一种复合储能型双向功率变换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种复合储能型双向功率变换装置，包括多个并联的双向DC/DC变换器、多个并联的双向DC/AC变换器以及上位机；双向DC/DC变换器连接储能单元，双向DC/DC变换器的另一端并入到直流母线，直流母线经过双向DC/AC变换器连接电网；双向DC/DC变换器和双向DC/AC变换器与上位机通信连接；上位机用于管理双向DC/DC变换器和双向DC/AC变换器的运行状态。本实用新型专利技术实施例提供的技术方案，可接入电网并网运行，也可脱离电网独立带载，不仅考虑了多种储能单元协调控制的需求，针对不同储能单元类型，无论是否接入电网，均可通过上位机调度，采用不同控制方式，实现系统的经济稳定运行，而且还可以根据系统容量需求，通过增加或减少电力电子变换器的数量，实现灵活组网。

【技术实现步骤摘要】
一种复合储能型双向功率变换装置
本技术实施例涉及双向功率变换
，尤其涉及一种复合储能型双向功率变换装置。
技术介绍
目前的双向功率变换装置容量固定，控制模式单一，不适用于对组网灵活性要求较高的主动配电网或微电网系统。当前的双向功率变换装置针对单一类型的储能设备，即每组储能单元配置一台变换装置，按照充/放电控制指令运行，该方式缺乏与上级电力系统调度指令的衔接，且难以满足即插即用的组网要求。
技术实现思路
本技术提供一种复合储能型双向功率变换装置，以解决现有技术的不足。为实现上述目的，本技术提供以下的技术方案：一种复合储能型双向功率变换装置，包括多个并联的双向DC/DC变换器、多个并联的双向DC/AC变换器以及上位机；所述双向DC/DC变换器连接储能单元，所述双向DC/DC变换器的另一端并入到直流母线，所述直流母线经过所述双向DC/AC变换器后连接电网；所述双向DC/DC变换器用于将储能单元中的电能经过升压后并入直流母线，或将直流母线中的电能经过降压后充入储能单元；所述双向DC/AC变换器用于将直流母线中的直流电能逆变为交流电能后并入电网，或者将电网中的交流电能整流后并入直流母线，以便给储能单元充电；所述双向DC/DC变换器和双向DC/AC变换器通过高速通信总线与所述上位机连接，实现实时通信；所述上位机用于管理双向DC/DC变换器和双向DC/AC变换器的运行状态。进一步地，所述复合储能型双向功率变换装置还包括旁路电路；所述双向DC/AC变换器通过所述旁路电路连接电网；所述旁路电路配合复合储能型双向功率变换装置实现并网模式与离网模式的无缝切换。进一步地，所述复合储能型双向功率变换装置中，所述旁路电路包括连接在交流母线上的多个交流负荷和一个断路器；当所述断路器闭合时，所述复合储能型双向功率变换装置工作于并网模式；当所述断路器断开时，所述复合储能型双向功率变换装置工作于离网模式。进一步地，所述复合储能型双向功率变换装置中，所述储能单元配有电池管理系统；所述电池管理系统用于检测储能单元的剩余容量和单节电池状态。进一步地，所述复合储能型双向功率变换装置中，所述储能单元包括第一类型储能单元和第二类型储能单元；所述第一类型储能单元为蓄电池组或锂电池组，用于提供持续稳定的功率输出，并用作主后备；所述第二类型储能单元为飞轮或超级电容，用于补偿系统内频繁的功率波动。进一步地，所述复合储能型双向功率变换装置中，连接所述第一类型储能单元的双向DC/DC变换器的电路包括升降压型双向DC/DC变换器、直流母线电容和直流母线电容。进一步地，所述复合储能型双向功率变换装置中，所述上位机包括相互连接的中央控制器和能量管理系统；所述中央控制器通过高速通信总线与所述双向DC/AC变换器连接，用于监控所述双向DC/AC变换器的运行数据，并根据系统当前并离网运行情况下发控制指令；所述能量管理系统通过高速通信总线与连接第一类型储能单元的双向DC/DC变换器连接，用于采集各储能单元的电池管理系统信息，并结合中央控制器的运行状况，计算DC/DC充放电指令。本技术实施例提供的一种复合储能型双向功率变换装置，可接入电网并网运行，也可脱离电网独立带载，不仅考虑了多种储能单元协调控制的需求，针对不同储能单元类型，无论是否接入电网，均可通过上位机调度，采用不同控制方式，实现系统的经济稳定运行，而且还可以根据系统容量需求，通过增加或减少电力电子变换器的数量，实现灵活组网。