[实用新型]多路直流输入双向储能变流器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变流器，尤其是一种多路直流输入双向储能变流器，属于输变电技术领域。

背景技术

分布式发电系统中，随着太阳辐射量（或者风力）的不断变化，光伏（或风力）发电系统输出的电能也在不断变化，导致发电具有随机性、间歇性特征，由此决定了其规模化发展必然会对电网调峰和系统安全运行带来显著影响，必须有先进的储能技术作支撑。

申请号为200610039109、201010134390、201220053412的中国专利分别公开了《具备离网/并网、充电控制及功率调节功能的光伏变流装置》、《并网型发电系统》、《一种储能变流器》。这些变流器或者只适用于并网运行，不能用于离网运行；或者不能实现并网模式和离网模式的自动转换。

申请号为201120472058.8 的中国专利公开了一种分布式电源系统蓄电池储能变流器，包括蓄电池、直流断路器、软启动电路、第一直流接触器、母线电容、三相全桥电路、控制器、并网滤波电路、三相隔离变压器、第一交流接触器、第一交流断路器、第二交流接触器和第二交流断路器；该变流器虽然具备独立供电和并网功能，但无法适于多路直流电源使用，存在明显的局限性。

申请号为201010596017.X 的中国专利申请公开了《100KVA微网储能双向变流器》，包括控制器、三相桥式逆变器、适配器和隔离变压器；该变流器虽然即可并网也可离网，但实际应用时，由于其直流电路的单一性，决定了不能同时用于多种种类的储能电池；此外，其防孤岛保护主要为主动式，被动式孤岛保护未做说明。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种即可并网又可离网工作，并且适于多路不同种类直流电源的多路直流输入双向储能变流器。

为了达到以上目的，本实用新型的基本技术方案为：一种多路直流输入双向储能变流器，包括蓄电池、DC/DC双向升降压电路、三相全桥电路、三相隔离变压器和滤除高次谐波的并网滤波电路，蓄电池经直流断路器和第一直流接触器接至DC/DC双向升降压电路的直流端，第一直流接触器上并联由第二直流接触器、电力二极管和软启动电阻串联组成的软启动电路，DC/DC双向升降压电路并联接至三相全桥电路的直流端，三相全桥电路的交流端经并网滤波电路接至三相隔离变压器的初级，三相隔离变压器的次级依次经第一交流接触器、第一交流断路器、第二交流接触器与第二交流断路器连至三相电网。

工作中，当变流器从电网吸收能量时，运行在整流状态，同时DC/DC双向升降压电路实现对蓄电池的降压充电；反之，若变流器向电网馈送能量，变流器工作于有源逆变状态，DC/DC双向升降压电路实现对蓄电池的升压发电。当检测到孤岛效应后，由控制器断开第二交流接触器以断开本地负荷与电网，使变流器工作在孤岛运行状态，为本地负荷提供稳定的电能，DC/DC双向升降压电路实现蓄电池对负载的升压发电。

本实用新型进一步的完善是， DC/DC双向升降压电路包括电感L、降压绝缘栅双极型晶体管VT1、降压续流二极管VD2、升压绝缘栅双极型晶体管VT2和升压续流二极管VD1，蓄电池的正极通过电感L接至降压绝缘栅双极型晶体管VT1的栅极和升压绝缘栅双极型晶体管VT2的漏极，蓄电池的负极与升压绝缘栅双极型晶体管VT2的栅极相连，升压绝缘栅双极型晶体管VT2反并联降压续流二极管VD2，降压绝缘栅双极型晶体管VT1反并联升降压续流二极管VD1，降压绝缘栅双极型晶体管VT1的漏极与升压绝缘栅双极型晶体管VT2的栅极接至电容C两端。

蓄电池放电时，通过控制升压绝缘栅双极型晶体管VT2的占空比以及升压续流二极管VD1来实现电路的升压；蓄电池充电时，通过控制降压绝缘栅双极型晶体管VT1的占空比以及降压续流二极管VD2来实现电路的降压。

本实用新型进一步的完善是，三相全桥电路包括6个绝缘栅双极型晶体管，其中每两个绝缘栅双极型晶体管串联后再相互并联，每个绝缘栅双极型晶体管反并联一个续流二极管。

通过控制器控制6个绝缘栅双极型晶体管的开关时间，由此控制交流端输出SVPWM波，在一个正弦周期中，每个桥壁上的两个开关管交替导通各180°，各桥臂开始导电的角度差为120°，任意时段有三个桥臂同时导通。

本实用新型进一步的完善是，三相全桥电路的交流端通过并网滤波电路接三相隔离变压器的初级，三相隔离变压器为D/Y型三相隔离变压器。

本实用新型进一步的完善是，第一交流断路器的输出端并联本地负载，第二交流断路器的输出端并联避雷器。