一种高压直挂储能变流器模块化测试平台及测试电路制造技术

本发明专利技术公开了一种高压直挂储能变流器模块化测试电路，由三相选择开关、双绕组变压器、四绕组变压器、三相变流系统和高压直挂储能变流器首尾依次相互串联成环状，双绕组变压器的原边与电网相连，其中高压直挂储能变流器包括abc三相功率变换单元链和三相并网电抗器，每相功率变换单元链均包括同等数量的交流侧依次相互串联的功率变换单元链节，每相功率变换单元链的输入端与三相并网电抗器串联，每相功率变换单元链的输出端均相互连接，其中每个功率变换单元链节由隔离型DC/DC单元和H桥单元串联构成。本发明专利技术实现了高压直挂储能变流器的能量回馈低功耗、电池模拟低成本、多电压等级高效率测试的目的。

A Modular Test Platform and Circuit for High Voltage Direct-hang Energy Storage Converter

The invention discloses a modular test circuit for high-voltage direct-hung energy storage converter, which consists of three-phase selective switch, double-winding transformer, Four-winding transformer, three-phase converter system and high-voltage direct-hung energy storage converter. The first side of the double-winding transformer is connected with the power grid, and the high-voltage direct-hung energy storage converter includes ABC three-phase power conversion unit chain and three-phase converter. In grid-connected reactor, each phase power conversion unit chain includes the same number of AC side in series with each other. The input end of each phase power conversion unit chain is in series with the three-phase grid-connected reactor, and the output end of each phase power conversion unit chain is interconnected. Each phase power conversion unit chain is composed of isolated DC/DC unit and H bridge unit in series. The invention realizes the purposes of energy feedback low power consumption, battery simulation low cost, multi-voltage level high efficiency test of high-voltage direct-mounted energy storage converter.

