[发明专利]一种电池储能中压直流并网系统及方法

权利要求书

1.一种电池储能中压直流并网系统，系统包括：

中压直流电网；

中压多电平全桥逆变器，所述中压多电平全桥逆变器的直流输入端口与所述中压直流电网相连；

多个变压器支路，所述变压器支路的交流输入端与所述中压多电平全桥逆变器的交流输出端口相连，多个变压器支路并联且所述多个变压器支路共用所述中压多电平全桥逆变器；

所述变压器支路包括中高频变压器和多个电池支路，每个所述变压器支路采用所述多个电池支路并联。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中压多电平全桥逆变器采用模块化多电平变换器MMC，包括：

两相电路，每相电路由一个上桥臂和一个下桥臂构成，所述两相电路的所述上桥臂上端与所述中压直流电网正极相连接，所述两相电路的所述下桥臂下端与所述中压直流电网负极相连接，所述每相上桥臂的下端与下桥臂的上端相连形成MMC全桥逆变器交流输出端；

所述上桥臂包括多个子模块与桥臂电抗器，其中所述多个子模块交流输出端依次串联后再与桥臂电抗器串联；

所述下桥臂包括多个子模块与桥臂电抗器，其中所述桥臂电抗器与所述多个子模块交流输出端依次串联。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述子模块，包括以下至少一项：

半桥电路；

全桥电路；

半桥电路与全桥电路的混合电路。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中压多电平全桥逆变器采用中点箝位型五电平变换器，包括：

直流母线电容，直流母线电容由四个完全相同的电容依次串联而成，第一电容的正极与中压直流电网的正极相连，第一电容的负极与第二电容的正极相连形成直流母线的第一中性点，第二电容的负极与第三电容的正极相连形成直流母线的第二中性点，第三电容的负极与第四电容的正极相连形成直流母线的第三中性点，第四电容的负极与中压直流电网的负极相连；

两相电路，每相电路包括8只开关器件和6只二极管，8只开关器件依次串联，第一开关器件的集电极与直流母线电容的正极相连，第一开关器件的发射极与第二开关器件的集电极相连，第二开关器件的发射极与第三开关器件的集电极相连，以此类推，第七开关器件的发射极与第八开关器件的集电极相连，第八开关器件的发射极与直流母线电容的负极相连，其中第四开关器件的发射极与第五开关器件的集电极相连后作为该相电路的交流输出端。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中高频变压器为双绕组变压器，原边作为所述变压器支路的交流输入端与所述中压多电平全桥逆变器的交流输出端口相连，所述中高频变压器的副边与所述电池支路的交流输入端并联。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中高频变压器为多绕组中高频变压器，所述中高频变压器的原边作为所述变压器支路的交流输入端与所述中压多电平全桥逆变器的交流输出端口相连，所述中高频变压器的每一个副边分别与所述电池支路的交流输入端并联。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池支路包括至少一个全桥电路、电感和电池组，其中所述电池组与所述全桥电路的直流母线并联，所述全桥电路的交流端与所述电感串联后作为所述电池支路的交流输入端与所述中高频变压器的副边相连。

8.一种电池储能中压直流并网方法，其特征在于：

获取中压直流电压；

通过中压多电平全桥逆变器将所述中压直流电压转换为预设频率的中压交流高频准方波电压；获取所述中压交流高频准方波电压的相位和频率，在每个电池支路生成与所述中压交流高频准方波电压相同频率的方波电压；

通过闭环控制调整每个电池支路输出电压与中压交流高频准方波电压之间的相位差来控制电池的充放电功率。