[发明专利]一种电池储能电站变流装置及控制方法

说明书

本发明提供了一种电池储能电站变流装置及控制方法，包括正极直流升压模块、负极直流升压模块、直流电容器、逆变器；所述正极直流升压模块负极端与负极直流升压模块正极端连接处引出接地端口，与电站接地网连接；所述直流电容器并联在直流升压模块两端；所述逆变器直流侧与直流电容器连接，交流侧与地方电网连接。本发明在同等蓄电池容量下，直流侧短路电流水平低，正常工作时全控功率开关器件开断电流小，对蓄电池组的电流冲击小；控制系统稳定，可靠性高。

技术领域

本发明涉及电池储能领域，尤其涉及一种电池储能电站变流装置及控制方法。

背景技术

电池储能电站能够快速动态输出给定的有功功率和无功功率，与抽水蓄能、飞轮储能等储能形式相比，具有响应速度快、能量密度大、模块化生产易于拓展等优势，在电网调峰调频、功率平滑和改善电能质量等方面具有广泛应用前景，近年来成为研究热点。

电池储能电站变流装置分为单级和双级变流两种，双级变流直流母线电压稳定，可实现多组不同型式、不同电压的储能装置并联，适用于多种能源型式组合的分布式储能电站中。中国专利文献CN106787908公布了一种储能变流器，这种储能变流器直流侧正负极直接连接，当发生极间短路时直流短路电流大，导致直流断路器难度大，成本高；同时由于直流母线电压采用闭环控制，而对于直流—直流变流器，闭环控制所设定的参数通常只针对少数几种工况时有效，在一些在工况变化或过渡过程中，容易引起直流母线电压振荡，控制参数设置难度大。

中国专利文献201711310609.9公布了一种储能变流器，这种储能变流器属于级联式，优势是省去了变压器、断路器等低压配电装置，节约占地面积，适用于交流侧直接并联至10kV及以上电压的地方电网，但一个模块单元故障会引起若干回路故障，可靠性低，且采用了较多的全控功率开关器件，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池储能电站变流装置及控制方法，对蓄电池组的电流冲击小，可靠性高。

根据本发明的第一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种电池储能电站变流装置，其特征在于包括正极直流升压模块、负极直流升压模块、直流电容器、逆变器；所述正极直流升压模块负极端与负极直流升压模块正极端连接处引出接地端口，与电站接地网连接；所述直流电容器并联在直流升压模块两端；所述逆变器直流侧与直流电容器连接，交流侧与地方电网连接。

进一步的，所述正极直流升压模块包括蓄电池组、直流电抗器、串联全控功率开关、并联全控功率开关、正极直流电容器；所述蓄电池组正极与直流电抗器连接，所述串联全控功率开关一端与直流电抗器连接，另一端直流电容器连接；所述并联全控功率开关一端与直流电抗器连接，另一端与蓄电池组负极连接。

进一步的，所述负极直流升压模块包括蓄电池组、直流电抗器、串联全控功率开关、并联全控功率开关、负极直流电容器；所述蓄电池组正极与直流电抗器连接，所述串联全控功率开关一端与直流电抗器连接，另一端直流电容器连接；所述并联全控功率开关一端与直流电抗器连接，另一端与蓄电池组负极连接。

进一步的，所述正极直流升压模块蓄电池组与负极直流升压模块蓄电池组的蓄电池块数相同。

本发明中，所述正极直流升压模块和负极直流升压模块采用开环控制，直流电容器两端电压与设定值会存在误差。所述逆变器无电压控制环，直流电压处于不控状态。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种上述电池储能电站变流装置的控制方法，包括以下步骤：