一种高效光储联合的自给式储能变流器制造技术

本实用新型专利技术涉及电力电子及新能源应用技术领域，具体地讲是一种高效光储联合的自给式储能变流器。本实用新型专利技术的目的是提供一种能有效提高效率、减小谐波并且可以与光伏联合的高效光储联合的自给式储能变流器。本实用新型专利技术一种高效光储联合的自给式储能变流器，包括LCL滤波模块、三电平交直流变换器模块、保护模块和光储三端变换器模块，所述LCL滤波模块的输入端连接电网，LCL滤波模块的输出端连接三电平交直流变换器模块的网侧输入端，三电平交直流变换器模块的输出端与保护模块的一端相连接，保护模块的另一端与光储三端变换器模块相连接。

A kind of high efficient storage with self-contained energy converter

The utility model relates to a power electronics and new energy application technology field, in particular to a self-contained storage of high efficient storage energy converter combined. The utility model aims to provide a can improve the efficiency and reduce the harmonic and can be combined with high efficiency photovoltaic storage with self-contained energy converter. The utility model relates to a high efficient storage with self-contained energy storage system, including LCL filter module, three - level AC DC converter module, protection module and optical storage Sanduan converter module, the LCL filter module is connected with the input end of the grid, the output LCL filter module is connected with three - level AC DC converter module network the side input end connected to one end of the output end and protection module of three - level AC DC converter module, protection module and the other end of the optical storage Sanduan converter module is connected.

