CN115833206B - 一种储能变换电路、变换器子模块及储能变换*** - Google Patents

一种储能变换电路、变换器子模块及储能变换*** Download PDF

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CN115833206B CN202211658057.1A CN202211658057A CN115833206B CN 115833206 B CN115833206 B CN 115833206B CN 202211658057 A CN202211658057 A CN 202211658057A CN 115833206 B CN115833206 B CN 115833206B
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Abstract

本申请提供了一种储能变换电路、变换器子模块及储能变换***，涉及储能变换器技术领域，该电路包括第一H桥两电平电路和第一H桥三电平电路，所述第一H桥三电平电路的第一端用于连接交流电网的第一相，所述第一H桥三电平电路的第二端用于连接所述第一H桥两电平电路的第一端，所述第一H桥两电平电路的第一端与储能单元并联。由此以H桥三电平电路和H桥两电平电路的结合代替了传统的级联型储能***中使用的H桥二电平电路结构，解决了级联型储能变换***在充放电过程中由于二倍频波动而对电池组的寿命产生的影响。

Description

一种储能变换电路、变换器子模块及储能变换***
技术领域
本申请涉及储能变换器技术领域，尤其涉及一种储能变换电路、变换器子模块及储能变换***。
背景技术
利用风力、光伏等新能源进行发电时，其产生的功率具有随机性和间歇性，给电网的安全稳定运行带来了一些挑战。而这一问题可以通过设置级联型大容量储能***来解决。
但是现有的级联型大容量储能***多采用H桥结构，这一结构具有较多缺点，会造成电池充放电功率呈二倍频波动，二倍频的瞬时有功功率波动会加快电池组的寿命衰减；每一个H桥模块都需要一个电池组，需要电池组的数量比较多；H桥是两电平拓扑结构，其输出的谐波较高，充放电电流功率波动较大。
基于此，本申请提出一种新的储能变换电路。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种储能变换电路，旨在解决现有储能变换电路中的输出电流纹波、谐波较高的问题。
第一方面，本申请提供了一种储能变换电路，包括：第一H桥两电平电路和第一H桥三电平电路；
所述第一H桥三电平电路的第一端用于连接交流电网的第一相，所述第一H桥三电平电路的第二端用于连接所述第一H桥两电平电路的第一端，所述第一H桥两电平电路的第一端与储能单元并联。
可选的，所述储能变换电路还包括：
第二H桥两电平电路、第二H桥三电平电路、第三H桥两电平电路、第三H桥三电平电路以及变压器；
所述第一H桥两电平电路的第二端与所述变压器的原边绕组连接；
所述变压器的第一副边绕组连接所述第二H桥两电平电路的第一端，所述第二H桥两电平电路的第二端连接所述第二H桥三电平电路的第一端，所述第二H桥三电平电路的第二端用于连接所述交流电网的第二相；
所述变压器的第二副边绕组连接所述第三H桥两电平电路的第一端，所述第三H桥两电平电路的第二端连接所述第三H桥三电平电路的第一端，所述第三H桥三电平电路的第二端用于连接所述交流电网的第三相。
可选的，所述第一H桥三电平电路的第一端的正端与所述第一端的负端之间串联第一开关；
所述第二H桥三电平电路的第二端的正端与所述第二端的负端之间串联第二开关；
所述第三H桥三电平电路的第二端的正端与所述第二端的负端之间串联第三开关。
可选的，所述第一H桥三电平电路的第二端连接有第一直流支撑电容和第二直流支撑电容；
所述第二H桥三电平电路的第一端连接有第三直流支撑电容和第四直流支撑电容；
所述第三H桥三电平电路的第一端连接有第五直流支撑电容和第六直流支撑电容；
