[实用新型]一种基于高低压级联储能的电源供给系统

说明书

本实用新型公开了一种基于高低压级联储能的电源供给系统。为了克服单个链节储能电池性能衰退后，对系统供电的均衡和稳定性带来影响的问题；本实用新型采用包括在交流电网每相上依次串联的链节，每个链节包括互相连接的储能变流器和储能模块；储能模块包括并联的备用电池组、储能电池组和带隔离的DC/DC模块；储能电池组与储能变流器的直流输出端相连接，DC/DC模块的输入端与储能电池组相连接，DC/DC模块的输出端分别与其他两相中的备用电池组相连接。该系统在任意一相中的储能电池性能衰退时，其他两相的储能电池通过DC/DC模块将电压加载到备用电池上，与储能电池一起工作，减少储能电池性能衰退后带来的对系统和均衡供电的影响，使得供电更加稳定。

技术领域

本实用新型涉及一种电源供给领域，尤其涉及一种基于高低压级联储能的电源供给系统。

背景技术

级联型储能系统以子模块级联型多电平变流器为载体，将小容量电池组与功率子模块相结合，无需升压变压器，直接接入电网，多电平变流器使用模块化多电平变流器（MMC）。储能系统由多个储能单元构成，每个储能单元输出几十至几百伏的交流电压，根据电压叠加原理，理论上足够数量的储能单元串联即可满足任何电压等级的输出要求。众多小功率、小电量的储能单元共同构成一套系统，可满足大功率、大电量的储能应用要求。

但是采用每个储能单元链节对应一个储能电池的设计，当储能电池寿命耗尽或性能衰退后，会对系统供电的均衡带来一定的影响。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种针对级联储能系统的SOC平衡控制系统”，其公告号CN 109067003A，包括多个结构相同的控制装置，各个控制装置分别与级联储能系统中的各个储能模块一一对应连接并能够独立地对对应的储能模块进行SOC平衡控制。独立地控制每个储能模块的电池，但当一个链节的储能电池性能衰退后，会出现一个一段时间的系统供电不均衡的问题。

实用新型内容

本实用新型主要解决现有技术单个链节储能电池性能衰退后，对系统供电的均衡带来影响的问题；提供一种基于高低压级联储能的电源供给系统，三相链节中的储能模块依次连接，在单个链节中的一个储能电池性能衰退时，相连的储能模块暂时与该储能电池一起工作，直到更换新的电池，不需要调整一相中的各个链节的电压，影响范围小，减小对系统供电均衡的影响。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本实用新型包括在交流电网每相上依次串联的链节，每个链节包括互相连接的储能变流器和储能模块；所述的储能模块包括并联的备用电池组、储能电池组和带隔离的DC/DC模块；储能电池组与储能变流器的直流输出端相连接，DC/DC模块的输入端与储能电池组相连接，DC/DC模块的输出端分别与其他两相中的备用电池组相连接。系统每相由数个链节串联组成，每个链节由1个储能变流器（PCS）和1个电池簇组成；在正常情况下，每个链节输出大小可调节的300-400V单相交流电压，多个链节串联可输出6kV左右的单相电压；采用特定算法控制，即可无变压器输出10kV三相电压，直接并入10kV电网。当任意一相中的储能电池性能衰退时，其他两相的储能电池通过DC/DC模块将电压加载到备用电池组上，使得备用电池组与储能电池一起工作，减少储能电池性能衰退后带来的对系统和均衡供电的影响，使得供电更加稳定。

作为优选，所述的带隔离的DC/DC模块包括DC/AC单元、第一AC/DC单元和第二AC/DC单元；

A相上的DC/AC单元的正负输入端分别连接储能电池组A的正负极，所述的A相DC/AC单元的输出端连接变压器T1的原边；变压器T1的第一副边连接A相第一AC/DC单元的输入端，变压器T1的第二副边连接A相第二AC/DC单元的输入端；A相第一AC/DC单元的输出端连接B相备用电池组B’，A相第二AC/DC单元的输出端连接C相备用电池组C’；