[发明专利]一种高压直挂式储能变流器

权利要求书

1.一种高压直挂式储能变流器，其特征在于：包括交流断路器、控制系统、变流单元、多个直流断路器和多个电池模组；

变流单元包括多个变流子模块，变流子模块的交流侧串联后连接交流断路器，交流断路器外接电网，变流子模块的直流侧通过直流断路器连接电池模组，变流子模块控制侧连接控制系统；

变流子模块根据自身输出功率和预设的下垂方程，进行一次调频和一次调压，使输出电压具备下垂特性。

2.根据权利要求1所述的一种高压直挂式储能变流器，其特征在于：变流子模块包括IGBT构成的H桥功率拓扑和控制器，H桥功率拓扑的输入端设置有电流传感器和电压传感器，H桥功率拓扑的输出端设置有电流传感器和电压传感器，IGBT的控制端、电流传感器和电压传感器均连接控制器，控制器连接控制系统。

3.根据权利要求1所述的一种高压直挂式储能变流器，其特征在于：下垂方程为，

其中，ω为下垂控制后变流子模块输出的角频率，U为下垂控制后变流子模块输出的电压，ω₀为空载时变流子模块输出的角频率，U₀为空载时变流子模块输出的电压，m为有功下垂系数，n为无功下垂系数，P为变流子模块输出的有功功率，Q为变流子模块输出的无功功率。

4.根据权利要求1所述的一种高压直挂式储能变流器，其特征在于：控制系统检测变流单元交流侧电压和频率，若检测到电压或频率与期望值存在偏差，下发电压和频率设定值；

变流子模块根据电压和频率设定值，调节下垂方程的下垂曲线，进行二次调频和二次调压，使交流侧电压和频率正常。

5.根据权利要求1所述的一种高压直挂式储能变流器，其特征在于：变流子模块根据控制系统给定的电池模组设定电压，计算均压调制电流，变流子模块运行双闭环控制策略时，将均压调制电流叠加至内环电流环中，进而调节变流子模块交流侧与直流侧的有功功率交换，动态调节变流子模块直流侧电压，使电池模组之间电压均衡。

6.根据权利要求5所述的一种高压直挂式储能变流器，其特征在于：计算均压调制电流的过程为，

计算所连电压失衡电池模组设定电压和实际电压之间的差值；

对差值进行PI控制，获得调节量；

将调节量乘以该相电网的相角正弦值，得到均压调制电流。