所述第一直流支撑电容、所述第二直流支撑电容、所述第三直流支撑电容、所述第四直流支撑电容、所述第五直流支撑电容和所述第六直流支撑电容用于存储和释放电能。
可选的，所述变压器的原边绕组的抽头与所述第一直流支撑电容和所述第二直流支撑电容的中点相连；
所述变压器的第一副边绕组的抽头与所述第三直流支撑电容和所述第四直流支撑电容的中点相连；
所述变压器的第二副边绕组的抽头与所述第五直流支撑电容和所述第六直流支撑电容的中点相连。
可选的，所述第一H桥三电平电路为：
第一T型H桥三电平电路或第一有源钳位I型H桥三电平电路；
所述第二H桥三电平电路为：
第二T型H桥三电平电路或第二有源钳位I型H桥三电平电路；
所述第三H桥三电平电路为：
第三T型H桥三电平电路或第三有源钳位I型H桥三电平电路；
当所述第一H桥三电平电路为所述第一T型H桥三电平电路时，所述第二H桥三电平电路为所述第二T型H桥三电平电路；所述第三H桥三电平电路为所述第三T型H桥三电平电路；
当所述第一H桥三电平电路为所述第一有源钳位I型H桥三电平电路时，所述第二H桥三电平电路为所述第二有源钳位I型H桥三电平电路；所述第三H桥三电平电路为所述第三有源钳位I型H桥三电平电路。
第二方面，本申请提供了一种储能变换器子模块，包括：第一H桥两电平电路和第一H桥三电平电路；
所述第一H桥三电平电路的第一端用于连接交流电网的第一相，所述第一H桥三电平电路的第二端用于连接所述第一H桥两电平电路的第一端，所述第一H桥两电平电路的第一端与储能单元并联。
可选的，所述储能变换器子模块还包括:第二H桥两电平电路、第二H桥三电平电路、第三H桥两电平电路、第三H桥三电平电路以及变压器；
所述第一H桥两电平电路的第二端与所述变压器的原边绕组连接；
所述变压器的第一副边绕组连接所述第二H桥两电平电路的第一端，所述第二H桥两电平电路的第二端连接所述第二H桥三电平电路的第一端，所述第二H桥三电平电路的第二端用于连接所述交流电网的第二相；
所述变压器的第二副边绕组连接所述第三H桥两电平电路的第一端，所述第三H桥两电平电路的第二端连接所述第三H桥三电平电路的第一端，所述第三H桥三电平电路的第二端用于连接所述交流电网的第三相。
可选的，所述第一H桥三电平电路的第一端的正端与所述第一端的负端之间串联第一开关；
所述第二H桥三电平电路的第二端的正端与所述第二端的负端之间串联第二开关；
所述第三H桥三电平电路的第二端的正端与所述第二端的负端之间串联第三开关。
可选的，所述第一H桥三电平电路的第二端连接有第一直流支撑电容和第二直流支撑电容；
所述第二H桥三电平电路的第一端连接有第三直流支撑电容和第四直流支撑电容；
所述第三H桥三电平电路的第一端连接有第五直流支撑电容和第六直流支撑电容；
所述第一直流支撑电容、所述第二直流支撑电容、所述第三直流支撑电容、所述第四直流支撑电容、所述第五直流支撑电容和所述第六直流支撑电容用于存储和释放电能。
可选的，所述变压器的原边绕组的抽头与所述第一直流支撑电容和所述第二直流支撑电容的中点相连；
所述变压器的第一副边绕组的抽头与所述第三直流支撑电容和所述第四直流支撑电容的中点相连；
所述变压器的第二副边绕组的抽头与所述第五直流支撑电容和所述第六直流支撑电容的中点相连。
可选的，所述第一H桥三电平电路为：
第一T型H桥三电平电路或第一有源钳位I型H桥三电平电路；
所述第二H桥三电平电路为：
第二T型H桥三电平电路或第二有源钳位I型H桥三电平电路；
所述第三H桥三电平电路为：
第三T型H桥三电平电路或第三有源钳位I型H桥三电平电路；
当所述第一H桥三电平电路为所述第一T型H桥三电平电路时，所述第二H桥三电平电路为所述第二T型H桥三电平电路；所述第三H桥三电平电路为所述第三T型H桥三电平电路；
当所述第一H桥三电平电路为所述第一有源钳位I型H桥三电平电路时，所述第二H桥三电平电路为所述第二有源钳位I型H桥三电平电路；所述第三H桥三电平电路为所述第三有源钳位I型H桥三电平电路。
第三方面，本申请提供了一种储能变换***，所述***包括至少一个储能变换器子模块，电抗器；
所述储能变换器子模块为前述第二方面所述的储能变换器子模块；
