【技术实现步骤摘要】
本申请涉及储能，尤其涉及一种多级模块化储能系统及储能柜。
技术介绍
1、由于光伏和风力发电这样的可持续能源具有间歇性弱点，电池储能系统的应用越来越普遍，装机容量也越来越大。大容量电池储能系统大多采用中压10kv到35kv进行并网。目前大多数技术采用储能电池柜，加变流器，加升压变压器的分离式设计，储能电池柜由电芯、插箱、电池管理系统、热交换系统、汇流柜和消防系统组成；变流器由直流母排，电力电子stack，滤波器，热交换系统和变流器控制系统组成；升压变压器包括低压控制柜，变压器，和中压控制柜组成。
2、采用这种分离式设计的储能系统，其设备内保护子系统和控制子系统存在冗余，设备成本高，施工安装困难，系统集成和调试以及系统认证工作量大；且系统占地面积大，直流电缆需要量大，施工调试周期长。
3、针对上述现有技术的不足，亟需设计一种能提高系统集成度，减少系统安装调试难度，同时降低设备和项目施工成本的储能系统。
技术实现思路
1、本申请提供一种多级模块化储能系统及储能柜，用以解决现有技术中系统、调试难度大及项目施工成本高的问题。
2、一方面，本申请提供一种多级模块化储能系统，包括：三相输入接点、中压变压器、n个变流器模块、储能单元和控制模块；三相输入接点用于配置交流电网；控制模块用于控制n个变流器模块；其中，n为2个以上；
3、变流器模块包括三个单相模块，其中，变流器模块的直流端与储能单元一一连接；
4、中压变压器，包括三个磁柱，每个磁
5、控制模块用于控制变流器模块通过中压变压器输出中压交流电。
6、在其中一个实施例中，控制模块用于获取中压变压器原边绕组的电压，并根据中压变压器原边绕组的电压控制变流器模块的锁相及电压控制。
7、在其中一个实施例中，控制模块用于构建中压变压器原边绕组的电压指令，并根据构建的电压指令控制变流器模块的锁相及电压控制。
8、在其中一个实施例中，控制模块用于输出第一控制信号，第一控制信号用于控制中压变压器同一磁柱上的单相模块进行移相。
9、在其中一个实施例中，变流器模块的工作周期为t，变流器模块的pwm移相时间为t＝t/n。
10、在其中一个实施例中，变流器模块包括第一单相模块、第二单相模块和第三单相模块，第一单相模块、第二单相模块和第三单相模块的直流端并联连接，任两个单相模块的直流端通过共模电感连接储能单元。
11、在其中一个实施例中，三个单相模块在第一控制信号下相位差为2π/3。
12、在其中一个实施例中，单相模块包括h桥、直流母线和母线电容，h桥包括并联的第一桥臂和第二桥臂，
13、第一桥臂的桥臂中点与第二桥臂的桥臂中点分别连接中压变压器的副边绕组的两端，第一桥臂和第二桥臂中的每个桥臂包括串联的上桥臂开关和下桥臂开关，上桥臂开关和下桥臂开关的串联连接点为桥臂中点。
14、在其中一个实施例中，控制模块还用于获取储能单元的电量状态，并根据储能单元的电量状态控制变流器模块进行充电或放电。
15、在其中一个实施例中，中压变压器为低频移相变压器、低频多级变压器和高频固态变压器中的一种。
16、在其中一个实施例中，控制器还用于控制三相中压电网向n个变流器模块的储能单元供电；或
17、控制n个变流器模块的储能单元均向三相中压电网馈能。
18、另一方面，本申请还提供一种储能柜，包括上述的多级模块化储能系统、消防安全设备、储能系统的温度控制热交换子系统及与三相输入接点连接的环网柜。
19、本申请提供的一种多级模块化储能系统，包括：三相输入接点、中压变压器、n个变流器模块、储能单元和控制模块；三相输入接点用于配置交流电网；控制模块用于控制n个变流器模块；其中，n为2个以上；变流器模块包括三个单相模块，其中，变流器模块的直流端与储能单元一一连接；中压变压器，包括三个磁柱，每个磁柱上绕有一个原边绕组和n个副边绕组，副边绕组的两端与单相模块连接，原边绕组的输入端与三相输入接点连接；控制模块用于控制变流器模块通过中压变压器输出中压交流电。本申请的有益效果有：1、利用中压变压器的漏感和pwm移相技术，抑制开关频率或单极性倍频调制模式下两倍开关频率的电流波动，降低电磁干扰；2、中压变压器的漏感可以参与到电压和电流调制中，漏感可以降低电流上升和下降的速率(di/dt)，从而减小纹波；3、通过中压变压器连接交流电网和储能单元，使得直流端和交流端集成设计，大大提高系统集成度，减少系统安装和调试难度，降低成本；4、储能单元、变流器模块和中压变压器集成设计，从而可以直接输出中压交流电。
