【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，具体涉及一种储能型换流器。
技术介绍
1、随着新能源接入比例的不断提高，电网的惯量不断降低，短时间尺度下的暂态能量不平衡极易造成网侧电压、频率失稳。通过将储能与模块化换流器结合，可借助储能元件的能量调控能力和换流器的灵活控制实现对电网电压与频率的支撑，保障系统安全可靠运行。
2、储能与模块化多电平换流器的结合方式与拓扑结构直接影响储能型换流器的成本与性能。目前用于瞬时大功率支撑的储能元件主要采用超级电容实现，通过将超级电容与模块化多电平换流器子模块集成，可构造同时具备换流与储能功能的储能型换流器。
3、如图1所示，现有储能型换流器拓扑采用与常规模块化多电平换流器相同的三相六桥臂结构，每相具备上下两个桥臂对称布置，每个桥臂具备n个相同的子模块sm，换流器总共有6n个子模块，子模块有图2所示的多种不同结构，但每个模块内部都有1个超级电容储能模组esm，因此总共需要6n个超级电容储能模组esm。用于瞬时大功率支撑的超级电容储能模组需要多级超级电容单元串并联拓展其电压等级与容量，由于储能单元的单价高且用量大，导致现有的储能型换流器的体积庞大成本昂贵。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种储能型换流器，以解决现有储能型换流器体积庞大成本昂贵的问题。
2、本专利技术提供了一种储能型换流器，所述储能型换流器包括：第一储能模组、第二储能模组、第一分时复用开关单元、第二分时复用开关单元和常规mmc阀，其中，
3、所述
4、所述第二分时复用开关单元包括三条支路，每条支路均与所述第二储能模组并联连接，且每条支路的一端均与直流侧母线的另一端连接，所述第二分时复用开关单元用于控制所述第二储能模组的投切状态；
5、所述常规mmc阀的三相上桥臂分别与所述第一分时复用开关单元的三条支路的中心点连接，所述常规mmc阀的三相下桥臂分别与所述第二分时复用开关单元的三条支路的中心点连接，所述常规mmc阀每相的中心点依次连接到三相交流电源。
6、在一种可选的实施方式中，所述第一分时复用开关单元的每条支路均包括多个串联连接的电力电子开关，串联级数根据所述第一储能模组的输出电压确定。
7、在一种可选的实施方式中，所述第二分时复用开关单元的每条支路均包括多个串联连接的电力电子开关，串联级数根据所述第二储能模组的输出电压确定。
8、在一种可选的实施方式中，所述储能型换流器的上桥臂电压由所述常规mmc阀上桥臂调制电压和所述第一储能模组复用电压两部分构成，所述第一储能模组复用电压根据所述第一储能模组电压和所述第一分时复用开关单元的开关状态确定。
9、在一种可选的实施方式中，所述储能型换流器的下桥臂电压由所述常规mmc阀下桥臂调制电压和所述第二储能模组复用电压两部分构成，所述第二储能模组复用电压根据所述第二储能模组电压和所述第二分时复用开关单元的开关状态确定。
10、在一种可选的实施方式中，所述第一储能模组和所述第二储能模组均遵循两相重叠复用原则。
11、在一种可选的实施方式中，每个工频周期储能模组被各相复用的时长计算公式如下：
12、
13、其中，t为每个工频周期储能模组被各相复用的时长，α为两相同时复用的重叠区间。
14、在一种可选的实施方式中，通过改变两相同时复用的重叠区间的大小，改变储能模组充放电区间比例。
15、在一种可选的实施方式中，所述电力电子开关包括igbt、igct。
16、在一种可选的实施方式中，所述储能模组包括超级电容、电池。