所述至少一个储能变换器子模块通过级联之后，以三角型连接或星型连接的方式通过所述电抗器连接交流电网。
可选的，所述至少一个储能变换器子模块通过级联之后，通过所述电抗器连接交流电网包括：
所述储能变换器子模块的第一H桥三电平电路的第一端通过所述电抗器连接交流电网的第一相；
所述储能变换器子模块的第二H桥三电平电路的第二端通过所述电抗器连接交流电网的第二相；
所述储能变换器子模块的第三H桥三电平电路的第二端通过所述电抗器连接交流电网的第三相。
本申请提供了一种储能变换电路。该电路包括第一H桥两电平电路和第一H桥三电平电路，所述第一H桥三电平电路的第一端用于连接交流电网的第一相，所述第一H桥三电平电路的第二端用于连接所述第一H桥两电平电路的第一端，所述第一H桥两电平电路的第一端与储能单元并联。由此以H桥三电平电路和H桥两电平电路的结合代替了传统的储能***中使用的H桥二电平电路结构，解决了储能变换***在充放电过程中由于二倍频波动而对电池组的寿命产生的影响。
附图说明
为更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种级联型储能变换器典型拓扑示意图；
图2为本申请实施例提供的一种储能变换电路示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种储能变换电路示意图；
图4为本申请实施例提供的又一种储能变换电路示意图；
图5为本申请实施例提供的再一种储能变换电路示意图；
图6为本申请实施例提供的一种储能变换***示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种储能变换***示意图。
具体实施方式
大容量集中式储能***不仅可以平抑新能源大规模接入时造成的功率波动、辅助解决低电能穿越问题，还可以实现电网调度需求的削峰填谷和调峰调频，现有的大容量集中式储能变换器以级联型的方式为主，多采用H桥结构以及基于模块化多电平变换器。现有的级联型储能变换器典型拓扑如图1所示，采用级联方式的H桥电池储能变换器(PCS)每相桥臂由基于H桥的N个变流单元级联而成，每个H桥功率单元的直流侧由电池储能单元与电容并联构成，各相桥臂通过并网电抗接入交流电网，实现储能变换器容量扩充的同时提升了其输出电能等级。级联H桥变换器由于模块化的配置，良好的谐波特性以及较高的效率被广泛应用。同时，由于H桥变换器需要为每个H桥模块提供隔离的直流电源，因此可以集成多个电池单元实现中高压运行。
但是，由于现有技术中，大容量储能变换器采用级联H桥的方式实现，造成电池充放电功率呈二倍频波动，二倍频瞬时有功功率波动加快了电池组的寿命衰减，且H桥是两电平拓扑结构，使其输出的谐波偏高，充放电电流纹波大。基于以上缺点，本申请提出一种新的电路结构。
参见图2，图2为本申请实施例提供的一种储能变换电路示意图，包括第一H桥两电平电路和第一H桥三电平电路；
第一H桥三电平电路的第一端用于连接交流电网的第一相，第一H桥三电平电路的第二端用于连接所述第一H桥两电平电路的第一端，所述第一H桥两电平电路的第一端与储能单元并联。
第一H桥三电平电路的第一端通过端口X1、X2接入交流电网的第一相，第一H桥三电平电路的第一端的正端与第一端的负端之间串联第一开关，为旁路开关，第一H桥三电平电路的第二端连接有第一直流支撑电容和第二直流支撑电容，用于存储和释放电能，变压器的原边绕组的抽头与第一直流支撑电容和第二直流支撑电容的中点相连，第一H桥两电平电路的第一端与储能单元并联，以实现对储能单元的充电或者放电，第一T型H桥三电平电路或第一有源钳位I型H桥三电平电路。当第一H桥三电平电路为第一T型H桥三电平电路时，该储能变换电路还包括电子开关TXa1～TXa4，TXb1～TXb4，TX9～TX12，通过控制电子开关的开闭以实现对储能单元的充电或者放电，具体工作方式如下：
首先定义理想开关函数SJi如式(1)所示：
UX是端口X1与X2两端的电压，U1是C1电容电压，U2是C2电容电压，UN为电网电压，IN为电网电流(定义指向电网的方向为反方向)。每个桥臂具有1、0、-1三种等效状态，两个桥臂有9种开关组合，有9种工作模式，下表是T型H桥三电平电路工作状态。