【技术实现步骤摘要】
一种高压直挂储能变流器模块化测试平台及测试电路
本专利技术涉及一种高压直挂储能变流器模块化测试平台及测试电路，属于大功率电力电子

技术介绍
目前，由国家电网张北风光储输示范工程储能电站和南方电网深圳宝清储能电站两个最具代表性的大规模电池储能系统工程实例可见：我国大功率电池储能项目一般采用分布式低压储能技术路线,由众多中小功率储能变流器（目前一般单机最大功率为0.5MW）在交流测汇流后逐级升压接入电网，其痛点在于：系统电缆线路和通信线路长，辅助设备多，占地面积大；多台低压储能变流器并联所产生的环流增加了系统有功损耗；通过众多变压器升压所带来的无功损耗较大，降低了系统运行效率；多控制器协调控制，控制系统复杂、协调困难、响应速度慢；需配置无功补偿等附加设备，增加了储能电站建设成本。因此，现有低压储能技术路线不能适应未来大规模储能电站的建设需求，亟需技术上的突破和创新。中国专利技术专利“一种组合式双向DC/AC变流器拓扑结构”（公开号CN103178742A）提出了一种“隔离型半桥DC/DC”与“H桥级联式DC/AC”相结合的组合级联式双向变流器的拓扑结构；中国专利技术专利“含全桥DC/DC的组合级联式储能变流器结构”（公开号CN105871238A）提出了一种“隔离型全桥DC/DC”与“H桥级联式DC/AC”相结合的组合级联式双向变流器的拓扑结构，对于此类基于“隔离型DC/DC”与“H桥级联式DC/AC”相结合的高压直挂储能变流器由于无需升压变压器即可直接接入10/35kV电网，节省了成本，提高了效率，同时由于H桥多级级联容量大，特别适合于大规模储能电站的建设需求。但是，由于高压直挂储能变流器是由H桥多级级联构成的，级联的H桥单元数量众多，如10kV高压直挂储能变流器中H桥单元数量就一般需36个，如何快速进行各单元直至整个储能变流器的测试，节省测试过程中消耗的电费成为难点之一；同时，对于储能变流器的充放电测试而言，一般需要给测试平台配置储能电池，而储能电池成本较高，这给储能变流器测试平台的构建带来了巨大的成本压力，成为难点之二。因此，亟需为高压直挂储能变流器提供一种具有低功耗、低电池成本、高效率快速测试能力的测试平台。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种高压直挂储能变流器模块化测试平台及测试电路，实现高压直挂储能变流器的能量回馈低功耗、电池模拟低成本、多电压等级高效率测试的目的。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种高压直挂储能变流器模块化测试平台，包括：三相选择开关、双绕组变压器T1、四绕组变压器T2、三相变流系统，所述三相选择开关包括触点1、触点2、触点3三个彼此独立的输入端和1个输出端，触点1与双绕组变压器T1的副边三相抽头1相连，触点2与双绕组变压器T1的副边三相抽头2相连，触点3与双绕组变压器T1的副边三相抽头3相连；所述四绕组变压器T2包括原边绕组和副边三相绕组A、副边三相绕组B、副边三相绕组C，四绕组变压器T2的原边与双绕组变压器T1的原边相连；所述三相变流系统包括3个彼此独立的三相变流器A、三相变流器B和三相变流器C，三相变流器A的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组A相连，三相变流器B的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组B相连，三相变流器C的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组C相连。作为优选方案，所述双绕组变压器T1的原边线电压为400V，副边三相抽头1的线电压为690V，副边三相抽头2的线电压为2.5kV，副边三相抽头3的线电压为10kV，四绕组变压器T2的副边三相绕组A、副边三相绕组B和副边三相绕组C均为400V。一种高压直挂储能变流器模块化测试电路，其特征在于：三相选择开关、双绕组变压器T1、四绕组变压器T2、三相变流系统和高压直挂储能变流器首尾依次相互串联成环状，双绕组变压器的原边与电网相连；所述三相选择开关包括触点1、触点2、触点3三个彼此独立的输入端和1个输出端，触点1与双绕组变压器T1的副边三相抽头1相连，触点2与双绕组变压器T1的副边三相抽头2相连，触点3与双绕组变压器T1的副边三相抽头3相连；所述四绕组变压器T2包括原边绕组和副边三相绕组A、副边三相绕组B、副边三相绕组C，四绕组变压器T2的原边与双绕组变压器T1的原边相连；所述三相变流系统包括3个彼此独立的三相变流器A、三相变流器B和三相变流器C，三相变流器A的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组A相连，三相变流器B的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组B相连，三相变流器C的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组C相连；高压直挂储能变流器的a相直流输入端与三相变流器A的直流输出端相连，高压直挂储能变流器的b相直流输入端与三相变流器B的直流输出端相连，高压直挂储能变流器的c相直流输入端与三相变流器C的直流输出端相连，高压直挂储能变流器的交流侧输入端与三相选择开关的三相输出端相连。作为优选方案，所述双绕组变压器T1的原边线电压为400V，副边三相抽头1的线电压为690V，副边三相抽头2的线电压为2.5kV，副边三相抽头3的线电压为10kV，四绕组变压器T2的副边三相绕组A、副边三相绕组B和副边三相绕组C均为400V。作为优选方案，所述高压直挂储能变流器由a相功率变换单元链、b相功率变换单元链、c相功率变换单元链和三相并网电抗器串联构成，a、b、c每相功率变换单元链均包括同等数量的功率变换单元链节；所述a相功率变换单元链包括多个功率变换单元链节，多个功率变换单元链节的交流侧输入、输出端口依次相互串联；多个功率变换单元链节的直流侧输入端正极、负极分别相互并联后，作为高压直挂储能变流器的a相直流输入端分别与三相变流器A的直流输出端正极、负极相连；所述b相功率变换单元链包括多个功率变换单元链节，多个功率变换单元链节的交流侧输入、输出端口依次相互串联；多个功率变换单元链节的直流侧输入端正极、负极分别相互并联后，作为高压直挂储能变流器的b相直流输入端分别与三相变流器B的直流输出端正极、负极相连；所述c相功率变换单元链包括多个功率变换单元链节，多个功率变换单元链节的交流侧输入、输出端口依次相互串联；多个功率变换单元链节的直流侧输入端正极、负极分别相互并联后，作为高压直挂储能变流器的c相直流输入端分别与三相变流器C的直流输出端正极、负极相连；a相最后一个功率变换单元链节交流侧输出端与b相最后一个功率变换单元链节交流侧输出端与c相最后一个功率变换单元链节交流侧输出端均相互连接；a相第一个功率变换单元链节交流侧输入端与三相并网电抗器的a相电抗La的输出端相连，b相第一个功率变换单元链节交流侧输入端与三相并网电抗器的b相电抗Lb的输出端相连，c相第一个功率变换单元链节交流侧输入端与三相并网电抗器的c相电抗Lc的输出端相连；三相并网电抗器的a相电抗La的输入端、三相并网电抗器的b相电抗Lb的输入端、三相并网电抗器的c相电抗Lc的输入端共同作为高压直挂储能变流器的交流侧输入端与三相选择开关的三相输出端相连。作为优选方案，所述三相变流系统的三相变流器A、三相变流器B和三相变流器C完全相同，采用三相全桥变流器，所述三相全桥变流器包括6个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压直挂储能变流器模块化测试平台，其特征在于：包括：三相选择开关、双绕组变压器T1、四绕组变压器T2、三相变流系统，所述三相选择开关包括触点1、触点2、触点3三个彼此独立的输入端和1个输出端，触点1与双绕组变压器T1的副边三相抽头1相连，触点2与双绕组变压器T1的副边三相抽头2相连，触点3与双绕组变压器T1的副边三相抽头3相连；所述四绕组变压器T2包括原边绕组和副边三相绕组A、副边三相绕组B、副边三相绕组C，四绕组变压器T2的原边与双绕组变压器T1的原边相连；所述三相变流系统包括3个彼此独立的三相变流器A、三相变流器B和三相变流器C，三相变流器A的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组A相连，三相变流器B的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组B相连，三相变流器C的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组C相连。

