【技术实现步骤摘要】
本申请属于一种储能系统，涉及一种锂电池储能系统。
技术介绍
1、近年来，随着光伏、风电等可再生能源大规模并网接入，电网系统的稳定和安全运行遭受着重大挑战。光伏和风电能源具有极强的波动性和随机性，大规模接入后，输出电能的波动直接影响着电网的整体出力情况，进而影响电网系统的频域稳定，国内外已经发生过多例因为分布式能源出力骤停导致的区域电网故障。通过配置储能系统使新能源出力稳定可控，已经成为促进电网安全运行的重要技术路线。
2、关于储能系统，有以物理能量为存储介质的抽水蓄能系统、压缩空气储能系统、飞轮储能系统等，也有以化学能量为存储介质的锂电池储能系统、铅酸电池储能系统和液流电池储能系统等。目前，从市场角度最为成功的新型储能系统为锂电池储能技术，凭借高功率密度、高灵活性、高性价比和高调节速度的特点，新装机的锂电池储能系统容量远超其他储能系统。但是，基于锂电池的储能系统还存在一定问题。
3、传统的锂电池储能系统通过电池大规模串联构成电池簇，电池簇之间并联形成直流母线，再通过储能变流系统实现低压直流至低压交流的电能变换，之后通过变压器实现中压电网的功率传递。该模式下主要存在两方面问题：（1）大量电池簇并联，电池簇之间由于电芯不一致存在较大的簇间环流，同时，电池簇之间的不一致性无法得到根除，使储能系统寿命受到极大影响；（2）低压直流至低压交流，再低压交流至高压交流的变换方式，整体运行效率较低，储能系统度电成本难以提升。公开号为cn109245123a的中国专利技术专利中公开了一种级联型储能系统多机并联虚拟同步控制系统
技术实现思路
1、本申请针对现有锂电池储能系统寿命低，整体运行效率较低，储能系统度电成本难以提升的技术问题，提供一种锂电池储能系统。
2、为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案予以实现：
3、一种锂电池储能系统，包括储能变流系统、变压器系统和a个电池簇，a为大于等于2的整数；所述储能变流系统包括a个dc/dc变流器；
4、所述变压器系统包括a相功率组、b相功率组和c相功率组；a相功率组、b相功率组和c相功率组的低压侧并联，作为变压器系统的输入端，a相功率组、b相功率组和c相功率组的交流输出侧并联，作为变压器系统的输出端；
5、a个所述dc/dc变流器的输入端分别与a个电池簇的输出端相连，a个所述dc/dc变流器的输出端并联形成公共母线，所述公共母线与所述变压器系统的输入端相连，所述变压器系统的输出端连接外部的中压电网。
6、进一步地，所述a相功率组、b相功率组和c相功率组通过星接方式或角接方式连接外部的中压电网。
7、进一步地，所述a相功率组、b相功率组和c相功率组结构相同；
8、所述a相功率组包括b个功率模块，b为大于等于2的整数；b个所述功率模块的低压侧并联，交流输出侧串联。
9、进一步地，所述功率模块包括依次连接的第一dc/ac、高频隔离变压器、ac/dc和第二dc/ac，所述第一dc/ac的dc侧连接公共母线，任一相的功率组中，相邻功率模块中第二dc/ac的ac侧串联。
10、进一步地，所述第一dc/ac、ac/dc和第二dc/ac的拓扑结构相同；
11、所述ac/dc的拓扑结构为两电平ac/dc拓扑结构、i型三电平ac/dc拓扑结构或t型三电平ac/dc拓扑结构。
12、进一步地，所述两电平ac/dc拓扑结构包括并联的直流电容c3、第二半桥电路和第三半桥电路；所述第二半桥电路和第三半桥电路均包括两个串联的功率器件；第二半桥电路中两个功率器件的串联节点，和第三半桥电路中两个功率器件的串联节点之间作为交流端口；所述直流电容c3的两端作为直流端口；
13、所述i型三电平ac/dc拓扑结构包括直流电容c4、直流电容c5、第一桥臂、第二桥臂、第一钳位二极管k5、第二钳位二极管k6、第三钳位二极管k7和第四钳位二极管k8；所述直流电容c4和直流电容c5串联，形成第一电容串，第一钳位二极管k5和第二钳位二极管k6串联，形成第一二极管串联电路，第三钳位二极管k7和第四钳位二极管k8串联，形成第二二极管串联电路；第一桥臂、第二桥臂和第一电容串并联；所述第一桥臂和第二桥臂均包括四个串联的功率器件；第一钳位二极管k5和第二钳位二极管k6的串联节点、第三钳位二极管k7和第四钳位二极管k8的串联节点、直流电容c4和直流电容c5的串联节点相连；所述第一二极管串联电路一端连接在第一桥臂中第一个功率器件和第二个功率器件之间，另一端连接在第一桥臂中第三个功率器件和第四个功率器件之间；所述第二二极管串联电路一端连接在第二桥臂中第一个功率器件和第二个功率器件之间，另一端连接在第二桥臂中第三个功率器件和第四个功率器件之间；所述第一电容串的两端作为直流端口；第一桥臂中第二个功率器件和第三个功率器件的串联节点，和第二桥臂中第二个功率器件和第三个功率器件的串联节点之间作为交流端口；
