一种功率模块双路取能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种功率模块双路取能系统，包括：高频脉冲电源、磁环电源板、DC/DC电源板和功率模块支撑电容，其中：所述高频脉冲电源与所述磁环电源板的输入端电连接，所述磁环电源板的输出端与所述DC/DC电源板的输出端并联，所述DC/DC电源板的输入端与所述功率模块支撑电容电连接。DC/DC电源板的输出与高频送能装置的磁环电源板输出并联，构成功率模块双路供能方式，可保证功率模块故障闭锁启动旁路冗余策略后仍然能可靠供电，节约控保系统调试时间，提升安全性，避免功率集成器件直接投入一次回路造成自身损坏，有利于整个储能系统的稳定运行。的稳定运行。的稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种功率模块双路取能系统


[0001]本技术涉及柔性直流输电
，具体涉及一种功率模块双路取能系统。

技术介绍

[0002]能源短缺和环境污染一直是各国关注的焦点，分布式电源通常具有较高的供电可靠性、较低的初投资、较小的输电损失和适合可再生能源应用等大量优点.另外，由于分布式电源的发电能力，使得配电网具有供电和发电的双向配电功能，灵活性增强。这些优势都使得分布式电源受到越来越多的重视，尤其是随着智能电网的迅速发展，分布式电源及储能的灵活接入成为智能电网建设中的重要发展目标之一。
[0003]而各种分布式电源和储能等都需要通过功率转换系统才能接入电网,随着柔性直流配电网、微电网等的发展，各种高低压配电母线之间也需要通过储能变流器(PCS)才能实现能量传递。因此，在未来智能电网中，主要由变压器和开关构成的传统配电网方式将会改变，以PCS为核心的交直流输配电网、分布式电源、储能、负荷能量变换网络将会形成，不仅能实现各种交直流电压转换和电压等级变换，还可实现功率流动的灵活控制和智能管理。
[0004]储能变流器功率模块直流侧采用支撑电容进行储能，各功率模块都具备控制、驱动和保护装置，由于功率模块运行环境电压等级高、电磁场环境复杂，所以功率模块的供电电源的可靠性极其重要。目前储能变流器功率模块多采用高电位取能方式，即DC/DC电源从直流侧支撑电容直接取能。该取能方式的优点为DC/DC电源对直流侧电容电压基本没有影响，并且直流侧电容的波动也不会影响DC/DC电源的稳定运行。但该取能方式仍存在较多缺陷：当功率模块故障闭锁启动旁路冗余保护后，直流侧电容储能不能长期维持功率模块供电，影响模块旁路状态的保持(如采用电保持接触器)。储能变流器整机或者单个功率模块的控制及保护系统调试时需要对直流侧电容进行充电，该过程既浪费时间又存在一定的危险性。部分功率集成器件只有在驱动电路工作稳定后才可以投入一次回路，否则器件本身容易故障。

