又實現直流儲能，穩定電壓、頻率和功率，靈活地實現電能雙向流動。

技術領域

本申請涉及新能源技術領域，具體涉及一種混合儲能變流裝置、風電變流器及控制方法。

背景技術

隨著新能源越來越受青睞，風力發電和光伏發電的應用越來越多，其中，光伏發電的光伏陣列輸出的為直流電，風力發電機組輸出的為交流電。

在風力發電中，風電變流器一般采用交流-直流-交流的電路拓撲。目前，在風力發電和光伏發電中，一般都設置儲能裝置。

儲能裝置與風電變流系統的耦合可以實現電網調頻、風電能量的轉移以及風電系統并網性能的提升等。目前主流的儲能裝置主要采用電化學儲能電池，儲能電池在參與風儲聯合的應用時響應速度、功率吞吐量以及壽命都要受限于儲能電池的性能。這種儲能方式比較單一，不能更好發揮儲能的優勢。

發明內容

為了解決以上技術問題，本申請提供一種混合儲能變流裝置、風電變流器及控制方法，能夠采用混合儲能，儲能方式靈活，可以更好發揮儲能的優勢。

本申請提供一種混合儲能變流裝置，包括：功率變換電路、切換電路和控制器；功率變換電路的第一端用于連接直流母線；功率變換電路的第二端連接切換電路的第一端；切換電路的第二端用于連接交流儲能設備，切換電路的第三端用于連接直流儲能設備；

控制器，用于控制功率變換電路工作在直流-交流模式時，控制切換電路的第一端與切換電路的第二端接通，使功率變換電路連接交流儲能設備；還用于控制功率變換電路工作在直流-直流模式時，控制切換電路的第一端與切換電路的第三端接通，使功率變換電路連接直流儲能設備。

優選地，直流母線連接風電變流器的直流側。

優選地，控制器，具體用于在目標參數滿足對應條件時，控制功率變換電路工作在直流-交流模式；目標參數包括以下中的至少一種：接收到預設調節指令、直流母線的電壓、電網頻率和風電變流器的功率變化率。

優選地，當目標參數為直流母線的電壓時，控制器，具體用于在直流母線的電壓大于預設電壓區間的最大值時，控制功率變換電路輸出交流電為交流儲能設備充電；在直流母線的電壓小于預設電壓區間的最小值時，控制交流儲能設備放電，以使功率變換電路輸出直流電壓來穩定直流母線的電壓。

優選地，當目標參數為電網頻率時，控制器，具體用于當電網頻率的變化率超過預設值或電網頻率的偏差超過預設偏差時，控制功率變換電路工作為交流儲能設備充電或放電來調節電網頻率。

優選地，當目標參數為風電變流器的功率變化率時，控制器，具體用于風電變流器的輸出功率的變化率大于預設變化率時，控制功率變換電路工作為交流儲能設備充電或放電來穩定風電變流器的輸出功率。

優選地，控制器，具體用于接收到直流母線電壓維持指令、調峰指令或能量轉移指令時，控制功率變換電路工作在直流-直流模式。

優選地，切換電路包括第一組開關和第二組開關；

第一組開關的兩端分別連接切換電路的第一端和第二端，第二組開關的兩端分別連接切換電路的第一端和第三端。

優選地，功率變換電路的每相包括一個半橋電路，每個半橋電路包括串聯的兩個可控開關管。