[发明专利]一种T型三电平三相储能逆变器系统

说明书

技术领域

本发明涉及分布式发电技术领域，尤其涉及一种T型三电平三相储能逆变器系统。

背景技术

近年来，随着能源消耗逐年增加，常规能源日益枯竭，可再生能源发电(风力发电、光伏发电等)越来越受得人们的关注。储能逆变器系统作为电网不可缺少部分，需通过储能逆变器与电网系统连接，起到平衡和缓冲电网内部能量的作用。因此，如何通过储能逆变器实现能量的双向流动，同时降低应用成本是一项亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种T型三电平三相储能逆变器系统，能够降低系统的成本，同时实现能量的双向流动。

本发明提供了一种T型三电平三相储能逆变器系统，包括：锂电池组、能量双向流动直流-直流变换器、直流-直流变换器控制器、能量双向流动直流-交流变换器和直流-交流变换器控制器；其中：

所述锂电池组与所述能量双向流动直流-直流变换器相连；

所述直流-直流变换器与所述能量双向流动直流-交流变换器相连；

所述能量双向流动直流-交流变换器与电网相连；

所述直流-直流变换器控制器与所述能量双向流动直流-直流变换器相连；

所述直流-交流变换器控制器与所述能量双向流动直流-交流变换器相连。

优选地，所述能量双向流动直流-直流变换器包括：高频低压MOSFET开关管S1、高频低压MOSFET开关管S2、高频低压MOSFET开关管S3、高频低压MOSFET开关管S4、高频升压变压器T1、滤波电感L1、高压IGBT开关管Sd1、高压IGBT开关管Sd2、高压IGBT开关管Sd3、高压IGBT开关管Sd4、直流母线电压电容C2和直流母线电压电容C4；其中：

所述高频低压MOSFET开关管S1、高频低压MOSFET开关管S2、高频低压MOSFET开关管S3、高频低压MOSFET开关管S4构成H4桥；

所述高压IGBT开关管Sd1、高压IGBT开关管Sd2、高压IGBT开关管Sd3和高压IGBT开关管Sd4构成T型三电平作为能量双向流动直流-直流变换器中变换器副边的一个桥臂，所述变换器副边的另一个桥臂为直流母线电压电容C2和直流母线电压电容C4中性点。

优选地，所述能量双向流动直流-交流变换器包括：T型三电平三相三桥臂逆变器、滤波电感L2和滤波电容C3；其中：

所述T型三电平三相三桥臂逆变器由三个桥臂构成，第一个桥臂由功率高压IGBT开关管Sa1、功率高压IGBT开关管Sa2、功率高压IGBT开关管Sa3和功率高压IGBT开关管Sa4构成，第二个桥臂由功率高压IGBT开关管Sb1、功率高压IGBT开关管Sb2、功率高压IGBT开关管Sb3和功率高压IGBT开关管Sb4构成，第三个桥臂由功率高压IGBT开关管Sc1和功率高压IGBT开关管Sc4构成。

优选地，所述功率高压IGBT开关管Sa1的驱动信号和功率高压IGBT开关管Sa3的驱动信号互补，同时设置2us死区时间，功率高压IGBT开关管Sa2的驱动信号和功率高压IGBT开关管Sa4的驱动信号互补，同时设置2us死区时间；功率高压IGBT开关管Sb1的驱动信号和功率高压IGBT开关管Sb3的驱动信号互补，同时设置2us死区时间，功率高压IGBT开关管Sb2的驱动信号和功率高压IGBT开关管Sb4的驱动信号互补，同时设置2us死区时间；功率高压IGBT开关管Sc1的驱动信号和功率高压IGBT开关管Sc4的驱动信号互补，同时设置2us死区时间。

优选地，所述直流-交流变换器控制器包括：有限开关状态预测模型和比例积分控制器。

优选地，所述有限开关状态预测模型的目标函数为：

其中，i_α(k)、i_β(k)为T型三电平三相储能逆变器系统输出电流在αβ静止坐标系下α、β分量，λ_v是目标函数的权重系数，V_P(k+1)为直流正母线电压，V_N(k+1)为直流负母线电压，为静止坐标系下α轴给定电流，为静止坐标系下β轴给定电流。

优选地，所述直流-直流变换器控制器包括PI控制器。

由上述方案可知，本发明提供的一种T型三电平三相储能逆变器系统，通过直流-直流变换器控制器对能量双向流动直流-直流变换器的控制，以及通过直流-交流变换器控制器对能量双向流动直流-交流变换器的控制，能够实现能量的双向流动，同时降低系统的成本。

附图说明