表1：T型H桥三电平电路工作状态
工作模式1：(SXa，SXb)＝(1，1)，电子开关TXa1,TXb1,导通，其他电子开关断开，端口电压UX＝0。
工作模式2：(SXa，SXb)＝(1，0)，电子开关TXa1,TXb3,TXb4导通，其他电子开关断开，端口电压UX＝U1，网侧电感L上的电压UL＝UN-UX，UN大于(小于)U1时，网侧电流IN将增大(减小)，IN方向为正向(反向)时，对电容C1充电(放电)，电容C1和C2对电池充电(放电)。
工作模式3：(SXa，SXb)＝(1，-1)，电子开关TXa1,TXb2导通，其他电子开关断开，端口电压UX＝U1+U2，网侧电感L上的电压UL＝UN-UX，由于UN小于U1+U2时，网侧电流IN将逐渐减小，IN方向为正向(反向)时，对电容C1和C2充电(放电)，电容C1和C2对电池充电(放电)。
工作模式4：(SXa，SXb)＝(0，1)，电子开关TXa3,TXa4,TXb1导通，其他电子开关断开，端口电压UX＝-U1，网侧电感L上的电压UL＝UN-UX，UN大于(小于)-U1时，网侧电流IN将增大(减小)，IN方向为正向(反向)时，对电容C1放电(充电)，电容C1和C2对电池放电(充电)。
工作模式5：(SXa，SXb)＝(0，0)，电子开关TXa3,TXa4，TXb3,TXb4导通，其他电子开关断开，端口电压UX＝0。
工作模式6：(SXa，SXb)＝(0，-1)，电子开关TXa3,TXa4,TXb2导通，其他电子开关断开，端口电压UX＝U2，网侧电感L上的电压UL＝UN-UX，UN大于(小于)U1时，网侧电流IN将增大(减小)，IN方向为正向(反向)时，对电容C2充电(放电)，电容C1和C2对电池充电(放电)。
其他工作模式可由表1进行分析，此处不在累述。
当第一H桥三电平电路为第一有源钳位I型H桥三电平电路时，参见图3，图3为本申请实施例提供的另一种储能变换电路示意图，与图2相比，该储能变换电路包括电子开关TXa1～TXa6，TXb1～TXb6，TX13～TX16，通过控制电子开关的开闭以实现对储能单元的充电或者放电，具体工作方式如下：
定义理想开关函数SJi如式(2)所示：
UX是端口X1与X2两端的电压，U1是C1电容电压，U2是C2电容电压，UN为电网电压，IN为电网电流(定义指向电网的方向为反方向)。则每个桥臂具有1、0、-1三种等效状态，两个桥臂有9种开关组合，有9种工作模式，下表2是有源钳位I型H桥三电平工作状态。
表2：有源钳位I型H桥三电平工作状态
工作模式2：(SXa，SXb)＝(1,0)，电子开关TXa1,TXa2,TXa6,TXb2,TXb5(或TXb3,TXb6)导通，其他电子开关断开，端口电压UX＝U1，网侧电感L上的电压UL＝UN-UX，其中UN为电网电压，UN大于(小于)U1时，网侧电流IN将增大(减小)，IN方向为正向(反向)时，对电容C1充电(放电)，电容C1和C2对电池充电(放电)。
工作模式3：(SXa，SXb)＝(1,-1)，电子开关TXa1,TXa2,TXa6,TXb3,TXb4,TXb5,导通，其他电子开关断开，端口电压UX＝U1+U2，网侧电感L上的电压UL＝UN-UX，其中UN为电网电压，由于UN小于U1+U2时，网侧电流IN将逐渐减小，IN方向为正向(反向)时，对电容C1和C2充电(放电)，电容C1和C2对电池充电(放电)。
工作模式6：(SXa，SXb)＝(0,-1)，电子开关TXa2,TXa5(或TXa3,TXa6),TXb3,TXb4,TXb5导通，其他电子开关断开，端口电压UX＝U2，网侧电感L上的电压UL＝UN-UX，其中UN为电网电压，UN大于(小于)U1时，网侧电流IN将增大(减小)，IN方向为正向(反向)时，对电容C2充电(放电)，电容C1和C2对电池充电(放电)。
其他工作模式可由表2进行分析，此处不在累述。
在本申请实施例的另一种实现方式中，储能变换电路还包括：
第二H桥两电平电路、第二H桥三电平电路、第三H桥两电平电路、第三H桥三电平电路以及变压器；
