The invention discloses a high discharge depth of composite energy storage system of multilevel converter based on module, the energy storage element and power storage element are respectively connected with the DC side and sub modules in modular multilevel converters, which consists of composite energy storage system, and then by grid reactor the access of three-phase power. The energy storage element through the parallel internal connection, through a DC DC/DC converter with modular multilevel converter is connected with the power storage element connected by an inductor and half bridge DC/DC circuit, electrolytic capacitor parallel DC/DC half bridge circuit and modular multilevel converter module the connection. According to the change of power demand, composite energy storage system can independently adjust the energy storage element and the output power of energy storage element (or absorption) power, and fully guarantee the energy storage element and the depth of discharge power of energy storage components, improve the utilization rate of energy storage element.
【技术实现步骤摘要】
一种基于模块化多电平变流器的高放电深度复合型储能系统
本专利技术属于储能系统
,具体涉及一种基于模块化多电平变流器的高放电深度复合型储能系统。
技术介绍
建设储能装置是解决可再生能源发电波动、提高电网对新能源的消纳能力和提高能源使用效率的一个重要途径。目前规模化的电力储能技术主要有抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能、电池储能、超级电容器储能等。其中电池储能是能量型储能的典型代表,电池储能是目前最有投资/成本效益的储能技术之一,具有模块化、响应快、商业化程度高的特点。然而,电池储能具有循环寿命短、功率密度低的缺点,不适合用于短时大功率和频繁充放电的场合,为此,出现了一种兼有能量型储能和功率型储能元件的复合储能系统,从而优化了储能电池的寿命同时又具备大功率、频繁充放电的能力。特别地,近年来出现了一种基于模块化多电平变流器(MMC)的复合型储能系统(张建忠,胡省,王伟,孙耀东,一种基于模块化多电平变流器的复合型储能系统,中国专利技术专利,2016,申请号:201611204892.2),它将能量型储能元件和功率型储能元件分别接在模块化多电平变流器的直流侧和内部单元模块中,构成了分布式的功率型储能模式,简化了功率型储能元件的连接和电压均衡控制,降低了储能系统复杂度和成本。但是这种基于模块化多电平变流器的复合型储能系统存在功率型储能元件放电深度低的问题,即当功率型储能元件(典型采用超级电容器)放电时,其端电压基本上曾平方关系下降,到达一定放电深度后会造成模块化多电平变流器因直流电压过低,从而无法继续由直流侧向交流侧提供电能,造成功率型储能元件放电深度较 ...
【技术保护点】
一种基于模块化多电平变流器的高放电深度复合型储能系统,其特征在于:包括能量型储能元件、DC/DC变换器、MMC子模块、电抗器、电源、缓冲电感;所述的MMC子模块包括功率型储能元件、储能电感、半桥DC/DC电路、电解电容器和MMC半桥子模块;所述MMC子模块内部集成有功率型储能元件,典型地由若干个超级电容器串联组合而成,形成分布式储能的方式;功率型储能元件通过储能电感与半桥DC/DC电路连接,所述的半桥DC/DC电路输出端连接于电解电容器的两端,电解电容器与MMC半桥子模块并联连接,MMC半桥子模块的输入脚i和输出脚o即为MMC子模块的输入和输出脚,依次将每个桥臂上的MMC子模块输出脚与下个MMC子模块的输入脚相连接,并将三相上桥臂第一个的MMC子模块输入脚连接组成MMC的直流正母线,三相下桥臂最后一个MMC子模块输出脚连接组成MMC的直流负母线,将每相上桥臂最后一个MMC子模块的输出和下桥臂第一个MMC子模块的输入与缓冲电感连接,上下桥臂的缓冲电感相互连接之后并将其与电抗器连接,电抗器的输出端与位于复合型储能系统外部的电源连接;所述能量型储能元件典型地由蓄电池经串联、先串后并或先并后串 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于模块化多电平变流器的高放电深度复合型储能系统,其特征在于:包括能量型储能元件、DC/DC变换器、MMC子模块、电抗器、电源、缓冲电感;所述的MMC子模块包括功率型储能元件、储能电感、半桥DC/DC电路、电解电容器和MMC半桥子模块;所述MMC子模块内部集成有功率型储能元件,典型地由若干个超级电容器串联组合而成,形成分布式储能的方式;功率型储能元件通过储能电感与半桥DC/DC电路连接,所述的半桥DC/DC电路输出端连接于电解电容器的两端,电解电容器与MMC半桥子模块并联连接,MMC半桥子模块的输入脚i和输出脚o即为MMC子模块的输入和输出脚,依次将每个桥臂上的MMC子模块输出脚与下个MMC子模块的输入脚相连接,并将三相上桥臂第一个的MMC子模块输入脚连接组成MMC的直流正母线,三相下桥臂最后一个MMC子模块输出脚连接组成MMC的直流负母线,将每相上桥臂最后一个MMC子模块的输出和下桥臂第一个MMC子模块的输入与缓冲电感连接,上下桥臂的缓冲电感相互连接之后并将其与电抗器连接,电抗器的输出端与位于复合型储能系统外部的电源连接;所述能量...
【专利技术属性】
技术研发人员:张建忠,胡省,孙耀东,王伟,邓富金,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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