14、所述t型三电平ac/dc拓扑结构包括直流电容c6、直流电容c7、第三桥臂、第四桥臂和反向串联的功率器件组；所述直流电容c6和直流电容c7串联，形成第二电容串，第二电容串、第三桥臂和第四桥臂并联；所述第三桥臂和第四桥臂均包括两个串联功率器件；所述反向串联的功率器件组一端连接于直流电容c6和直流电容c7的串联节点，另一端分别连接于第三桥臂中两个功率器件的串联节点处和第四桥臂中两个功率器件的串联节点处；所述第二电容串的两端作为直流端口，所述反向串联的功率器件组另一端作为交流端口。
15、进一步地，所述高频隔离变压器的副边串联有电感l2；
16、或者，所述高频隔离变压器的副边串联有电感l3和电容c8；
17、或者，所述高频隔离变压器的原边和副边均串联有谐振电感和谐振电容。
18、进一步地，所述dc/dc变流器采用非隔离式。
19、进一步地，所述dc/dc变流器包括滤波电容c1、电容c2、电抗器l1和第一半桥电路；
20、所述滤波电容c1与电池簇并联，滤波电容c1的任一端连接电抗器l1的一端，电抗器l1的另一端连接第一半桥电路；
21、所述电容c2与公共母线并联，电容c2与第一半桥电路相连。
22、进一步地，所述第一半桥电路包括mos管k1、mos管k2、二极管k3和二极管k4；
23、所述mos管k1的漏极、二极管k3的负极、电抗器l1的另一端、二极管k4的正极和mos管k2的源极相连，mos管k1的源极、二极管k3的正极和电容c2的另一端相连，mos管k2的漏极、二极管k4的负极和电容c2的一端相连；
24、所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂电池储能系统，包括储能变流系统、变压器系统和a个电池簇（1），a为大于等于2的整数；其特征在于：所述储能变流系统包括a个DC/DC变流器；
2.根据权利要求1所述一种锂电池储能系统，其特征在于：所述DC/DC变流器采用非隔离式。
3.根据权利要求2所述一种锂电池储能系统，其特征在于：所述DC/DC变流器包括滤波电容C1、电容C2、电抗器L1和第一半桥电路；
4.根据权利要求3所述一种锂电池储能系统，其特征在于：所述第一半桥电路包括MOS管K1、MOS管K2、二极管K3和二极管K4；
5.根据权利要求1至4任一所述一种锂电池储能系统，其特征在于：所述A相功率组、B相功率组和C相功率组通过星接方式或角接方式连接外部的中压电网。
6.根据权利要求1所述一种锂电池储能系统，其特征在于：所述A相功率组、B相功率组和C相功率组结构相同；
7.根据权利要求6所述一种锂电池储能系统，其特征在于：所述功率模块包括依次连接的第一DC/AC、高频隔离变压器、AC/DC和第二DC/AC，所述第一DC/AC的DC侧连接公共母
8.根据权利要求7所述一种锂电池储能系统，其特征在于：所述第一DC/AC、AC/DC和第二DC/AC的拓扑结构相同；
9.根据权利要求8所述一种锂电池储能系统，其特征在于：
10.根据权利要求9所述一种锂电池储能系统，其特征在于：所述高频隔离变压器的副边串联有电感L2；
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池储能系统，包括储能变流系统、变压器系统和a个电池簇（1），a为大于等于2的整数；其特征在于：所述储能变流系统包括a个dc/dc变流器；
2.根据权利要求1所述一种锂电池储能系统，其特征在于：所述dc/dc变流器采用非隔离式。
3.根据权利要求2所述一种锂电池储能系统，其特征在于：所述dc/dc变流器包括滤波电容c1、电容c2、电抗器l1和第一半桥电路；
4.根据权利要求3所述一种锂电池储能系统，其特征在于：所述第一半桥电路包括mos管k1、mos管k2、二极管k3和二极管k4；
5.根据权利要求1至4任一所述一种锂电池储能系统，其特征在于：所述a相功率组、b相功率组和c相功率组通过星接方式或角接方式连接外部的中压电...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄浪，郝翔，轩杨，刘超，李兴兴，曹家振，苟鹏飞，
申请(专利权)人：西安为光能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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