一種雙向儲能變流器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙向儲能變流器，它包括柜體（1），所述柜體（1）前側(cè)設(shè)置有IGBT模塊（2）、層疊母排（4）、直流斷路器（6）和交流斷路器（7），所述層疊母排（4）后側(cè)設(shè)置有直流支撐電容（5），所述IGBT模塊（2）后側(cè)設(shè)置有鋁散熱器（3），所述鋁散熱器（3）上方設(shè)置有風(fēng)道（12），所述鋁散熱器（3）下方依次設(shè)置有離心式冷風(fēng)機（13）、交流濾波電容（14）和一體式變壓器（15），所述柜體（1）后側(cè)設(shè)置有交流接觸器（8）、交流EMI濾波（9）、直流EMI濾波（10）和直流接觸器（11）。本發(fā)明一種雙向儲能變流器，它采用充電、放電一體化設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)的能量雙向流動。
【專利說明】一種雙向儲能變流器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙向儲能變流器，屬于輸變電【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]由于電能難以儲存,所以在傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)中，發(fā)電、輸電、配電、用電幾乎同時進行，電網(wǎng)通過調(diào)度的手段來保證電能的實時平衡。而在當(dāng)今世界新能源大規(guī)模接入，微電網(wǎng)大規(guī)模發(fā)展的背景下，由于新能源發(fā)電輸出功率的不穩(wěn)定性和不連續(xù)性，容易造成電力供需不平衡，不僅會影響電能質(zhì)量，造成頻率和電壓不穩(wěn)，而且嚴(yán)重時會引發(fā)停電事故，給生產(chǎn)、生活帶來不便。
[0003]電池儲能設(shè)備作為功率平衡裝置和備用電源，可以用于各種需要動態(tài)儲能的應(yīng)用場合，在電能富余時將電能存儲，在電能不足時將存儲的電能逆變后向電網(wǎng)輸出，能有效解決新能源發(fā)電功率波動弓I發(fā)的相關(guān)問題。
[0004]傳統(tǒng)的電池儲能設(shè)備有UPS、EPS。UPS在電網(wǎng)供電正常時其輸入電源經(jīng)過整流/逆變后輸出，同時對蓄電池浮充，電網(wǎng)供電中斷時由蓄電池經(jīng)逆變器向負(fù)載供電，即UPS的逆變器一直處于工作狀態(tài)。UPS輸出精度高、轉(zhuǎn)換時間快，但造價較高(約為EPS的兩倍)，工作時能耗較大，主機壽命較短，只有8?10年。
[0005]EPS的逆變器平時不工作，供電中斷時才投入蓄電池后備供電。一般不對電源進行恒流、恒壓處理。EPS通常采用接觸器轉(zhuǎn)換，切換時間約為0.1?0.25s，相較于UPS要長很多，另外EPS的輸出電壓控制精度低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種雙向儲能變流器，它采用充電、放電一體化設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)的能量雙向流動，具有削峰填谷、應(yīng)急電源、無功補償、電能質(zhì)量控制等功能。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種雙向儲能變流器，它包括柜體，所述柜體前側(cè)設(shè)置有IGBT模塊、層疊母排、直流斷路器和交流斷路器，所述IGBT模塊和層疊母排左右并排布置于柜體上部，所述直流斷路器和交流斷路器左右并排布置于柜體中部，所述層疊母排后側(cè)設(shè)置有直流支撐電容，所述直流支撐電容通過層疊母排與IGBT模塊相連接，所述IGBT模塊后側(cè)設(shè)置有鋁散熱器，所述鋁散熱器上方設(shè)置有風(fēng)道，所述鋁散熱器下方設(shè)置有離心式冷風(fēng)機，所述離心式冷風(fēng)機下方設(shè)置有交流濾波電容，所述交流濾波電容下方設(shè)置有一體式變壓器，所述一體式變壓器包括電抗器和變壓器，所述變壓器位于電抗器下方，所述柜體后側(cè)中部自左至右依次設(shè)置有交流接觸器、交流EMI濾波、直流EMI濾波和直流接觸器。
[0008]上述交流濾波電容和電抗器構(gòu)成一 LC交流濾波電路，電網(wǎng)側(cè)的交流電經(jīng)交流斷路器和交流EMI濾波后進入變壓器進行變壓，變壓后的交流電經(jīng)上述LC交流濾波電路接入IGBT模塊的交流端，且儲能電池側(cè)的直流電經(jīng)直流斷路器和直流EMI濾波后接入IGBT模塊的直流端；且IGBT模塊與一直流支撐電容相互并聯(lián)構(gòu)成一雙向變流單元。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、采用充電、放電一體化設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)的能量雙向流動，具有削峰填谷、應(yīng)急電源、無功補償、電能質(zhì)量控制等功能；
2、控制精度高，響應(yīng)速度快；
