[实用新型]一种大容量电池储能功率变流装置

说明书

本实用新型公开了一种大容量电池储能功率变流装置，包括三绕组变压器以及两组直流输出单元，每组直流输出单元分别包括多个单相电压源逆变器，所述三绕组变压器的原边与三相交流电源连接，所述三绕组变压器的两个副边分别与两组直流输出单元一一对应，所述副边引出并分别与对应的直流输出单元中的多个单相电压源逆变器的交流输出端连接，每组直流输出单元中各个单相电压源逆变器的直流输出正端和负端分别连接在一起，形成直流正端和直流负端。本实用新型和目前常用的基于三相两电平或NPC三电平逆变器并联的功率变流装置相比，本实用新型降低了整体成本，而且具有更高的变换效率。

技术领域

本实用新型属于光伏技术领域，具体涉及一种大容量电池储能功率变流装置。

背景技术

电池储能装置可以提高负荷因数，减小负荷峰谷差，治理电能质量，实现不间断供电，平复新能源功率波动并提高分布式电源比例，实现电力系统稳定控制。对于大容量(1MVW以上)电池储能装置，实现交直流电能转换的功率变流装置的效率和成本和功率变流拓扑结构相关。

目前常用的大容量电池储能功率变流装置一般是采用多台基于三相两电平或NPC三电平逆变器并联的方式实现，并经过升压变压器接入电网，这种构成方式由于并联逆变器台数多，使得装置成本较高，此外，采用三相两电平或NPC三电平逆变器实现功率变换时，受功率IGBT器件性能的限制，功率变换损耗较大。因此，寻找一种成本更低、效率更高的功率变流器装置具有重要经济意义。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种大容量电池储能功率变流装置，降低成本。

本实用新型的技术方案为：一种大容量电池储能功率变流装置，包括三绕组变压器以及两组直流输出单元，每组直流输出单元分别包括多个单相电压源逆变器，所述三绕组变压器的原边与三相交流电源连接，所述三绕组变压器的两个副边分别与两组直流输出单元一一对应，所述副边引出并分别与对应的直流输出单元中的多个单相电压源逆变器的交流输出端连接，每组直流输出单元中各个单相电压源逆变器的直流输出正端和负端分别连接在一起，形成直流正端和直流负端。

本实用新型的大容量电池储能功率变流装置的工作原理为：

本实用新型可将两组储能电池组的正负端分别连接两组直流输出单元的直流正端和直流负端，当处于充电运行模式时，单相电压源逆变器受功率变流装置控制器的控制，使有功功率从三绕组变压器的原边流向副边并经过单相电压源逆变器转换成直流电流并流向储能电池组，从而实现电池的充电；

当处于放电运行模式时，单相电压源逆变器受功率变流装置控制器的控制，使得有功功率从储能电池组的电流流向各个单相电压源逆变器，并经过各单相电压源逆变器转换成交流电流流向三绕组变压器，并最终流向三绕组变压器原边的交流电源，从而实现电池的放电。

本实用新型中直流输出单元中可以包括多个单相电压源逆变器，作为优选，所述三绕组变压器的两个副边分别为第一副边和第二副边，与第一副边对应的直流输出单元中包括第一单相电压源逆变器、第二单相电压源逆变器以及第三单相电压源逆变器，第一单相电压源逆变器、第二单相电压源逆变器以及第三单相电压源逆变器的直流输出正端和负端分别连接在一起，形成第一直流正端和第一直流负端。

作为优选，与第一副边对应的直流输出单元中包括第四单相电压源逆变器、第五单相电压源逆变器以及第六单相电压源逆变器，第四单相电压源逆变器、第五单相电压源逆变器以及第六单相电压源逆变器的直流输出正端和负端分别连接在一起，形成第二直流正端和第二直流负端。

作为优选，所述单相电压源逆变器为单相两电平电压源逆变器或单相三电平电压源逆变器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型和目前常用的基于三相两电平或NPC三电平逆变器并联的功率变流装置相比，本实用新型降低了整体成本，而且具有更高的变换效率。