本實用新型涉及的是一種基于公共母線的鏈式儲能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前城市電網(wǎng)對規(guī)?；瘍δ芟到y(tǒng)的需求不斷提高。隨著容量的增大，儲能系統(tǒng)需要接入中壓等級的電網(wǎng)，而儲能電池組的端電壓卻難以達到相應的電壓等級。如日本NGK公司的50kW標的設計，采用了320節(jié)電池串聯(lián)，電池模塊的額定電壓只能達到約640V，若要接入6-10kV的城市配電網(wǎng)，必須采取適當?shù)纳龎捍胧，F(xiàn)有的大規(guī)模儲能系統(tǒng)多通過工頻變壓器接入電網(wǎng)，而工頻變壓器的體積與重量往往成為大容量儲能系統(tǒng)發(fā)展的制約因素，且受制于變壓器組數(shù)與接線方式，難以實現(xiàn)較高電平數(shù)的輸出。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實用新型提出一種基于公共母線的鏈式儲能系統(tǒng)，用于解決大規(guī)模儲能系統(tǒng)模塊化、多電平化的應用需求，減少儲能系統(tǒng)的體積和重量以適應城市配電網(wǎng)的需要。

該基于公共母線的鏈式儲能系統(tǒng)，包括公共的直流母線，通過獨立的升壓/降壓電路接入所述直流母線的儲能單元，通過DC/AC接口接入所述直流母線的交流負荷，直接接入所述直流母線的直流負荷，連接至所述直流母線的隔離單元，以及連接在隔離單元和交流電網(wǎng)之間的各相變流器，其中各相變流器都由多組變流器單元串聯(lián)而成。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本專利作進一步詳細的說明。

圖1為根據(jù)本實用新型的一種基于公共母線的鏈式儲能系統(tǒng)的框圖。

圖2是根據(jù)本實用新型的鏈式儲能系統(tǒng)中隔離單元的電路圖。

具體實施方式

為了更好的理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖詳細描述本實用新型提供的實施例。

該鏈式儲能系統(tǒng)中，各類儲能單元通過獨立的升壓/降壓電路接入公共的直流母線， 同時還可以有一定的直流負荷， 部分交流負荷也可通過DC/AC接口接入母線，實現(xiàn)電網(wǎng)故障時對重要交、直流負荷的可靠供電。同時，一些直流負荷直接接入所述直流母線。

在儲能系統(tǒng)的交流側(cè)，每相都由多組變流器單元串聯(lián)而成，作為直流母線與電網(wǎng)之間的接口，起到升壓與調(diào)節(jié)功率的作用。由于各變流器單元一側(cè)并聯(lián)于直流母線，一側(cè)串聯(lián)于交流電網(wǎng)，若不采取措施， 在特定開關(guān)狀態(tài)下必然導致直流側(cè)正負極直通故障，如要避免這種直通故障，則必須使各串聯(lián)變流器電網(wǎng)側(cè)同一位置的開關(guān)管在同一時刻導通或關(guān)斷， 這在鏈式變流器的多電平運行策略中無法實現(xiàn)。因此， 必須在各串聯(lián)變流器單元中加入隔離環(huán)節(jié)，圖1 中DC/DC隔離單元的結(jié)構(gòu)如圖2 所示。兩端Ｈ橋輸出彼此獨立的50%方波電壓， 施加在高頻變壓器Ｔ的兩端，利用2 個方波電壓之間的移相角調(diào)節(jié)傳輸功率。該結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)功率雙向連續(xù)調(diào)節(jié)，只需利用移相控制便可以實現(xiàn)軟開關(guān)，更適合應用于雙向傳輸功率的場合。

在上述系統(tǒng)終，開關(guān)器件采用日本三菱公司生產(chǎn)的PM25CLB120IGBT模塊，可以耐1200V電壓，額定電流25A，電池組采用12V/100Ah鉛酸電池，20節(jié)串聯(lián)，正常運行時電池電壓在230－250Ｖ左右。交流側(cè)鏈式DC/AC開關(guān)頻率6.4kHz，隔離單元及電池接口開關(guān)頻率12.8kHz。

本實用新型結(jié)合高頻電力電子變壓器技術(shù)及鏈式模塊化拓撲，設計了一種基于公共直流母線的鏈式儲能系統(tǒng)，解決了大規(guī)模儲能系統(tǒng)模塊化、多電平化的應用需求，減少儲能系統(tǒng)的體積和重量以適應城市配電網(wǎng)的需要。