3、配電柜體結(jié)構(gòu)緊湊，接線明了方便，采用模塊化布局方式，組裝、維護更加方便，整體散熱效果好；
4、能有效調(diào)控智能電網(wǎng)中的電力資源，很好地平衡晝夜及不同季節(jié)的用電差異，保障電網(wǎng)安全；當(dāng)電網(wǎng)失電時，可以充當(dāng)獨立逆變電源，給重要負(fù)載持續(xù)提供交流電力，從而對用戶提供進一步的保障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明一種雙向儲能變流器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為圖1的背視圖。
[0012]圖3為圖1的右視圖。
[0013]圖4為本發(fā)明一種雙向儲能變流器的電氣原理示意圖。
[0014]其中:
柜體I IGBT模塊2 鋁散熱器3 層疊母排4 直流支撐電容5 直流斷路器6 交流斷路器7 交流接觸器8 交流EMI濾波9 直流EMI濾波10 直流接觸器11 風(fēng)道12
離心式冷風(fēng)機13 交流濾波電容14 一體式變壓器15 電抗器15.1 變壓器15.2。

【具體實施方式】
[0015]參見圖f圖4，本發(fā)明一種雙向儲能變流器，它包括柜體1，所述柜體I前側(cè)設(shè)置有IGBT模塊2、層疊母排4、直流斷路器6和交流斷路器7，所述IGBT模塊2和層疊母排4左右并排布置于柜體上部，所述直流斷路器6和交流斷路器7左右并排布置于柜體中部，所述層疊母排4后側(cè)設(shè)置有直流支撐電容5，所述直流支撐電容5通過層疊母排4與IGBT模塊2相連接，所述IGBT模塊2后側(cè)設(shè)置有鋁散熱器3，所述鋁散熱器3上方設(shè)置有風(fēng)道12，所述鋁散熱器3下方設(shè)置有離心式冷風(fēng)機13，所述離心式冷風(fēng)機13下方設(shè)置有交流濾波電容14，所述交流濾波電容14下方設(shè)置有一體式變壓器15，所述一體式變壓器15包括電抗器15.1和變壓器15.2，所述變壓器15.2位于電抗器15.1下方，所述柜體I后側(cè)中部自左至右依次設(shè)置有交流接觸器8、交流EMI濾波9、直流EMI濾波10和直流接觸器11 ；
上述交流濾波電容14和電抗器15.1構(gòu)成一 LC交流濾波電路，電網(wǎng)側(cè)的交流電經(jīng)交流斷路器7和交流EMI濾波9后進入變壓器15.2進行變壓，變壓后的交流電經(jīng)上述LC交流濾波電路接入IGBT模塊2的交流端，且儲能電池側(cè)的直流電經(jīng)直流斷路器6和直流EMI濾波10后接入IGBT模塊2的直流端；且IGBT模塊2與一直流支撐電容5相互并聯(lián)構(gòu)成一雙向變流單元；
當(dāng)電能富余時，電網(wǎng)側(cè)的富余下來的交流電降壓并經(jīng)雙向變流單元整流成直流電存儲在蓄電電池中；當(dāng)電網(wǎng)側(cè)的電能不足時，蓄能電池中的電能經(jīng)雙向變流單元逆變成交流電，并經(jīng)變壓器升壓后并網(wǎng)進入電網(wǎng)側(cè)，從而使得電網(wǎng)供電更為平穩(wěn)可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種雙向儲能變流器，其特征在于:它包括柜體(1)，所述柜體(I)前側(cè)設(shè)置有IGBT模塊(2)、層疊母排(4)、直流斷路器(6)和交流斷路器(7)，所述IGBT模塊(2)和層疊母排(4)左右并排布置于柜體上部，所述直流斷路器(6)和交流斷路器(7)左右并排布置于柜體中部，所述層疊母排(4)后側(cè)設(shè)置有直流支撐電容(5)，所述直流支撐電容(5)通過層疊母排(4)與IGBT模塊(2)相連接，所述IGBT模塊(2)后側(cè)設(shè)置有鋁散熱器(3)，所述鋁散熱器(3 )上方設(shè)置有風(fēng)道(12)，所述鋁散熱器(3 )下方設(shè)置有離心式冷風(fēng)機(13)，所述離心式冷風(fēng)機(13)下方設(shè)置有交流濾波電容(14)，所述交流濾波電容(14)下方設(shè)置有一體式變壓器(15)，所述一體式變壓器(15)包括電抗器(15.1)和變壓器(15.2)，所述變壓器(15.2)位于電抗器(15.1)下方，所述柜體(I)后側(cè)中部自左至右依次設(shè)置有交流接觸器(8)、交流EMI濾波(9 )、直流EMI濾波(10 )和直流接觸器(11)。
2.如權(quán)利要求1所述一種雙向儲能變流器，其特征在于:上述交流濾波電容(14)和電抗器(15.1)構(gòu)成一 LC交流濾波電路，電網(wǎng)側(cè)的交流電經(jīng)交流斷路器(7)和交流EMI濾波(9 )后進入變壓器(15.2 )進行變壓，變壓后的交流電經(jīng)上述LC交流濾波電路接入IGBT模塊(2)的交流端，且儲能電池側(cè)的直流電經(jīng)直流斷路器(6)和直流EMI濾波(10)后接入IGBT模塊(2)的直流端；且IGBT模塊(2)與一直流支撐電容(5)相互并聯(lián)構(gòu)成一雙向變流單元。
【文檔編號】H02J3/32GK104467509SQ201410786015
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】張建興, 包虎平 申請人:江蘇方程電力科技有限公司