[发明专利]一种基于多重化DC/DC变换器的储能变流器

说明书

本发明公开了一种基于多重化DC/DC变换器的变流器，包括多重化DC/DC变换器、并网模式控制、离网模式控制三部分。本发明采用双级多DC/DC并联式的拓扑。每个DC/DC模块采用多重化的设计，优化了电流纹波及其谐波；逆变部分采用原理简单、易于实现的三相电压型PWM整流器。通过对储能变流器并网/离网不同工况下的功能研究制定相应的控制策略，并将下垂控制及SOC反馈控制引入到控制中。所设计的储能变流器在完成正常功能的同时，自身的运行特性也非常良好。

技术领域

本发明涉及一种储能变流器，尤其涉及一种基于多重化DC/DC变换器的变流器。

背景技术

不可再生能源的过度使用及其带来的环境问题让人们把目光更多地集中在以太阳能为代表的分布式能源上。但是，分布式发电发展中存在着问题和挑战，例如，风能、太阳能本身存在随机性、间歇性等特点，难以人工准确预测，能量输出不稳定等，大大削弱了分布式电源的作用

微电网，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，一般由分布式电源、储能装置、功率变换装置、负荷、监控系统和保护装置等部分组成，是智能电网的重要组成部分。微电网既可被视为大电网中的一个可控单元，满足外部输配电网络的需求；也可以提供不间断电源、保持本地电压稳定、降低馈线损耗、增加本地可靠性等。要实现这些功能，微网系统中储能部分显得尤为重要。

微电网系统中的储能部分需要完成多种多样的功能，储能变流器的结构、拓扑及控制策略的选择至关重要。微电网系统中，光储联合微电网最为常见。

发明内容

为了克服常见的储能变流器不能满足光储微电网要求的难题，本发明提出一种基于多重化DC/DC变换器的变流器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于多重化DC/DC变换器的变流器，包括多重化DC/DC变换器、并网模式控制、离网模式控制三部分。

所述多重化DC/DC变换器可以实现对多个电池组的独立控制，避免环流出现；可以灵活配置电池系统的容量，实现电池组的灵活投切，方便运行管理。

所述并网模式控制在微网中承担功率平滑及削峰填谷的功能，能够及时响应微网系统的功率指令，使系统达到稳定状态。

所述离网模式控制是采用下垂控制，包括下垂放电模式和下垂充电模式，能够按照设定好的下垂曲线自动调节来响应功率给定

本发明的有益效果是：本发明采用双级多DC/DC并联式的拓扑。每个DC/DC模块采用多重化的设计，优化了电流纹波及其谐波；逆变部分采用原理简单、易于实现的三相电压型PWM整流器。通过对储能变流器并网/离网不同工况下的功能研究制定相应的控制策略，并将下垂控制及SOC反馈控制引入到控制中。所设计的储能变流器在完成正常功能的同时，自身的运行特性也非常良好。

附图说明

图1 多重化DC/DC变换器。

图2 并网模式控制框图。

图3 离网模式控制框图。

具体实施方案

如图1所示，对于m 重化DC/DC 模块的电流分析，约定单元变换器开关周期为TS，开关频率为。电路采用PWM 调制方式，开关管开始导通时间互错TS/m。若在一个开关周期TS中，m个变换单元开关器件的占空比D相同，那么每个电路电感电流iL1(t)、iL2(t)、iL3(t)、…、iLm(t)是相位相差TS/m、波形完全相同的脉动电流。