一种储能变流器、平衡电路的控制方法以及储能系统技术方案

本申请提供了一种储能变流器、平衡电路的控制方法以及储能系统。该储能变流器包括：DC/DC变换电路、平衡电路、分裂式电容、DC/AC变换电路以及控制器。该储能变流器复用了DC/DC变换电路的部分开关器件以及飞跨电容，当分裂式电容中点电位为不平衡状态时，控制平衡电路中第一功率器件与第二功率器件分别与DC/DC变换电路中第四开关和第一开关相互配合，使DC/DC变换电路中飞跨电容与分裂式电容中正母线电容或者负母线电容形成电流回路，进而稳定分裂式电容中点电位。其中，平衡电路的拓扑结构简单、功率器件的使用数量少，成本低，且功率器件所承受的电压应力小，平衡电路中滤波电感的电感值小，平衡电路的工作效率明显提升。平衡电路的工作效率明显提升。平衡电路的工作效率明显提升。

【技术实现步骤摘要】
一种储能变流器、平衡电路的控制方法以及储能系统


[0001]本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种储能变流器、平衡电路的控制方法以及储能系统。

技术介绍

[0002]中点钳位式(Neutral Point Clamped,NPC)三电平DC/AC变换电路因具有输出容量大、输出电压高、电流谐波含量小等优点逐渐在中高压大功率的储能变流器(Power Conversion System，PCS)中广泛应用。对于两级式的PCS，直流源可通过PCS的DC/DC变换电路将直流电耦合到直流母线，再通过级联的NPC三电平DC/AC变换电路将直流电转换为交流电，并使交流电通过LCL滤波器，消除谐波电流，并将滤波后的交流电输送至电网或负载。
[0003]在离网型或并网型的工商业微电网场景中，PCS一般采用构网型控制，对外呈现电压源特性，以增强电力系统的稳定性。但是，面对复杂多变的负载工况，PCS需具备带不平衡负载、谐波负载以及半波整流型负载的能力。这使得PCS需具备中点电位平衡能力。
[0004]然而，NPC三电平DC/AC变换电路及NPC多电平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能变流器，其特征在于，所述储能变流器包括：直流/直流DC/DC变换电路、平衡电路、分裂式电容以及直流/交流DC/AC变换电路；其中，所述DC/DC变换电路包括飞跨电容、以及依次串联的第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，所述第一开关与正直流母线相连，所述第四开关与负直流母线相连，所述第一开关和所述第二开关的串联连接点通过所述飞跨电容连接所述第三开关和所述第四开关的串联连接点；所述分裂式电容包括串联的正母线电容和负母线电容，所述正母线电容与所述分裂式电容的中点以及所述正直流母线相连，所述负母线电容与所述分裂式电容的中点以及所述负直流母线相连；所述正直流母线、所述负直流母线、所述分裂式电容的中点与所述DC/AC变换电路相连；所述平衡电路与所述DC/DC变换电路以及所述分裂式电容的中点相连，所述平衡电路用于使所述飞跨电容与所述正母线电容之间，或者，用于使所述飞跨电容与所述负母线电容之间形成电流回路，以降低所述正母线电容电压或所述负母线电容电压与二分之一的直流母线电压之间的差值。2.如权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，所述平衡电路包括三个接线端，其中，第一接线端与所述分裂式电容的中点相连，第二接线端与所述飞跨电容的正极相连，第三接线端与所述飞跨电容的负极相连。3.如权利要求2所述的储能变流器，其特征在于，所述平衡电路包括第一功率器件、第二功率器件以及滤波电感，所述第一功率器件的一端和所述第二功率器件的一端相连；所述第一功率器件的另一端为所述第二接线端，与所述飞跨电容的正极相连；所述第二功率器件的另一端为所述第三接线端，与所述飞跨电容的负极相连；所述第一功率器件与所述第二功率器件的串联连接点与所述滤波电感的一端相连；所述滤波电感的另一端为所述第一接线端，与所述分裂式电容的中点相连。4.如权利要求1所述的储能变流器，其特征在于，所述平衡电路包括三个接线端，其中，第一接线端与所述分裂式电容的中点相连，第二接线端与所述飞跨电容的正极或所述飞跨电容的负极相连，第三接线端与所述正直流母线或所述负直流母线相连。5.如权利要求4所述的储能变流器，其特征在于，所述平衡电路包括第一功率器件、第二功率器件以及滤波电感，所述第一功率器件的一端、所述第二功率器件的一端、所述滤波电感的一端连接于一点。6.如权利要求5所述的储能变流器，其特征在于，所述第一功率器件为全控型器件，所述第二功率器件为二极管，所述第一功率器件的另一端为所述第二接线端，与所述飞跨电容的正极相连，所述第二功率器件的另一端为所述第三接线端，与所述负直流母线相连；所述缓冲电感的另一端为所述第一接线端，与所述分裂式电容的中点相连，或者；所述第一功率器件的另一端为所述第一接线端，与所述分裂式电容的中点相连，所述第二功率器件的另一端为所述第三接线端，与所述正直流母线相连，所述缓冲电感的另一端为所述第二接线端，与所述飞跨电容的正极相连。7.如权利要求5所述的储能变流器，其特征在于，所述第一功率器件为二极管，所述第二功率器件为全控型器件，所述第一功率器件的另一端为所述第三接线端，与所述负直流
母线相连，所述第二功率器件的另一端为所述第一接线端，与所述分裂式电容的中点相连；所述缓冲电感的另一端为所述第二接线端，与所述飞跨电容的负极相连，或者；所述第一功率器件的另一端为所述第三接线端，与所述正直流母线相连，所述第二功率器件的另一端为所述第二接线端，与所述飞跨电容的负极相连，所述缓冲电感的另一端为所述第一接线端，与所述分裂式电容的中点相连。8.如权利要求3所述的储能变流器，其特征在于，所述第一功率器件与所述第二功率器件都为二极管，所述第一功率器件与所述第二功率器件反向串联，以使所述第一开关、所述飞跨电容、所述第二功率器件、所述正母线电容之间形成电流回路，所述正母线电容电压与二分之一的直流母线电压之间的差值降低，或；以使所述第四开关、所述飞跨电容、所述第一功率器件、所述负母线电容之间形...

【专利技术属性】
技术研发人员：张美清，董明轩，辛凯，石磊，刘帅，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：