基于嵌套式功率模块的高压级联储能系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及高压级联储能系统技术领域，公开一种基于嵌套式功率模块的高压级联储能系统及其控制方法，该高压级联储能系统包括与电网三相线分别连接的三相链式储能桥臂，每相链式储能桥臂包括多个级联的嵌套式功率模块，每个嵌套式功率模块包括若干直流链式储能单元和H桥电路，若干直流链式储能单元并联后与H桥电路的直流侧连接，H桥电路的交流侧连接交流开关；直流链式储能单元包括多个储能模块、电抗器、直流开关，多个储能模块级联后依次与电抗器、直流开关连接，储能模块包括电池包以及与电池包连接的半桥电路，半桥电路用于电池包的荷电状态均衡控制。本发明专利技术能够实现任意电池包故障后被旁路，提高高压级联储能系统运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高压级联储能系统，特别是涉及一种基于嵌套式功率模块的高压级联储能系统及其控制方法。

技术介绍

1、高压级联储能系统是一种先进的储能技术，广泛应用于电力系统中，以提高电网的稳定性和可靠性。这种系统通过将多个电池模块或储能单元串联起来，形成一个高电压输出的整体系统。

2、传统的大容量储能电站一般是将多台储能pcs在低压交流侧并联运行，并通过升压变压器逐级升压再接入中高压电网，但是，储能pcs并联台数过多会导致多种稳定性问题以及环流和功率不均分的问题。同时，此方案所述的电池储能系统占地面积大、控制系统复杂、协调控制困难，变压器损耗大，系统效率低。在此之上，基于级联h桥变换器的高压级联储能系统通过在各相h桥直流侧引入分散的电池模组，容易实现各种高压级联和容量扩展。同时，该方案减小了电池环流省去工频变压器，从而可实现电池储能功率变换的高效率、高可靠性、大容量化与安全性需求。但现有的高压级联储能系统也存在各种问题，具体分析如下：

3、1)如中国专利cn215267793u所述的一体式高压级联储能系统，包括级联的pcs功率单元，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于嵌套式功率模块的高压级联储能系统，包括与电网的三相线分别连接的三相链式储能桥臂，其特征在于，每相链式储能桥臂包括多个级联的嵌套式功率模块，每个嵌套式功率模块包括若干直流链式储能单元和H桥电路，若干直流链式储能单元并联后与所述H桥电路的直流侧连接，所述H桥电路的交流侧连接交流开关；

2.根据权利要求1所述的基于嵌套式功率模块的高压级联储能系统，其特征在于，所述半桥电路包括两个全控型半导体器件，两个全控型半导体器件串接，两个全控型半导体器件之间形成半桥中点。

3.根据权利要求2所述的基于嵌套式功率模块的高压级联储能系统，其特征在于，每个所述直流链式储能单元...

【技术特征摘要】

1.一种基于嵌套式功率模块的高压级联储能系统，包括与电网的三相线分别连接的三相链式储能桥臂，其特征在于，每相链式储能桥臂包括多个级联的嵌套式功率模块，每个嵌套式功率模块包括若干直流链式储能单元和h桥电路，若干直流链式储能单元并联后与所述h桥电路的直流侧连接，所述h桥电路的交流侧连接交流开关；

2.根据权利要求1所述的基于嵌套式功率模块的高压级联储能系统，其特征在于，所述半桥电路包括两个全控型半导体器件，两个全控型半导体器件串接，两个全控型半导体器件之间形成半桥中点。

3.根据权利要求2所述的基于嵌套式功率模块的高压级联储能系统，其特征在于，每个所述直流链式储能单元中，第一个储能模块的半桥中点依次与直流电抗器、直流开关连接，直流开关连接到直流正端，第一个储能模块的负极与第二个储能模块的半桥中点连接，第二个储能模块的负极与第三个储能模块的半桥中点连接，以此类推，最后一个储能模块的负极连接到直流负端，所述直流正端、直流负端分别与所述h桥电路的直流侧连接。

4.根据权利要求2所述的基于嵌套式功率模块的高压级联储能系统，其特征在于，两个全控型半导体器件分别为全控型半导体器件q1和全控型半导体器件q2，全控型半导体器件q1和全控型半导体器件q2均采用mosfet，全控型半导体器件q1的漏极与电池包正极连接，全控型半导体器件q2的源极与电池包负极连接。

5.根据权利要求1所述的基于嵌套式功...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红波，林卫星，左文平，张明露，
申请(专利权)人：厦门和储能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：