一种带储能系统的电力电子变压器技术方案

本实用新型专利技术涉及了一种带储能系统的电力电子变压器，采用三级型结构，选用典型的三相交‑直‑交拓扑结构；所述储能系统包括超级电容储能单元和双向直流变换器；所述超级电容储能单元等效电路由等效电阻和等效电容构成，其通过双向直流变换器与电力电子变压器的低压直流母线相连；所述双向直流变换器由两个带有反并联二极管的IGBT开关管串联，串联后的IGBT开关管并接到电力电子变压器的低压直流母线上，其中第一个IGBT的发射极和第二个IGBT的发射极引出接口，让其与超级电容储能单元连接。本实用新型专利技术不仅能改善电能质量，功率因数可调，还具备跨越瞬时电压中断能力，提高了供电可靠性。

Power electronic transformer with energy storage system

The utility model relates to a power electronic transformer with energy storage system, using three type structure, the typical three-phase AC AC direct topology; the energy storage system comprises a super capacitor energy storage unit and a bidirectional DC converter; the super capacitor energy storage unit circuit equivalent resistance. And the equivalent capacitance, which is connected by low voltage DC bus Bidirectional DC-DC converter with power electronic transformer; the bidirectional DC converter consists of two IGBT switch with antiparallel diode series, low voltage DC bus switch IGBT series after the tube and received power electronic transformer, one of the first to launch IGBT and second IGBT of the emitter lead interface, let the super capacitor energy storage unit connected. The utility model not only can improve the power quality, the power factor is adjustable, but also has the ability to interrupt the transient voltage and improve the reliability of the power supply.

【技术实现步骤摘要】
一种带储能系统的电力电子变压器
本技术涉及了一种电力电子变压器，具体是一种带储能系统的电力电子变压器。
技术介绍
随着电力电子技术的快速发展，电力电子变压器(PET)较传统变压器有改善电能质量，功率因数可调等优点。因此，将电子电力变压器(PET)应用到微电网并网接口上,来限制微电网和大电网之间的功率传递，同时将微电网与大电网隔离开来，使得微电网频率波动不会影响到大电网。微电网有并网运行和孤岛运行两种工况。通常，当并网运行时的大电网出现故障，微电网会立即从大电网断开，进入孤岛运行工况。若在微电网系统中配置一定容量的储能装置，则可以保证运行工况转换下的平稳过渡，显著提升系统的稳定性。近年来，超级电容器随着制造成本的不断降低，其功率密度和能量密度不断提高，拓展了其在新型电力储能方面的应用。因此，本技术提出一种将超级电容储能单元与电力电子变压器(PET)相结合的方案，来维持微电网孤岛运行的供电稳定性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是在微电网中的电力电子变压器具备跨越瞬时电压中断来维持PET输出级直流侧电压的恒定，从而提高微电网供电可靠性问题。本技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种带储能系统的电力电子变压器，其特征在于：所述PET采用三级型结构，选用典型的三相交-直-交拓扑结构；所述储能系统包括超级电容储能单元和双向直流变换器；所述超级电容储能单元等效电路由等效电阻和等效电容构成，其通过双向直流变换器与PET的低压直流母线相连；所述双向直流变换器由两个带有反并联二极管的IGBT开关管串联，串联后的IGBT开关管并接到PET的低压直流母线上，其中第一个IGBT的发射极和第二个IGBT的发射极引出接口，让其与超级电容单元连接。所述的一种带储能系统的电力电子变压器，其特征在于：双向直流变换器通过电感(L)与超级电容单元相连。PET正常运行时，来自大电网的电能通过PET给微电网负载供电。此时，PET维持PET直流侧电压恒定，超级电容工作于常直流电流充电状态，一旦超级电容电压被充到期望值时，可由直流变换器维持超级电容端电压恒定。当电网断电时，来自超级电容的能量经由直流变换器给负载供电。此时，直流变换器维持PET输出级直流侧电压恒定，超级电容工作于放电状态，。第三种工作状态为储能系统不工作，无需能量流动。本技术的有益效果是：不仅能改善电能质量，功率因数可调，还具备跨越瞬时电压中断能力，来维持微电网孤岛运行的供电稳定性。附图说明图1是带有超级电容储能单元的PET系统结构图。图2是PET电路拓扑结构图。图3是带有超级电容的双向DC/DC变换器结构图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1所示，一种带储能系统的电力电子变压器，主要有电力电子变压器(PET)1、储能系统组成，储能系统包括超级电容储能单元3和双向直流变换器2，超级电容储能单元3等效电路由等效电阻和等效电容构成，其通过双向直流变换器2与PET1的低压直流母线相连，双向直流变换器2由两个带有反并联二极管的IGBT开关管串联，串联后的IGBT开关管并接到PET1的低压直流母线上，其中第一个IGBT的发射极和第二个IGBT的发射极引出接口，让其与超级电容单元3连接。双向直流变换器2通过电感(L)与超级电容单元3相连。如图2所示，所PET1采用三级型结构，选用典型的三相交-直-交拓扑结构。当PET正常运行时，来自大电网的电能通过PET1将高压工频交流电转换为直流电，再将其直流电调制为高频交流电经高频变压器由一次侧绕组耦合到二次侧绕组后有高频交流电转化为直流电最后将直流电调制为工频交流电给负载供电。此时，超级电容3工作于常直流电流充电状态，一旦超级电容3电压被充到期望值时，可由直流变换器2维持超级电容3端电压恒定。当电网断电时，来自超级电容3的能量经由直流变换器2给负载供电。此时，直流变换器2维持PET1输出级直流侧电压恒定，超级电容3工作于放电状态。以上所述仅是本技术的优选实施方式,应当指出:对于本
的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带储能系统的电力电子变压器，其特征在于：所述电力电子变压器采用三级型结构，选用典型的三相交‑直‑交拓扑结构；所述储能系统包括超级电容储能单元和双向直流变换器；所述超级电容储能单元等效电路由等效电阻和等效电容构成，其通过双向直流变换器与电力电子变压器的低压直流母线相连；所述双向直流变换器由两个带有反并联二极管的IGBT开关管串联，串联后的IGBT开关管并接到电力电子变压器的低压直流母线上，其中第一个IGBT的发射极和第二个IGBT的发射极引出接口，让其与超级电容储能单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种带储能系统的电力电子变压器，其特征在于：所述电力电子变压器采用三级型结构，选用典型的三相交-直-交拓扑结构；所述储能系统包括超级电容储能单元和双向直流变换器；所述超级电容储能单元等效电路由等效电阻和等效电容构成，其通过双向直流变换器与电力电子变压器的低压直流母线相连；所述双向直流变换器由两个带...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，祝龙记，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34