一种大功率光储一体化变流器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大功率光储一体化变流器，涉及分布式发电的电力电子装置技术领域，旨在提供一种能有效降低电池侧谐波电流的光储一体化变流器。本实用新型专利技术技术要点：包括光伏电池直流支路、储能电池直流支路、母线电容及交流支路。储能电池直流支路中，储能电池、开关Q1、第一直流支路滤波器、第一LCL滤波网络、第一双向半桥电路顺序连接；第一双向半桥电路与母线电容连接；光伏电池直流支路与储能电池直流支路结构相同。在交流支路中，三相逆变单元与所述直流母线连接，三相逆变单元、三相LCL滤波网络、开关KM3与交流滤波器与三相交流接线端子顺序连接。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种大功率光储一体化变流器，涉及分布式发电的电力电子装置
，旨在提供一种能有效降低电池侧谐波电流的光储一体化变流器。本技术技术要点：包括光伏电池直流支路、储能电池直流支路、母线电容及交流支路。储能电池直流支路中，储能电池、开关Q1、第一直流支路滤波器、第一LCL滤波网络、第一双向半桥电路顺序连接；第一双向半桥电路与母线电容连接；光伏电池直流支路与储能电池直流支路结构相同。在交流支路中，三相逆变单元与所述直流母线连接，三相逆变单元、三相LCL滤波网络、开关KM3与交流滤波器与三相交流接线端子顺序连接。【专利说明】一种大功率光储一体化变流器
本技术涉及一种分布式发电的电力电子装置
，具体的说是一种光伏并网逆变器、储能变流器一体化的新型变流器，适用于大型离、并网光伏储能电站。
技术介绍
随着世界对太阳能应用的逐渐深入，太阳能光伏发电开始为人们的生活供电起着越来越重要的作用。现有技术中，太阳能光伏发电的不稳定性、昼夜交替等因素对电网的安全稳定运行埋下了很大的隐患和威胁，电池储能技术作为对光伏等新能源的补充，可使整个系统成为可控源，保证系统功率调度的稳定性。然而现阶段大功率离、并网电站使用的光伏并网逆变器及储能变流器是独立分开的，两者之间需要通讯协调，还需要做复杂的能量管理策略，无法满足电网对储能变流器的瞬时功率需求。另外，现有的储能变流器工作时，电池侧谐波电流较大，影响供电质量。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题，提供一种能有效降低电池侧谐波电流的光储(光伏并网逆变器及储能变流器)一体化变流器。本技术采用的技术方案是这样的:包括光伏电池直流支路、储能电池直流支路、母线电容及交流支路。在所述储能电池直流支路中，储能电池的输出端通过开关Ql与第一直流支路滤波器的输入端连接，第一直流支路滤波器输出端的正极与第一 LCL滤波网络的第一输入端连接，第一直流支路滤波器输出端的负极与第一 LCL滤波网络的第二输入端连接；第一 LCL滤波网络的第一输出端与第一双向半桥电路的第一输入端连接，第一 LCL滤波网络的第二输出端与第一双向半桥电路的第二输入端连接；第一双向半桥电路的第一输出端与母线电容的第一端子连接，第一双向半桥电路的第二输出端与母线电容的第二端子连接；储能电池的输出端还通过开关KM1、预充电电阻Rl与所述第一 LCL滤波网络的两个输入端连接。在所述光伏电池直流支路中，光伏电池的输出端通过开关Q2与第二直流支路滤波器的输入端连接，第二直流支路滤波器输出端的正极与第二 LCL滤波网络的第一输入端连接，第二直流支路滤波器输出端的负极与第二 LCL滤波网络的第二输入端连接；第二 LCL滤波网络的第一输出端与第二双向半桥电路的第一输入端连接，第二 LCL滤波网络的第二输出端与第二双向半桥电路的第二输入端连接；第二双向半桥电路的第一输出端与母线电容的第一端子连接，第二双向半桥电路的第二输出端与母线电容的第二端子连接；光伏电池的输出端还通过开关KM2、预充电电阻R2与所述第二 LCL滤波网络的两个输入端连接。在交流支路中，三相逆变单元的第一输入端与所述直流母线的第一端子连接，三相逆变单元的第二输入端与所述直流母线的第二端子连接；三相逆变单元的三个输出端子与三相LCL滤波网络的三个输入端对应连接；三相LCL滤波网络的三个输出端通过开关KM3与交流滤波器的三个输入端对应连接，所述交流滤波器的三个输出端与三相交流接线端子对应连接。进一步，所述第一 LCL滤波网络的第二输入端与第二 LCL滤波网络的第二输入端连接在一起；在第一直流滤波器、第二直流滤波器、开关KM1、开关KM2与第一 LCL滤波网络的第二输入端相连的支路上还包括防反接二极管。进一步，所述双向半桥电路包括两个上下串接的绝缘栅双极型晶体管，位于上方的绝缘栅双极型晶体管的发射极与位于下方的绝缘栅双极型晶体管的集电极连接，所述两个绝缘栅双极型晶体管的公共连接端为双向半桥电路的第一输入端，位于下方的绝缘栅双极型晶体管的发射极为双向半桥电路的第二输入端及第二输出端，位于上方的绝缘栅双极型晶体管的集电极为双向半桥电路的第一输出端。