所述第一H桥两电平电路的第二端与所述变压器的原边绕组连接；
所述变压器的第一副边绕组连接所述第二H桥两电平电路的第一端，所述第二H桥两电平电路的第二端连接所述第二H桥三电平电路的第一端，所述第二H桥三电平电路的第二端用于连接所述交流电网的第二相；
所述变压器的第二副边绕组连接所述第三H桥两电平电路的第一端，所述第三H桥两电平电路的第二端连接所述第三H桥三电平电路的第一端，所述第三H桥三电平电路的第二端用于连接所述交流电网的第三相。
参见图4和图5，图4为本申请实施例提供的又一种储能变换电路示意图，图5为本申请实施例提供的再一种储能变换电路示意图。
图4由三相对称的X相(电子开关TXa1～TXa4，TXb1～TXb4，TX9～TX12)、Y相(电子开关TYa1～TYa4，TYb1～TYb4，TY9～TY12)、Z相(电子开关TZa1～TZa4，TZb1～TZb4，TZ9～TZ12)、三绕组高频变压器、直流支撑电容C1～C6、机械旁路开关K1～K3等组成，端口(B+、B-)接电池。
变压器为高频隔离变压器，采用三绕组，且每个绕组带中间抽头，且设计一定的漏感，中间抽头与电容中点相连，高频变压器和H桥两电平单元可以等效为双向有源DC/DC变换器，可以实现功率在T型H桥三电平，和电池之间双向控制，且具备上下电容均压功能。
图5中由三相对称的X相(电子开关TXa1～TXa6，TXb1～TXb6，TX13～TX16，)、Y相(电子开关TYa1～TYa6，TYb1～TYb6，TY13～TY16)、Z相(电子开关TZa1～TZa6，TZb1～TZb6，TZ13～TZ16)、三绕组高频变压器、直流支撑电容C1～C6、机械旁路开关K1～K3等组成，端口(B+、B-)接电池。高频隔离变压器采用三绕组，且每个绕组带中间抽头，且设计一定的漏感，中间抽头与电容中点相连，高频变压器和H桥两电平单元可以等效为双向有源DC/DC变换器，可以实现功率在有源钳位I型H桥三电平和电池之间双向控制，且具备上下电容均压功能。
本申请还提供了一种储能变换器子模块，包括第一H桥两电平电路和第一H桥三电平电路；
所述第一H桥三电平电路的第一端用于连接交流电网的第一相，所述第一H桥三电平电路的第二端用于连接所述第一H桥两电平电路的第一端，所述第一H桥两电平电路的第一端与储能单元并联。
在本申请实施例的一种实现方式中，所述储能变换器子模块还包括:第二H桥两电平电路、第二H桥三电平电路、第三H桥两电平电路、第三H桥三电平电路以及变压器；
所述第一H桥两电平电路的第二端与所述变压器的原边绕组连接；
所述变压器的第一副边绕组连接所述第二H桥两电平电路的第一端，所述第二H桥两电平电路的第二端连接所述第二H桥三电平电路的第一端，所述第二H桥三电平电路的第二端用于连接所述交流电网的第二相；
所述变压器的第二副边绕组连接所述第三H桥两电平电路的第一端，所述第三H桥两电平电路的第二端连接所述第三H桥三电平电路的第一端，所述第三H桥三电平电路的第二端用于连接所述交流电网的第三相。
在本申请实施例的一种实现方式中，所述第一H桥三电平电路的第一端的正端与所述第一端的负端之间串联第一开关；
所述第二H桥三电平电路的第二端的正端与所述第二端的负端之间串联第二开关；
所述第三H桥三电平电路的第二端的正端与所述第二端的负端之间串联第三开关。
在本申请实施例的一种实现方式中，所述第一H桥三电平电路的第二端连接有第一直流支撑电容和第二直流支撑电容；
所述第二H桥三电平电路的第一端连接有第三直流支撑电容和第四直流支撑电容；
所述第三H桥三电平电路的第一端连接有第五直流支撑电容和第六直流支撑电容；
所述第一直流支撑电容、所述第二直流支撑电容、所述第三直流支撑电容、所述第四直流支撑电容、所述第五直流支撑电容和所述第六直流支撑电容用于存储和释放电压。
在本申请实施例的一种实现方式中，所述变压器的原边绕组的抽头与所述第一直流支撑电容和所述第二直流支撑电容的中点相连；
所述变压器的第一副边绕组的抽头与所述第三直流支撑电容和所述第四直流支撑电容的中点相连；
所述变压器的第二副边绕组的抽头与所述第五直流支撑电容和所述第六直流支撑电容的中点相连。
