一种基于磷酸铁锂电池储能的电力应急车制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于磷酸铁锂电池储能的电力应急车，包括隔离变压器、滤波器和储能变流器构成并联交流低压线路，交流低压线路并联接入市电网对电力应急车进行补电和储能装置，所述市电网连接有串联电压线路，所述串联电压线路包括串联变压器、滤波器和电压源型变流器，所述串联电压线路通过固态切换开关与并联交流低压线路连接，所述固态切换开关并与串联电压线路的滤波器连接，构成串联补偿系统。有益效果：本实用新型专利技术通过静态开关、串联电压线路、固态切换开关及共用储能电池构成的电池储能电力应急车，使其具备系统阻抗重塑及电能质量治理功能，实现串联电压线路、并联交流低压线路的动态功率互济和动态增容。低压线路的动态功率互济和动态增容。低压线路的动态功率互济和动态增容。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磷酸铁锂电池储能的电力应急车


[0001]本技术属于电力应急车
，尤其涉及一种基于磷酸铁锂电池储能的电力应急车。

技术介绍

[0002]目前，电力应急车有基于柴油发电机和基于储能装置两种技术路线，基于这两种技术路线的电力应急车均为交流低压400V输出，应用于交流中压10kV电压等级时，需外接移动式升压变压器。基于柴油发电机的电力应急车采用柴油机作为能量来源，主要优势是成本较低、技术较成熟，主要缺陷是噪音大、需消耗矿物燃料且会造成环境污染；基于储能装置的电力应急车采用储能电池作为能量来源，主要优势是噪音小、不消耗矿物燃料且不会造成环境污染，主要缺陷是成本较高，且现有技术方案均为并联接入交流低压系统作为应急保电电源或临时增容电源，以并联方式接入系统，对接入点电压质量调节能力受限，未充分挖掘储能装置的应用场景和应用潜力，在无应急保电需求或临时增容需求时处于闲置状态，应用场景单一，并未充分发挥其灵活布置的优势，同时，由于储能电池的日历寿命的影响，若经常处于闲置状态，将增加装置的投资、使用和维护成本回收期，影响经济性。