【技术特征摘要】
1.一种高压直挂储能变流器模块化测试平台，其特征在于：包括：三相选择开关、双绕组变压器T1、四绕组变压器T2、三相变流系统，所述三相选择开关包括触点1、触点2、触点3三个彼此独立的输入端和1个输出端，触点1与双绕组变压器T1的副边三相抽头1相连，触点2与双绕组变压器T1的副边三相抽头2相连，触点3与双绕组变压器T1的副边三相抽头3相连；所述四绕组变压器T2包括原边绕组和副边三相绕组A、副边三相绕组B、副边三相绕组C，四绕组变压器T2的原边与双绕组变压器T1的原边相连；所述三相变流系统包括3个彼此独立的三相变流器A、三相变流器B和三相变流器C，三相变流器A的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组A相连，三相变流器B的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组B相连，三相变流器C的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组C相连。2.根据权利要求1所述的一种高压直挂储能变流器模块化测试平台，其特征在于：所述双绕组变压器T1的原边线电压为400V，副边三相抽头1的线电压为690V，副边三相抽头2的线电压为2.5kV，副边三相抽头3的线电压为10kV，四绕组变压器T2的副边三相绕组A、副边三相绕组B和副边三相绕组C均为400V。3.一种高压直挂储能变流器模块化测试电路，其特征在于：三相选择开关、双绕组变压器T1、四绕组变压器T2、三相变流系统和高压直挂储能变流器首尾依次相互串联成环状，双绕组变压器的原边与电网相连；所述三相选择开关包括触点1、触点2、触点3三个彼此独立的输入端和1个输出端，触点1与双绕组变压器T1的副边三相抽头1相连，触点2与双绕组变压器T1的副边三相抽头2相连，触点3与双绕组变压器T1的副边三相抽头3相连；所述四绕组变压器T2包括原边绕组和副边三相绕组A、副边三相绕组B、副边三相绕组C，四绕组变压器T2的原边与双绕组变压器T1的原边相连；所述三相变流系统包括3个彼此独立的三相变流器A、三相变流器B和三相变流器C，三相变流器A的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组A相连，三相变流器B的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组B相连，三相变流器C的三相交流输入端与四绕组变压器T2的副边三相绕组C相连；高压直挂储能变流器的a相直流输入端与三相变流器A的直流输出端相连，高压直挂储能变流器的b相直流输入端与三相变流器B的直流输出端相连，高压直挂储能变流器的c相直流输入端与三相变流器C的直流输出端相连，高压直挂储能变流器的交流侧输入端与三相选择开关的三相输出端相连。4.根据权利要求3所述的一种高压直挂储能变流器模块化测试电路，其特征在于：所述双绕组变压器T1的原边线电压为400V，副边三相抽头1的线电压为690V，副边三相抽头2的线电压为2.5kV，副边三相抽头3的线电压为10kV，四绕组变压器T2的副边三相绕组A、副边三相绕组B和副边三相绕组C均为400V。5.根据权利要求3所述的一种高压直挂储能变流器模块化测试电路，其特征在于：所述高压直挂储能变流器由a相功率变换单元链、b相功率变换单元链、c相功率变换单元链和三相并网电抗器串联构成，a、b、c每相功率变换单元链均包括同等数量的功率变换单元链节；所述a相功率变换单元链包括多个功率变换单元链节，多个功率变换单元链节的交流侧输入、输出端口依次相互串联；多个功率变换单元链节的直流侧输入端正极、负极分别相互并联后，作为高压直挂储能变流器的a相直流输入端分别与三相变流器A的直流输出端正极、负极相连；所述b相功率变换单元链包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑飞，刘松斌，姜筱锋，季晓兰，王威，陈晋，薛恒怀，
申请(专利权)人：威凡智能电气高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32