在本申请实施例的一种实现方式中，所述第一H桥三电平电路为：
第一T型H桥三电平电路或第一有源钳位I型H桥三电平电路；
所述第二H桥三电平电路为：
第二T型H桥三电平电路或第二有源钳位I型H桥三电平电路；
所述第三H桥三电平电路为：
第三T型H桥三电平电路或第三有源钳位I型H桥三电平电路；
当所述第一H桥三电平电路为所述第一T型H桥三电平电路时，所述第二H桥三电平电路为所述第二T型H桥三电平电路；所述第三H桥三电平电路为所述第三T型H桥三电平电路；
当所述第一H桥三电平电路为所述第一有源钳位I型H桥三电平电路时，所述第二H桥三电平电路为所述第二有源钳位I型H桥三电平电路；所述第三H桥三电平电路为所述第三有源钳位I型H桥三电平电路。
本申请还提供了一种储能变换***，所述***包括至少一个储能变换器子模块，电抗器。
至少一个储能变换器子模块通过级联之后，以三角型连接或星型连接的方式通过所述电抗器连接交流电网，具体连接方式为，储能变换器子模块的第一H桥三电平电路的第一端通过所述电抗器连接交流电网的第一相；
所述储能变换器子模块的第二H桥三电平电路的第二端通过所述电抗器连接交流电网的第二相；
所述储能变换器子模块的第三H桥三电平电路的第二端通过所述电抗器连接交流电网的第三相。
具体连接方式如图6和图7所示，将所有储能变换器子模块的X1、X2端口级联构成A相，所有Y1、Y2端子级联构成B相，所有Z1、Z2端子级联构成C相，每个SM子模块与一组电池组相连，多个子模块级联和电池组组成的***可以通过电抗器直接接入三相10KV电网，图6是星型连接，图7是三角形型连接。正常情况下，每一个子模块里的机械旁路开关K1～K3都处于断开状态，当电子开关Tx1～Tx12，Ty1～Tt12，Tz1～Tz12出现故障时机械旁路开关K1～K3闭合，故障子模块处于故障旁路状态，剩余的其他子模块重组继续运行。每一个子模块的连接方式可以看成是三相H桥结构，由坐标变换可以得到，三相交流电压和电流的三相静止坐标系(A、B、C)可以转换成以电网基波频率同步旋转的直流坐标系(d、q)。三相电网电压Ua、Ub、Uc进行abc/dq变换，得到dq旋转坐标系下的直流分量Ud、Uq，dq坐标系下的方程为：
三相电流Ia、Ib、Ic进行abc/dq变换，得到dq旋转坐标系下的直流分量
Id、Iq，dq坐标系下的方程为：
可以得到功率方程为：
P＝Ud*Id+Uq*Iq
Q＝Uq*Id-Ud*Iq
式中P为有功功率，Q为无功功率，由于Ud、Uq和Id、Iq为直流量，所以有功功率P和无功功率Q也为直流量，直流侧的充放电功率在电网对称的情况下基本上没有二倍频波动，且充放电纹波非常小。
由于接入10KV电网目前的级联多电平***需要45个子模块和45个电池组，本方案需要较少的子模块和电池组，大大降低了电池组的数量，由于每个电池组都要配相应的电池管理***和电气器件，减少电池组的数量，可以节约部分电池***的成本和占地面积。图6和图7中的结构不存在功率二倍频波动，不需要额外增加功率二倍频抑制策略，控制策略简单。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
还需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元提示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种储能变换电路，其特征在于，包括：第一H桥两电平电路和第一H桥三电平电路；
所述第一H桥三电平电路的第一端用于连接交流电网的第一相，所述第一H桥三电平电路的第二端用于连接所述第一H桥两电平电路的第一端，所述第一H桥两电平电路的第一端与储能单元并联；
第二H桥两电平电路、第二H桥三电平电路、第三H桥两电平电路、第三H桥三电平电路以及变压器；
所述第一H桥两电平电路的第二端与所述变压器的原边绕组连接；
所述变压器的第一副边绕组连接所述第二H桥两电平电路的第一端，所述第二H桥两电平电路的第二端连接所述第二H桥三电平电路的第一端，所述第二H桥三电平电路的第二端用于连接所述交流电网的第二相；