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1.一种多级模块化储能系统，其特征在于，包括：三相输入接点、中压变压器、N个变流器模块、储能单元和控制模块；所述三相输入接点用于配置交流电网；所述控制模块用于控制所述N个变流器模块；其中，N为2个以上；
2.根据权利要求1所述的多级模块化储能系统，其特征在于，所述控制模块用于构建中压变压器原边绕组的电压指令，并根据所述构建的中压变压器原边绕组的电压指令控制所述变流器模块的锁相及电压控制。
3.根据权利要求2所述的多级模块化储能系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的多级模块化储能系统，其特征在于，变流器模块的工作周期为T，所述变流器模块的PWM移相时间为t＝T/N。
5.根据权利要求3所述的多级模块化储能系统，其特征在于，所述变流器模块包括第一单相模块、第二单相模块和第三单相模块，所述第一单相模块、所述第二单相模块和所述第三单相模块的直流端并联连接，
6.根据权利要求3所述的多级模块化储能系统，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的多级模块化储能系统，其特征在于，所述单相模块包括H桥、直流母线和母线电容，
8.根据权利要求1所述的多级模块化储能系统，其特征在于，所述控制模块还用于获取所述储能单元的电量状态，并根据所述储能单元的电量状态控制所述变流器模块进行充电或放电。
9.根据权利要求1所述的多级模块化储能系统，其特征在于，所述中压变压器为低频移相变压器、低频多级变压器和高频固态变压器中的一种。
10.根据权利要求1所述的多级模块化储能系统，其特征在于，所述控制器还用于控制所述三相中压电网向所述N个变流器模块的储能单元供电；或
11.一种储能柜，其特征在于，包括如权利要求1-10所述的多级模块化储能系统、消防安全设备、储能系统的温度控制热交换子系统及与所述三相输入接点连接的环网柜。
...【技术特征摘要】
1.一种多级模块化储能系统，其特征在于，包括：三相输入接点、中压变压器、n个变流器模块、储能单元和控制模块；所述三相输入接点用于配置交流电网；所述控制模块用于控制所述n个变流器模块；其中，n为2个以上；
2.根据权利要求1所述的多级模块化储能系统，其特征在于，所述控制模块用于构建中压变压器原边绕组的电压指令，并根据所述构建的中压变压器原边绕组的电压指令控制所述变流器模块的锁相及电压控制。
3.根据权利要求2所述的多级模块化储能系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的多级模块化储能系统，其特征在于，变流器模块的工作周期为t，所述变流器模块的pwm移相时间为t＝t/n。
5.根据权利要求3所述的多级模块化储能系统，其特征在于，所述变流器模块包括第一单相模块、第二单相模块和第三单相模块，所述第一单相模块、所述第二单相模块和所述第三单相模块的直流端并联连接，
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗剑威，林玉春，周锐，刘嘉明，梁光取，
申请(专利权)人：中宏科创新能源科技浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：
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