[发明专利]一种储能变流器和三相分相控制方法

说明书

本申请公开了一种储能变流器和三相分相控制方法，储能变流器包括：单相隔离变压器、双向变流模块和控制模块；单相隔离变压器的一次侧与双向变流模块的输出端电连接；三个单相隔离变压器的一次侧分别与电网的三相连接端口进行三相四线式的电连接；双向变流模块的输入端与直流储能电池电连接；控制模块分别与双向变流模块和单相隔离变压器通信连接，用于获取电流电压信号和发送控制信号。本申请解决了现有常用储能系统三相耦合而无法实现分相独立调节，导致储能变流器的调控灵活性较差，且无法满足更多场景和工况的需求的技术问题。

技术领域

本申请涉及电网储能系统技术领域，尤其涉及一种储能变流器和三相分相控制方法。

背景技术

低压用户间歇性用电、季节性用电特征明显，周期性和短时性户均供电容量偏低、配变重过载、电压越限、三相不平衡等问题比较突出。其中，电力用户中单相负荷在三相系统中的不均衡分配是引起三相电压不平衡的主要原因，也将导致低电压问题。针对这些问题，常用手段，一是对配电设施进行改造升级，提升容量；二是采用电能质量治理装置，主要包括无功调节设备、谐波质量装置、三相不平衡调整开关等。

储能变流器作为电池储能系统的核心部分，连接电池系统和电网，实现功率双向变换和能量双向流动，是影响电池储能系统功率转换效率、充放电响应及转换时间等性能的关键。因此储能变流器的组成结构和运行控制方式决定了储能系统作为一种用于治理低压配电台区电能质量应用手段的实效性，研究储能变流器的拓扑结构和控制模块功能有助于储能系统在配电台区更好的应用和推广。

目前配电网或用户侧应用的电化学储能系统多采用传统的三相半桥变流器和三相隔离变压器结构，为避免相与相互磁耦合，功率模块需进行复杂解耦控制，尤其在单相负荷分布不均匀引起三相不平衡等电能质量问题的配电台区，难以满足正常运行要求。因此，目前的储能变流器的调控灵活性较差，无法满足更多场景、更多工况的应用需求。

发明内容

本申请提供了一种储能变流器和三相分相控制方法，用于解决现有技术采用三相隔离变压器结构无法实现分相独立调节，造成磁耦合干扰，对输电线带来了较大的影响，导致储能变流器的调控灵活性较差，且无法满足更多场景和工况的需求的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种储能变流器，包括：

单相隔离变压器、双向变流模块和控制模块；

所述单相隔离变压器的一次侧与所述双向变流模块的输出端电连接；

三个所述单相隔离变压器的一次侧分别与电网的三相连接端口进行三相四线式的电连接；

所述双向变流模块的输入端与直流储能电池电连接；

所述控制模块分别与所述双向变流模块和所述单相隔离变压器通信连接，用于获取电流电压信号和发送控制信号。

可选的，还包括：滤波模块；

所述滤波模块的第一连接端与所述单相隔离变压器的一次侧电连接，所述滤波模块的第二连接端与所述双向变流模块的输出端电连接。

可选的，还包括：交流预充电路；

所述交流预充电路串联于所述滤波模块与所述双向变流模块之间，用于在交流侧实现预充电控制。

可选的，还包括：直流母线电容；

所述直流母线电容以串联的方式与所述直流储能电池电连接，用于稳定直流母线电压。

可选的，还包括：直流预充电路；

所述直流预充电路与所述直流储能电池电连接，用于在直流侧实现预充电控制。

可选的，还包括：人机接口模块和通信模块；

所述人机接口模块，用于提供显示以及操作界面；