17、本专利技术提供了一种储能型换流器，储能型换流器包括：第一储能模组、第二储能模组、第一分时复用开关单元、第二分时复用开关单元和常规mmc阀，其中，第一分时复用开关单元包括三条支路，每条支路均与第一储能模组并联连接，且每条支路的一端均与直流侧母线的一端连接，第一分时复用开关单元用于控制第一储能模组的投切状态；第二分时复用开关单元包括三条支路，每条支路均与第二储能模组并联连接，且每条支路的一端均与直流侧母线的另一端连接，第二分时复用开关单元用于控制第二储能模组的投切状态；常规mmc阀的三相上桥臂分别与第一分时复用开关单元的三条支路的中心点连接，常规mmc阀的三相下桥臂分别与第二分时复用开关单元的三条支路的中心点连接，常规mmc阀每相的中心点依次连接到三相交流电源。本专利技术所提出的储能型换流器拓扑采用mmc和储能分时复用模式，其储能不仅可实现快速功率支撑，还可参与换流器运行并降低其运行成本，使子模块数和功率半导体器件比常规柔直减少而降低成本，具有经济高效、结构简单、配置灵活的特点，适应多电压等级和接入场景。
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1.一种储能型换流器，其特征在于，所述储能型换流器包括：第一储能模组、第二储能模组、第一分时复用开关单元、第二分时复用开关单元和常规MMC阀，其中，
2.根据权利要求1所述的储能型换流器，其特征在于，所述第一分时复用开关单元的每条支路均包括多个串联连接的电力电子开关，串联级数根据所述第一储能模组的输出电压确定。
3.根据权利要求1所述的储能型换流器，其特征在于，所述第二分时复用开关单元的每条支路均包括多个串联连接的电力电子开关，串联级数根据所述第二储能模组的输出电压确定。
4.根据权利要求2所述的储能型换流器，其特征在于，所述储能型换流器的上桥臂电压由所述常规MMC阀上桥臂调制电压和所述第一储能模组复用电压两部分构成，所述第一储能模组复用电压根据所述第一储能模组电压和所述第一分时复用开关单元的开关状态确定。
5.根据权利要求3所述的储能型换流器，其特征在于，所述储能型换流器的下桥臂电压由所述常规MMC阀下桥臂调制电压和所述第二储能模组复用电压两部分构成，所述第二储能模组复用电压根据所述第二储能模组电压和所述第二分时复用开关单元的开关
6.根据权利要求1所述的储能型换流器，其特征在于，所述第一储能模组和所述第二储能模组均遵循两相重叠复用原则。
7.根据权利要求6所述的储能型换流器，其特征在于，每个工频周期储能模组被各相复用的时长计算公式如下：
8.根据权利要求7所述的储能型换流器，其特征在于，通过改变两相同时复用的重叠区间的大小，改变储能模组充放电区间比例。
9.根据权利要求2或3所述的储能型换流器，其特征在于，所述电力电子开关包括IGBT、IGCT。
10.根据权利要求1所述的储能型换流器，其特征在于，所述储能模组包括超级电容、电池。
...【技术特征摘要】
1.一种储能型换流器，其特征在于，所述储能型换流器包括：第一储能模组、第二储能模组、第一分时复用开关单元、第二分时复用开关单元和常规mmc阀，其中，
2.根据权利要求1所述的储能型换流器，其特征在于，所述第一分时复用开关单元的每条支路均包括多个串联连接的电力电子开关，串联级数根据所述第一储能模组的输出电压确定。
3.根据权利要求1所述的储能型换流器，其特征在于，所述第二分时复用开关单元的每条支路均包括多个串联连接的电力电子开关，串联级数根据所述第二储能模组的输出电压确定。
4.根据权利要求2所述的储能型换流器，其特征在于，所述储能型换流器的上桥臂电压由所述常规mmc阀上桥臂调制电压和所述第一储能模组复用电压两部分构成，所述第一储能模组复用电压根据所述第一储能模组电压和所述第一分时复用开关单元的开关状态确定。
5.根据权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：许彬，张升，邓楠，王成昊，高冲，林金娇，张娜，蒋海玮，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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