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本技术实施例一提供的一种复合储能型双向功率变换装置的结构示意图；图2是本技术实施例一提供的连接第一类型储能单元的双向DC/DC变换器电路的结构示意图；图3是本技术实施例一提供的连接第一类型储能单元的双向DC/DC变换器的控制框图；图4是本技术实施例一提供的连接第二类型储能单元的双向DC/DC变换器的控制框图；图5是本技术实施例一提供的双向DC/AC变换器的控制框图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本技术实施例一提供的一种复合储能型双向功率变换装置的结构示意图，如图1所示，该装置具体包括：多个并联的双向DC/DC变换器10、多个并联的双向DC/AC变换器20以及上位机30；所述双向DC/DC变换器10连接储能单元，所述双向DC/DC变换器10的另一端并入到直流母线，所述直流母线经过所述双向DC/AC变换器20后连接电网；所述双向DC/DC变换器10用于将储能单元中的电能经过升压后并入直流母线，或将直流母线中的电能经过降压后充入储能单元；所述双向DC/AC变换器20用于将直流母线中的直流电能逆变为交流电能后并入电网，或者将电网中的交流电能整流后并入直流母线，以便给储能单元充电；所述双向DC/DC变换器10和双向DC/AC变换器20通过高速通信总线与所述上位机30连接，实现实时通信；所述上位机30用于管理双向DC/DC变换器10和双向DC/AC变换器20的运行状态。其中，每个双向DC/AC变换器20单独连接有配套的储能单元。具体的，该装置通过以太网与上级调度系统(上位机)衔接，能够接受电力系统或者微电网控制指令，纳入系统管理，实现友好并网。优选的，所述复合储能型双向功率变换装置还包括旁路电路；具体的，所述双向DC/AC变换器20通过所述旁路电路连接电网，所述旁路电路配合复合储能型双向功率变换装置实现并网模式与离网模式的无缝切换。本技术实施例提供的复合储能型双向功率变换装置，在并网模式下，可以控制直流母线电压稳定，并调节每组储能单元的充放电功率，而在离网模式下，可以稳定交流母线电压频率为负荷提供支持。进一步具体的，所述旁路电路包括连接在交流母线上的多个交流负荷和一个断路器；当所述断路器闭合时，所述复合储能型双向功率变换装置工作于并网模式；当所述断路器断开时，所述复合储能型双向功率变换装置工作于离网模式。在本技术实施例中，储能单元可以是蓄电池组、锂电池组、超级电容、飞轮等多种设备或其组合，每个储能单元都配有电池管理系统，用于检测储能单元的剩余容量和单节电池状态。根据储能单元的特性，可将其分为第一类型储能单元和第二类型储能单元两种类型；所述第一类型储能单元的特性是能量密度高、成本造价低、容量大，比如蓄电池组或锂电池组，用于提供持续稳定的功率输出，并用作主后备；所述第二类型储能单元的特性是功率密度高、响应速度快，比如飞轮或超级电容，用于补偿系统内频繁的功率波动。优选的，所述上位机30包括相互连接的中央控制器31和能量管理系统32；所述中央控制器31通过高速通信总线与所述双向DC/AC变换器20连接，用于监控所述双向DC/AC变换器20的运行数据，并根据系统当前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合储能型双向功率变换装置，其特征在于，包括多个并联的双向DC/DC变换器、多个并联的双向DC/AC变换器以及上位机；所述双向DC/DC变换器连接储能单元，所述双向DC/DC变换器的另一端并入到直流母线，所述直流母线经过所述双向DC/AC变换器后连接电网；所述双向DC/DC变换器用于将储能单元中的电能经过升压后并入直流母线，或将直流母线中的电能经过降压后充入储能单元；所述双向DC/AC变换器用于将直流母线中的直流电能逆变为交流电能后并入电网，或者将电网中的交流电能整流后并入直流母线，以便给储能单元充电；所述双向DC/DC变换器和双向DC/AC变换器通过高速通信总线与所述上位机连接，实现实时通信；所述上位机用于管理双向DC/DC变换器和双向DC/AC变换器的运行状态。

【技术特征摘要】
1.一种复合储能型双向功率变换装置，其特征在于，包括多个并联的双向DC/DC变换器、多个并联的双向DC/AC变换器以及上位机；所述双向DC/DC变换器连接储能单元，所述双向DC/DC变换器的另一端并入到直流母线，所述直流母线经过所述双向DC/AC变换器后连接电网；所述双向DC/DC变换器用于将储能单元中的电能经过升压后并入直流母线，或将直流母线中的电能经过降压后充入储能单元；所述双向DC/AC变换器用于将直流母线中的直流电能逆变为交流电能后并入电网，或者将电网中的交流电能整流后并入直流母线，以便给储能单元充电；所述双向DC/DC变换器和双向DC/AC变换器通过高速通信总线与所述上位机连接，实现实时通信；所述上位机用于管理双向DC/DC变换器和双向DC/AC变换器的运行状态。2.根据权利要求1所述的复合储能型双向功率变换装置，其特征在于，还包括旁路电路；所述双向DC/AC变换器通过所述旁路电路连接电网；所述旁路电路配合复合储能型双向功率变换装置实现并网模式与离网模式的无缝切换。3.根据权利要求2所述的复合储能型双向功率变换装置，其特征在于，所述旁路电路包括连接在交流母线上的多个交流负荷和一个断路器；当所述断路器闭合时，所述复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍辉，
申请(专利权)人：易事特集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44