技术实现思路

[0005]本技术为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：
[0006]第一方面，本技术实施例提供了一种功率模块双路取能系统，包括：高频脉冲电源、磁环电源板、DC/DC电源板和功率模块支撑电容，其中：所述高频脉冲电源与所述磁环电源板的输入端电连接，所述磁环电源板的输出端与所述DC/DC电源板的输出端并联，所述DC/DC电源板的输入端与所述功率模块支撑电容电连接。
[0007]采用上述实现方式，DC/DC电源板的输出与高频送能装置的磁环电源板输出并联，构成功率模块双路供能方式，可保证功率模块故障闭锁启动旁路冗余策略后仍然能可靠供电，节约控保系统调试时间，提升安全性，避免功率集成器件直接投入一次回路造成自身损坏，有利于整个储能系统的稳定运行。
[0008]结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，功率模块内设置有H桥，所
述功率模块支撑电容的两端分别与所述H桥的两个输入端电连接。
[0009]结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述H桥的输出端分别与保护晶闸管和旁路开关电连接。
[0010]结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述H桥、所述晶闸管和所述旁路开关分别宿舍设置有H桥供能驱动板、晶闸管驱动板和旁路开关控制装置，所述DC/DC电源板的输出端还分别与所述H桥供能驱动板、晶闸管驱动板和旁路开关控制装置电连接。
[0011]结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，还包括单元主控板，所述DC/DC电源板的输出端和所述磁环电源板的输出端均与所述单元主控板的供电端电连接，所述单元主控板的控制端与所述旁路开关控制装置电连接。
[0012]结合第一方面，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述高频脉冲电源和所述磁环电源板之间设置有高压送能电缆，所述高压送能电缆分别与所述高频脉冲电源和所述磁环电源板电连接。
[0013]结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述H桥的输出端与所述保护晶闸管和所述旁路开关之间设置有电感。
附图说明
[0014]图1为本技术实施例提供的一种功率模块双路取能系统的结构示意图；
[0015]图1中，符号表示为：
[0016]1-高频脉冲电源，2-磁环电源板，3-DC/DC电源板，4-高压送能电缆，5-H桥，6-保护晶闸管，7-旁路开关，8-H桥供能驱动板，9-晶闸管驱动板，10-旁路开关控制装置，11-单元主控板，C-功率模块支撑电容，L-电感。
具体实施方式
[0017]下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。
[0018]图1为本技术实施例提供的一种功率模块双路取能系统的结构示意图，参见图1，本实施例中的功率模块双路取能系统包括：高频脉冲电源1、磁环电源板2、DC/DC电源板3和功率模块支撑电容C。
[0019]所述高频脉冲电源1与所述磁环电源板2的输入端电连接，所述磁环电源板2的输出端与所述DC/DC电源板3的输出端并联，所述DC/DC电源板3的输入端与所述功率模块支撑电容C电连接。
[0020]所述高频脉冲电源1和所述磁环电源板2之间设置有高压送能电缆4，所述高压送能电缆4分别与所述高频脉冲电源1和所述磁环电源板2电连接。高频脉冲电源1通过高压送能电缆4穿过磁环，隔离电压高，绝缘性能好。磁环感应方式，抗干扰性强。
[0021]功率模块内设置有H桥5，所述功率模块支撑电容C的两端分别与所述H桥5的两个输入端电连接。所述H桥5的输出端分别与保护晶闸管6和旁路开关7电连接。所述H桥5的输出端与所述保护晶闸管6和所述旁路开关7之间设置有电感L。
[0022]所述H桥5、所述晶闸管和所述旁路开关7分别宿舍设置有H桥供能驱动板8、晶闸管驱动板9和旁路开关控制装置10，所述DC/DC电源板3的输出端还分别与所述H桥供能驱动板
8、晶闸管驱动板9和旁路开关控制装置10电连接。
[0023]还包括单元主控板11，所述DC/DC电源板3的输出端和所述磁环电源板2的输出端均与所述单元主控板11的供电端电连接，所述单元主控板11的控制端分别与所述晶闸管驱动板9和所述旁路开关控制装置10电连接。
[0024]为了更进一步的说明本技术实施例提供的功率模块双路取能系统，现详述其工作工程如下：
[0025]在储能变流器正常运行情况下，功率模块支撑电容C充电前将高频送能装置全部投入，利用低压侧的高频脉冲电源1，产生高频脉冲电流。通过高压送能电缆4，穿过磁环电源板2上的脉冲变压器感应出电压和电流，经过电磁感应磁环电源即可得到功率模块所需电压，供单元主控板11、H桥供能驱动板8、晶闸管驱动板9以及旁路开关控制装置10使用。待直流侧功率模块支撑电容CC电压稳定后即可将高频送能装置全部退出，由DC/DC电源板3提供功率模块正常工作所需电压。
[0026]储能变流器整机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率模块双路取能系统，其特征在于，包括：高频脉冲电源、磁环电源板、DC/DC电源板和功率模块支撑电容，其中：所述高频脉冲电源与所述磁环电源板的输入端电连接，所述磁环电源板的输出端与所述DC/DC电源板的输出端并联，所述DC/DC电源板的输入端与所述功率模块支撑电容电连接。2.根据权利要求1所述的功率模块双路取能系统，其特征在于，功率模块内设置有H桥，所述功率模块支撑电容的两端分别与所述H桥的两个输入端电连接。3.根据权利要求2所述的功率模块双路取能系统，其特征在于，所述H桥的输出端分别与保护晶闸管和旁路开关电连接。4.根据权利要求3所述的功率模块双路取能系统，其特征在于，所述H桥、所述晶闸管和所述旁路开关分别宿舍设置有H桥供能驱动板、...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宁，赵伟，王伟，谢志文，岳菁鹏，曾杰，张威，徐琪，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：