所述变压器的第二副边绕组连接所述第三H桥两电平电路的第一端，所述第三H桥两电平电路的第二端连接所述第三H桥三电平电路的第一端，所述第三H桥三电平电路的第二端用于连接所述交流电网的第三相。
2.根据权利要求1所述的储能变换电路，其特征在于，所述第一H桥三电平电路的第一端的正端与所述第一端的负端之间串联第一开关；
所述第二H桥三电平电路的第二端的正端与所述第二端的负端之间串联第二开关；
所述第三H桥三电平电路的第二端的正端与所述第二端的负端之间串联第三开关。
3.根据权利要求1所述的储能变换电路，其特征在于，所述第一H桥三电平电路的第二端连接有第一直流支撑电容和第二直流支撑电容；
所述第二H桥三电平电路的第一端连接有第三直流支撑电容和第四直流支撑电容；
所述第三H桥三电平电路的第一端连接有第五直流支撑电容和第六直流支撑电容；
所述第一直流支撑电容、所述第二直流支撑电容、所述第三直流支撑电容、所述第四直流支撑电容、所述第五直流支撑电容和所述第六直流支撑电容用于存储和释放电能。
4.根据权利要求3所述的储能变换电路，其特征在于，所述变压器的原边绕组的抽头与所述第一直流支撑电容和所述第二直流支撑电容的中点相连；
所述变压器的第一副边绕组的抽头与所述第三直流支撑电容和所述第四直流支撑电容的中点相连；
所述变压器的第二副边绕组的抽头与所述第五直流支撑电容和所述第六直流支撑电容的中点相连。
5.根据权利要求1所述的储能变换电路，其特征在于，所述第一H桥三电平电路为：
第一T型H桥三电平电路或第一有源钳位I型H桥三电平电路；
所述第二H桥三电平电路为：
第二T型H桥三电平电路或第二有源钳位I型H桥三电平电路；
所述第三H桥三电平电路为：
第三T型H桥三电平电路或第三有源钳位I型H桥三电平电路；
当所述第一H桥三电平电路为所述第一T型H桥三电平电路时，所述第二H桥三电平电路为所述第二T型H桥三电平电路；所述第三H桥三电平电路为所述第三T型H桥三电平电路；
当所述第一H桥三电平电路为所述第一有源钳位I型H桥三电平电路时，所述第二H桥三电平电路为所述第二有源钳位I型H桥三电平电路；所述第三H桥三电平电路为所述第三有源钳位I型H桥三电平电路。
6.一种储能变换器子模块，其特征在于，包括：第一H桥两电平电路和第一H桥三电平电路；
所述第一H桥三电平电路的第一端用于连接交流电网的第一相，所述第一H桥三电平电路的第二端用于连接所述第一H桥两电平电路的第一端，所述第一H桥两电平电路的第一端与储能单元并联；
还包括：第二H桥两电平电路、第二H桥三电平电路、第三H桥两电平电路、第三H桥三电平电路以及变压器；
所述第一H桥两电平电路的第二端与所述变压器的原边绕组连接；
所述变压器的第一副边绕组连接所述第二H桥两电平电路的第一端，所述第二H桥两电平电路的第二端连接所述第二H桥三电平电路的第一端，所述第二H桥三电平电路的第二端用于连接所述交流电网的第二相；
所述变压器的第二副边绕组连接所述第三H桥两电平电路的第一端，所述第三H桥两电平电路的第二端连接所述第三H桥三电平电路的第一端，所述第三H桥三电平电路的第二端用于连接所述交流电网的第三相。
7.一种储能变换***，其特征在于，所述***包括至少一个储能变换器子模块和电抗器；
所述储能变换器子模块为如上述权利要求6所述的储能变换器子模块；
所述至少一个储能变换器子模块通过级联之后，以三角型连接或星型连接的方式通过所述电抗器连接交流电网。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述至少一个储能变换器子模块通过级联之后，通过所述电抗器连接交流电网包括：
所述储能变换器子模块的第一H桥三电平电路的第一端通过所述电抗器连接交流电网的第一相；
所述储能变换器子模块的第二H桥三电平电路的第二端通过所述电抗器连接交流电网的第二相；
所述储能变换器子模块的第三H桥三电平电路的第二端通过所述电抗器连接交流电网的第三相。
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