[实用新型]一种负载端分布式三端口变换系统

说明书

本实用新型涉及光伏发电及控制系统技术应用领域，具体是一种负载端分布式三端口变换系统。一种负载端分布式三端口变换系统，包括变换电路，所述变换电路包括TPC模块，所述TPC模块包括输入源端、储能设备端、负载端；所述TPC模块输入源端与负载端之间并联电压电流采样电路、功率控制电路，所述TPC模块储能设备端与储能电压母线之间分别并联电压电流采样电路、蓄电池充电均流控制电路、TPC模块输出电流保护电路。本实用新型提出的技术方案实现了负载端分布式控制、集成度高、可靠性高、功率密度高和效率高。

技术领域

本实用新型涉及光伏发电及控制系统技术应用领域，具体是一种负载端分布式三端口变换系统。

背景技术

目前，在新能源发电领域面临的最大的困难就是由于太阳能、风能等新能源发电系统存在电力供应不稳定、不连续和随环境变化等缺点，使得得到的电能很难直接被使用，这就促使了三端口变换器的诞生，独立运行的新能源发电系统需要配备一个具有一定容量的储能装置，从而使得供电电压能够稳定连续的输出，起到能量平衡和支撑作用。一个完整的三端口变换器包括主电源、储能装备、负载以及三端口功率调节系统。为了方便功率管理和控制，仅仅通过一个变换器就能够同时实现光伏源、蓄电池以及负载三者的统一控制，三端口变换器就是由此而来。三端口变换器具有很多优点，比如体积小成本低、可靠性高、功率密度高和效率高等，因此，在具有以上优点的前提下，研究出一种有所提高的、新型的三端口变换器不仅是如今业界讨论的热点，而且对实际应用也有很大的意义。

实用新型内容

本实用新型是一种负载端分布式模块化三端口变换系统，基本特征是三端口变换器每个负载端相互独立并分别连接多个负载，可单独实现输出功率可控、满足不同负载的独立性和差异性供电需求。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种负载端分布式三端口变换系统，包括变换电路，所述变换电路包括TPC模块，所述TPC 模块包括输入源端、储能设备端、负载端；所述TPC模块输入源端与负载端之间并联第一电压电流采样电路、功率控制电路，所述TPC模块储能设备端与储能电压母线之间分别并联第二电压电流采样电路、蓄电池充电均流控制电路、TPC模块输出电流保护电路。

优选的是。所述变换电路有多个，分别并联于储能电压母线与输入电压母线之间。

优选的是，所述储能设备为蓄电池。

优选的是，储能设备与储能电压母线相连，光伏源端与输入电压母线相连。

负载端分布式模块化三端口变换系统内每个TPC储能端与蓄电池之间包含充电均流控制电路。当系统处于蓄电池充电状态时，对蓄电池端采取均流措施，每个TPC模块以相同功率同时对蓄电池进行充电，加上各自输出端功率后其输入端的功率也是确定的，所以此时整个系统中各功率路径是可控的。具体工作过程是：各模块的蓄电池端电流分别与均流母线电压比较，经过蓄电池充电均流控制电路调节得到均流误差信号，该均流误差信号对其实际输入端电压基准进行修正，通过调节输入端电压/功率来改变蓄电池端的功率/电流，从而实现蓄电池端的均流控制。

系统内每个TPC光伏输入源端和负载输出端包含功率控制电路。原理是按照输出功率分配输入端(蓄电池端)功率。具体工作过程是：采用各TPC输出端功率对其蓄电池端电流进行标幺化，得到各模块蓄电池电流标幺值，通过蓄电池充电均流控制电路对各TPC实际的输入电压基准进行修正，修正后的电压基准通过调节模块输入端电压来实现蓄电池端标幺电流的均衡控制，即可实现蓄电池端电流/功率按照输出功率的大小比例进行分配。

本实用新型提出的技术方案实现了负载端分布式控制、集成度高、可靠性高、功率密度高和效率高。三端口变换系统每个负载端相互独立并分别连接多个负载，可单独实现输出功率可控、满足不同负载的独立性和差异性供电需求。系统内三端口变换器每个储能端相互并联后连接储能装置，可实现对储能装置的充放电控制。每个源端相互并联连接光伏阵列。

附图说明