技术实现思路

[0003]本技术是为了克服现有技术中的不足，提供一种基于磷酸铁锂电池储能的电力应急车,通过增加静态开关、串联电压环节、固态切换开关以及共用储能电池，可动态改变系统侧线路阻抗，以系统侧阻抗重塑的方式进行系统三相不平衡、电压暂降、短时中断等电能质量的治理，同时，通过并联隔离变压器接入交流低压系统，完成应急保电、动态增容、无功补偿等功能。
[0004]本技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种基于磷酸铁锂电池储能的电力应急车，包括隔离变压器、并联滤波器和储能变流器构成并联交流低压线路，交流低压线路并联接入市电网对电力应急车进行补电和储能装置，其特征是：所述市电网连接有串联电压线路，所述串联电压线路包括串联变压器、串联滤波器和电压源型变流器，所述串联电压线路通过固态切换开关与并联交流低压线路连接，所述固态切换开关并与串联电压线路的串联滤波器连接，构成串联补偿系统。
[0005]所述串联电压线路与市电网的市电开关之间增设静态开关，所述静态开关、串联电压线路和并联交流低压线路构成应急保电及提高电能质量的整体系统，实现动态电压补偿和抗晃电的灵活切换功能。
[0006]所述串联电压线路与并联交流低压线路共用一套储能电池。
[0007]所述固态切换开关包括第一、二、三固态切换单元，所述串联变压器通过第一固态切换单元与串联滤波器连接，所述串联滤波器连接通过第三固态切换单元与并联滤波器连接，所述并联滤波器通过第二固态切换单元与隔离变压器连接，并构成串联电压线路和并联交流低压线路间功率互济的切换回路，每个固态切换单元包含一个并联旁路开关和两个
反向并联的晶闸管，并联旁路开关用于降低通态损耗，反向并联的晶闸管完成回路的快速导通与关断。
[0008]有益效果：与现有技术相比，本技术通过静态开关、串联电压线路、固态切换开关及共用储能电池构成的电池储能电力应急车，使电力应急车具备系统阻抗重塑及电能质量治理功能；串联电压线路、并联交流低压线路共用磷酸铁锂电池储能的结构，提高了储能系统的利用率，拓展了电力应急车的应用场景，有利于提升本技术方案的市场竞争力和缩短投资回收期；通过串联电压线路对系统的阻抗调节，在满足补偿电压要求的情况下，降低了开关器件的耐压水平，减少了设备投资；设计了固态切换开关，实现串联电压线路、并联交流低压线路的动态功率互济和动态增容，通过与静态开关的协调控制，完成电力应急车多种工作模式的切换。
附图说明
[0009]图1是本技术的系统结构示意图；
[0010]图2是串联电压线路结构图；
[0011]图3a是串联电压线路的调节线路电抗相量图；
[0012]图3b是串联电压线路的调节线路阻抗相量图；
[0013]图4是固态切换开关结构示意图；
[0014]图5是三相全桥式VSC接线图。
具体实施方式
[0015]以下结合较佳实施例，对依据本技术提供的具体实施方式详述如下：详见附图，本实施例提供了一种基于磷酸铁锂电池储能的电力应急车，包括隔离变压器、并联滤波器和储能变流器构成并联交流低压线路，交流低压线路并联接入市电网对电力应急车进行补电和储能装置，所述市电网连接有串联电压线路，所述串联电压线路包括串联变压器、串联滤波器和电压源型变流器，所述串联电压线路通过固态切换开关与并联交流低压线路连接，所述固态切换开关并与串联电压线路的串联滤波器连接，构成串联补偿系统。
[0016]本实施例的优选方案是，所述串联电压线路与市电网的市电开关之间增设静态开关，所述静态开关、串联电压线路和并联交流低压线路构成应急保电及提高电能质量的整体系统，实现动态电压补偿和抗晃电的灵活切换功能。
[0017]本实施例的优选方案是，所述串联电压线路与并联交流低压线路共用一套储能电池。
[0018]本实施例的优选方案是，所述固态切换开关包括第一、二、三固态切换单元，所述串联变压器通过第一固态切换单元与串联滤波器连接，所述串联滤波器连接通过第三固态切换单元与并联滤波器连接，所述并联滤波器通过第二固态切换单元与隔离变压器连接，并构成串联电压线路和并联交流低压线路间功率互济的切换回路，每个固态切换单元包含一个并联旁路开关和两个反向并联的晶闸管，并联旁路开关用于降低通态损耗，反向并联的晶闸管完成回路的快速导通与关断。
[0019]工作过程
[0020]1)线路参数的估计
[0021]对于配网系统，主要估算配网线路参数R、L，考虑线路参数随运行方式、负荷分布而发生的变化。整个线路回路中的部分R、L起到了关键作用；
[0022]2)通过串联电压线路进行动态电压质量调节
[0023]通过步骤1)估计的系统侧参数及三相不平衡程度，计算串联电压线路电压补偿值ΔU，在开关器件耐压水平范围内，通过调节系统参数L来恢复负荷侧电压，当调节系统参数L不足以使负荷侧电压恢复至额定值，或已接近开关器件的耐压极限，则采用调节系统侧阻抗，即同时调节R、L的方式，使负荷侧电压恢复至额定值；
[0024]3)系统阻抗重塑
[0025]基于系统参数的实时估计结果，通过串联电压线路实现系统阻抗的重塑，并进行系统参数R、L的补偿选择；
[0026]4)进行动态增容或应急保电
[0027]根据动态增容或应急保电需求，通过并联交流低压线路向接入注入所需功率或提供电压频率支撑；
[0028]5)电力应急车补电
[0029]基于磷酸铁锂电池储能的电力应急车通过并联交流低压线路接入电网进行补电。在仅有电压质量治理需求的场合，可能有较长时间尺度的有功功率需求，此时，可通过并联交流低压线路进行电力应急车补电，以满足较长时间尺度的电压质量治理需求。
[0030]工作原理
[0031](1)输入端静态开关
[0032]本技术在电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磷酸铁锂电池储能的电力应急车，包括隔离变压器、并联滤波器和储能变流器构成并联交流低压线路，交流低压线路并联接入市电网对电力应急车进行补电和储能装置，其特征是：所述市电网连接有串联电压线路，所述串联电压线路包括串联变压器、串联滤波器和电压源型变流器，所述串联电压线路通过固态切换开关与并联交流低压线路连接，所述固态切换开关并与串联电压线路的串联滤波器连接，构成串联补偿系统。2.根据权利要求1所述的基于磷酸铁锂电池储能的电力应急车，其特征是：所述串联电压线路与市电网的市电开关之间增设静态开关，所述静态开关、串联电压线路和并联交流低压线路构成应急保电及提高电能质量的整体系统，实现动态电压补偿和抗晃电的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学斌，刘剑，赵号，陈世龙，马麟，
申请(专利权)人：中国能源建设集团天津电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：