【技术实现步骤摘要】
一种高效光储联合的自给式储能变流器
本技术涉及电力电子及新能源应用
，具体地讲是一种高效光储联合的自给式储能变流器。
技术介绍
全球能源危机和环境污染问题的加剧，促进了可再生能源的大规模应用，随着太阳能光伏技术的不断进步，光伏发电开始更多的走入人们的生产生活中，但是在利用太阳能的同时，不能忽视光伏发电具有间歇性、波动性的缺点。而电池储能技术的利用就巧妙的解决了光伏发电的这些问题，在光伏发电的基础上配备大容量存储电能的蓄电池，大大增强了系统的稳定性。然而，现阶段传统的储能变流器，虽然可以实现电池的充放电功能，支持并网与离网运行，但是存在效率低、纹波高、体积大等缺点，从而限制了其应用场合，而且一般不能和光伏发电相结合，只能单一实现储能的功能。而传统的含有光伏发电的储能变流器，光伏发电和储能电池都是通过两个并联的独立变流器相结合，在单独研究控制时，简单易控，但是在整个系统来讲，其及时性和协调性就不能很好的满足要求。
技术实现思路
本技术针对传统储能变流器的技术不足，提供一种能有效提高效率、减小谐波并且可以与光伏联合的高效光储联合的自给式储能变流器，变流器两级之间提供了必要的保护电路。本技术为实现上述目的而采取的技术方案为：一种高效光储联合的自给式储能变流器，包括LCL滤波模块、三电平交直流变换器模块、保护模块和光储三端变换器模块，所述LCL滤波模块的输入端连接电网，LCL滤波模块的输出端连接三电平交直流变换器模块的网侧输入端，三电平交直流变换器模块的输出端与保护模块的一端相连接，保护模块的另一端与光储三端变换器模块相连接。进一步地，本技术所述的LCL滤波模块由三相等效电感L1、电感L2、电感L3、等效电感L4、电感L5、电感L6、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2和电阻R3组成，三相等效电感L1、电感L2和电感L3的一端分别与电网相连接，三相等效电感L1、电感L2和电感L3的另一端分别与等效电感L4、电感L5和电感L6的一端相连接，等效电感L4、电感L5和电感L6的另一端分别与三电平交直流变换器的输入端相连接，三相等效电感L1和等效电感L4之间接电阻R1和电容C1的串联支路，电感L2和电感L5之间接电阻R2和电容C2的串联支路，电感L3和电感L6之间接电阻R3和电容C3的串联支路，电容C1、电容C2和电容C3之间通过星形连接方式连接。本技术所述的三电平交直流变换器模块由功率开关管Sa1、功率开关管Sa2、功率开关管Sa3、功率开关管Sa4、功率开关管Sb1、功率开关管Sb2、功率开关管Sb3、功率开关管Sb4、功率开关管Sc1、功率开关管Sc2、功率开关管Sc3、功率开关管Sc4、稳压电容C4和稳压电容C5组成，功率开关管Sa1、功率开关管Sa2、功率开关管Sa3和功率开关管Sa4构成第一T型桥，功率开关管Sa1的发射极与功率开关管Sa2的漏极相连，功率开关管Sa1和功率开关管Sa2构成第一T型桥的纵向桥臂，功率开关管Sa3的漏极与功率开关管Sa4的漏极相连，功率开关管Sa3和功率开关管Sa4反向串联构成第一T型桥的横向桥臂，功率开关管Sa3的源极连接于功率开关管Sa1的发射极与功率开关管Sa2的漏极之间；功率开关管Sb1、功率开关管Sb2、功率开关管Sb3和功率开关管Sb4构成第二T型桥，功率开关管Sb1的发射极与功率开关管Sb2的漏极相连，功率开关管Sb1和功率开关管Sb2构成第二T型桥的纵向桥臂，功率开关管Sb3的漏极与功率开关管Sb4的漏极相连，功率开关管Sb3和功率开关管Sb4反向串联构成第二T型桥的横向桥臂，功率开关管Sb3的源极连接于功率开关管Sb1的发射极与功率开关管Sb2的漏极之间；功率开关管Sc1、功率开关管Sc2、功率开关管Sc3和功率开关管Sc4构成第三T型桥，功率开关管Sc1的发射极与功率开关管Sc2的漏极相连，功率开关管Sc1和功率开关管Sc2构成第三T型桥的纵向桥臂，功率开关管Sc3的漏极与功率开关管Sc4的漏极相连，功率开关管Sc3和功率开关管Sc4反向串联构成第三T型桥的横向桥臂，功率开关管Sc3的源极连接于功率开关管Sc1的发射极与功率开关管Sc2的漏极之间；第一T型桥的输入端与等效电感L4的另一端相连接，第二T型桥的输入端与电感L5的另一端相连接，第三T型桥的输入端与电感L6的另一端相连接，第一T型桥、第二T型桥和第三T型桥的输出端都连接于端口3，端口3连接于稳压电容C4和稳压电容C5的串联支路中间，稳压电容C4和稳压电容C5的串联支路接于端口4与端口5之间，第一T型桥、第二T型桥、第三T型桥分别并联于端口1与端口2之间，功率开关管Sa1的集电极、功率开关管Sb1的集电极、功率开关管Sc1的集电极连接于端口1，功率开关管Sa2的源极、功率开关管Sb2的源极、功率开关管Sc2的源极连接于端口2，功率开关管Sa4的源极、功率开关管Sb4的源极、功率开关管Sc4的源极连接于端口3，端口3连接于稳压电容C4和稳压电容C5的串联支路中间，稳压电容C4和稳压电容C5的串联支路接于端口4与端口5之间，端口1与端口4相连，端口2与端口5相连。本技术所述的保护模块由电阻R4与功率开关管S5组成，电阻R4与功率开关管S5组成串联支路，电阻R4一端接于端口4，另一端接于功率开关管S5的集电极，功率开关管S5的发射极接于端口5。本技术所述的光储三端变换器模块包括包括光伏发电单元PV、蓄电池储能单元、电力电子开关S6、电力电子开关S7、电力电子开关S8、电容C6、电容C7、电容C8、电感L7、电感L8、电感L9和二极管VD5，光伏发电单元PV两端并联电容C6，电容C6两端分别接入端口7和端口10，二极管VD5的阳极连接端口7，二极管VD5的阴极连接端口6，电容C7的一侧连接端口6，另一侧连接端口8，电力电子开关S6的漏极连接端口7，电力电子开关S6的源极连接端口8，电感L7两侧分别连接端口4和端口6，电感L8两侧分别连接端口8和端口10，电感L9两侧分别连接端口9和蓄电池储能单元正极，电力电子开关S7和电力电子开关S8反并联，电力电子开关S7的漏极连接端口6，电力电子开关S8的源极连接端口8，电力电子开关S7的源极和电力电子开关S8的漏极连接端口9，所述蓄电池储能单元的正极连接电感L9的一端，蓄电池储能单元的负极连接端口10，蓄电池储能单元的两侧并联电容C8。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、本技术实现了光伏发电技术和储能技术相结合的一体式结构，具有体积小、动态响应快、集中控制等优点，而且光伏发电可以同时向储能蓄电池和直流母线提供电能，储能蓄电池可以在并、离网情况下很好的进行充放电，既可以为直流母线提供电能，也能很好的平抑光伏发电带来的功率波动。2、本技术的网侧使用了LCL滤波电路和三电平交直流变换器，LCL滤波电路可以有效的抑制谐波，而且相比较传统的L型滤波器，同样的滤波效果LCL滤波电路在体积和成本上更有优势，三电平交直流变换器相比较传统的两电平变换器，本身就具有减少谐波含量的优势，输出波形更接近正弦波，可以有效提高电能质量，而且开关频率降低，降低了电磁干扰，提高了系统的效率。3、本技术两级之间提高了保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效光储联合的自给式储能变流器，其特征是包括LCL滤波模块、三电平交直流变换器模块、保护模块和光储三端变换器模块，所述LCL滤波模块的输入端连接电网，LCL滤波模块的输出端连接三电平交直流变换器模块的网侧输入端，三电平交直流变换器模块的输出端与保护模块的一端相连接，保护模块的另一端与光储三端变换器模块相连接。

