[发明专利]一种分散储能的电力电子变压器及其控制方法

摘要

本发明涉及一种分散储能的电力电子变压器及其控制方法，所述电力电子变压器包括功率单元和输出模块，所述功率单元包括H桥模块、储能模块、隔离模块；所述储能模块包括一个Buck‑Boost变换器，滤波电感和蓄电池,蓄电池通过滤波电感和Buck‑Boost变换器相连接，本发明提出并采用了分散储能技术，保障特殊工况下电力电子变压器足够的能量支持，并避免了大容量电池的使用，提高电力电子变压器运行稳定性；储能电池采用IAI接口，实现了与直流侧能量的有功功率解耦。

主权项

一种分散储能的电力电子变压器，其特征在于：所述电力电子变压器包括功率单元和输出模块，所述功率单元包括H桥模块、储能模块、隔离模块；所述电力电子变压器的输入端的每一相都接入H桥模块的输入端，H桥模块的输出端和与之相应的储能模块的输入端连接，储能模块的输出端和与之相应的隔离模块的输入端连接；所述H桥模块、与H桥模块相应的储能模块和与储能模块相应的隔离模块组成功率单元；在电力电子变压器的每一个单相上都接入n个功率单元和一个输出模块，H桥模块的输入端作为功率单元的输入端，功率单元的输入端与电网连接，相内级联连接，相间星形连接；隔离模块的输出端为功率单元的输出端，功率单元的输出端并联，与输出模块的输入端连接；每一个单相上的所有H桥模块构成该单相上的级联整流级，每一个单相上的所有储能模块构成该单相上的分散储能级，每一个单相上的所有隔离模块构成该单相上的隔离级，输出级由一个输出模块构成；所述储能模块包括一个Buck‑Boost变换器，滤波电感和蓄电池,蓄电池通过滤波电感和Buck‑Boost变换器相连接；所述级联整流级的控制步骤包括如下：步骤S1：采样级联整流级每级H桥模块的实际电压k代表相(k∈a,b,c)，i代表级数(i∈1～n),求取实际电压平均值vdc；步骤S2：整流级每级电压额定参考分量经减法器减去步骤S1所得的实际电压平均值vdc，得到电压误差分量Δvdc；步骤S3：电压误差分量Δvdc经PI控制器后得出网侧电流直流有功分量参考值步骤S4：计算电网电流有功分量实际值isd和无功分量实际值isq；步骤S5：步骤S3获得的网侧电流直流有功分量参考值经减法器减去步骤S4所得的电网电流有功分量实际值isd得到网侧电流直流有功分量误差量Δisd；步骤S6：网侧电流直流有功分量误差量Δisd通过PI控制器后获得电网电压有功分量参考值步骤S7：给定电网电流无功分量参考值减去步骤S4获得的电网电流无功分量实际值isq得到网侧电流直流无功误差量Δisq；步骤S8：网侧电流直流无功误差量Δisq通过PI控制器后获得电网电压无功分量参考值步骤S9：步骤S6获得的电网电压有功分量参考值和步骤S8获得的电网电压无功分量参考值经dq/abc变换后获得三相调制电压步骤S10：计算电压修正运算量V0；步骤S11：将步骤S9获得的三相调制电压分别减去步骤S10获得的电压修正运算量V0求得每相的调制信号步骤S12：计算每相每级H桥子模块电压矫正因数rki；步骤S13：将步骤S11获得的每相的调制信号分别乘以H桥子模块电压矫正因数rki求得每个IGBT管的驱动信号所述步骤S10包括：步骤S101：检测整流级各相功率Pa，Pb，Pc；步骤S102：根据公式求得平均功率Pav；步骤S103：用步骤S101获得的各相功率Pa，Pb，Pc分别除以步骤S102所得平均功率Pav，求得每相功率校正因数ra，rb，rc；步骤S104：将步骤S11求得的三相调制电压和步骤S103求得的每相功率校正因数ra，rb，rc带入公式中求得电压修正运算量V0。