进一步，还包括4个电压检测电路及5个电流检测电路；其中，第一电压检测电路用于检测储能电池电压；第二电压检测电路用于检测光伏电池电压；第三电压检测电路用于检测母线电容两端的电压；第四电压检测电路用于检测三相交流接线端子的电压；第一电流检测电路用于检测第一直流支路中的电流；第二电流检测电路用于检测第二直流支路中的电流；第三电流检测电路、第四电流检测电路及第五电流检测电路分别用于检测交流支路中三相电流。进一步，交流支路中还包括防雷器。进一步，所述开关KMl、开关KM2及开关KM3为接触器；所述开关Ql与开关Q2为断路器。进一步，还包括断路器开关Q3 ;所述交流滤波器的三个输出端通过开关Q3与三相交流接线端子对应连接。进一步，所述储能电池为锂电池或铅酸电池。进一步，第一LCL滤波网络的电池侧电感的感抗大于储能电池的内阻；第二LCL滤波网络的电池侧电感的感抗大于光伏电池的内阻。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是:1、本技术中两条直流支路并联在一起，通过控制第一、第二双向半桥电路以及交流侧你变单元的工作模式及各开关的闭合状态，进而可使变流器工作于光伏电池为储能电池供电、光伏电池为交流支路供电、光伏电池及储能电池为交流支路供电以及交流支路为储能电池供电等多种工作状态。2、本技术中的两条直流支路中采用LCL滤波网络，电池侧的电感L感抗大于光伏电池或储能电池的内阻，电池侧的谐波电流经过LCL滤波器后大大减小。3、引入防反接二极管，当电池反接时，两条直流支路处于断路状态，反接的电池并不会对后续电路及电网产生影响。4、两条直流支路的电路结构完全一样，一方面电路的制作及生产，另一方面在使用时，不用区分哪条直流支路为连接光伏电池，哪条直流支路连接储能电池，使用方便。5、本技术中还设置有多个电压检测电路及电流检测电路，便于采集不同电路部件的电压及电流信号，以便供给相应的控制电路，为控制提供准确的依据。【专利附图】【附图说明】图1是本技术电路原理图。【具体实施方式】下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，包括光伏电池直流支路、储能电池直流支路、母线电容及交流支路。在所述储能电池直流支路中，储能电池的输出端通过断路器开关Ql的两个触点分别与直流支路滤波器EMCl的正负两个输入端连接，直流支路滤波器EMCl输出端的正极与作为第一 LCL滤波网络第一输入端的电感LI的一端连接，直流支路滤波器EMCl输出端的负极与作为第一 LCL滤波网络第二输入端的电容Cl的另一端连接，电感LI的另一端同时与电容Cl的一端及电感L2的一端连接，及电感L2的另一端作为第一 LCL滤波网络第一输出端连接由IGBTl及IGBT3组成的双向半桥电路的第一输入端，电容Cl的另一端还作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率光储一体化变流器，其特征在于，包括光伏电池直流支路、储能电池直流支路、母线电容及交流支路；在所述储能电池直流支路中，储能电池的输出端通过开关Q1与第一直流支路滤波器的输入端连接，第一直流支路滤波器输出端的正极与第一LCL滤波网络的第一输入端连接，第一直流支路滤波器输出端的负极与第一LCL滤波网络的第二输入端连接；第一LCL滤波网络的第一输出端与第一双向半桥电路的第一输入端连接，第一LCL滤波网络的第二输出端与第一双向半桥电路的第二输入端连接；第一双向半桥电路的第一输出端与母线电容的第一端子连接，第一双向半桥电路的第二输出端与母线电容的第二端子连接；储能电池的输出端还通过开关KM1、预充电电阻R1与所述第一LCL滤波网络的两个输入端连接；在所述光伏电池直流支路中，光伏电池的输出端通过开关Q2与第二直流支路滤波器的输入端连接，第二直流支路滤波器输出端的正极与第二LCL滤波网络的第一输入端连接，第二直流支路滤波器输出端的负极与第二LCL滤波网络的第二输入端连接；第二LCL滤波网络的第一输出端与第二双向半桥电路的第一输入端连接，第二LCL滤波网络的第二输出端与第二双向半桥电路的第二输入端连接；第二双向半桥电路的第一输出端与母线电容的第一端子连接，第二双向半桥电路的第二输出端与母线电容的第二端子连接；光伏电池的输出端还通过开关KM2、预充电电阻R2与所述第二LCL滤波网络的两个输入端连接；在交流支路中，三相逆变单元的第一输入端与所述直流母线的第一端子连接，三相逆变单元的第二输入端与所述直流母线的第二端子连接；三相逆变单元的三个输出端子与三相LCL滤波网络的三个输入端对应连接；三相LCL滤波网络的三个输出端通过开关KM3与交流滤波器的三个输入端对应连接，所述交流滤波器的三个输出端与三相交流接线端子对应连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴波，陈欢，
申请(专利权)人：四川科陆新能电气有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51