【技术特征摘要】
1.一种高效光储联合的自给式储能变流器，其特征是包括LCL滤波模块、三电平交直流变换器模块、保护模块和光储三端变换器模块，所述LCL滤波模块的输入端连接电网，LCL滤波模块的输出端连接三电平交直流变换器模块的网侧输入端，三电平交直流变换器模块的输出端与保护模块的一端相连接，保护模块的另一端与光储三端变换器模块相连接。2.根据权利要求1所述的一种高效光储联合的自给式储能变流器，其特征是所述的LCL滤波模块由三相等效电感L1、电感L2、电感L3、等效电感L4、电感L5、电感L6、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2和电阻R3组成，三相等效电感L1、电感L2和电感L3的一端分别与电网相连接，三相等效电感L1、电感L2和电感L3的另一端分别与等效电感L4、电感L5和电感L6的一端相连接，等效电感L4、电感L5和电感L6的另一端分别与三电平交直流变换器的输入端相连接，三相等效电感L1和等效电感L4之间接电阻R1和电容C1的串联支路，电感L2和电感L5之间接电阻R2和电容C2的串联支路，电感L3和电感L6之间接电阻R3和电容C3的串联支路，电容C1、电容C2和电容C3之间通过星形连接方式连接。3.根据权利要求1所述的一种高效光储联合的自给式储能变流器，其特征是所述的三电平交直流变换器模块由功率开关管Sa1、功率开关管Sa2、功率开关管Sa3、功率开关管Sa4、功率开关管Sb1、功率开关管Sb2、功率开关管Sb3、功率开关管Sb4、功率开关管Sc1、功率开关管Sc2、功率开关管Sc3、功率开关管Sc4、稳压电容C4和稳压电容C5组成，功率开关管Sa1、功率开关管Sa2、功率开关管Sa3和功率开关管Sa4构成第一T型桥，功率开关管Sa1的发射极与功率开关管Sa2的漏极相连，功率开关管Sa1和功率开关管Sa2构成第一T型桥的纵向桥臂，功率开关管Sa3的漏极与功率开关管Sa4的漏极相连，功率开关管Sa3和功率开关管Sa4反向串联构成第一T型桥的横向桥臂，功率开关管Sa3的源极连接于功率开关管Sa1的发射极与功率开关管Sa2的漏极之间；功率开关管Sb1、功率开关管Sb2、功率开关管Sb3和功率开关管Sb4构成第二T型桥，功率开关管Sb1的发射极与功率开关管Sb2的漏极相连，功率开关管Sb1和功率开关管Sb2构成第二T型桥的纵向桥臂，功率开关管Sb3的漏极与功率开关管Sb4的漏极相连，功率开关管Sb3和功率开关管Sb4反向串联构成第二T型桥的横向桥臂，功率开关管Sb3的源极连接于功率开关管Sb1的发射极与功率开关管Sb2的漏极之间；功率开关管Sc1、功率开关管Sc2、功率开关管Sc3和功率开关管Sc4构成第三T型桥，功...

【专利技术属性】
技术研发人员：荀之，张惠生，王俊，黄华，和琨，韩敏，任俊芳，赵兴勇，张晏铭，杨健，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司临汾供电公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：山西,14