一种紧凑型PCS结构的制作方法

一种紧凑型pcs结构
技术领域
1.本实用新型涉及储能变流器设备技术领域，具体为一种紧凑型pcs结构。


背景技术：

2.近年来由于全球能源紧缺及环境污染问题，以风能，太阳能等分布式电源的开发和应用受到越来越多的关注，随着我国经济的快速发展，国家大力发展分布式能源，是解决能源紧缺问题的有效途径，但随着太阳能和风能的大规模发电并网，这种间歇性能源的波动性和不确定性给电网的稳定运行带来了巨大的挑战，因此现在的新能源电站都要求配一定容量的储能，主要起到平抑功率波动，削峰填谷，稳定电压和提高电网电能质量的作用。
3.应用于低压配电网的电化学储能系统，通常采用模块化、小型化的分布式安装方式。在实际的应用中，对于这种分布式的储能系统，pcs的尺寸有着严格的要求，通常是集成在一个电气柜中，并放在储能集装箱内部，包括功率单元、滤波器、接触器、直流开关等重要部件。现有的pcs内部结构不够紧凑，为此，本实用新型提出一种紧凑型pcs结构。


技术实现要素：

4.为解决上述缺少较为紧凑的pcs结构设计的问题，本实用新型提供了一种紧凑型pcs结构，合理的排布必要结构，并且通过多种不同的方式将其连接，结构紧凑，且能够承担储能变流的工作。
5.本实用新型技术方案如下：
6.一种紧凑型pcs结构，包括柜体，所述柜体的上方设置有风机模块，所述风机模块下方设置有ac/dc功率单元，所述ac/dc功率单元包括直流侧和交流侧，所述ac/dc功率单元直流侧连接直流电容器的输入端，所述直流电容器的输出端通过直流母排连接直流开关的输入端，所述ac/dc功率单元交流侧通过交流母排连接至第二电抗器的输入端，所述第二电抗器的输出端通过交流母排连接第一电抗器的输入端，所述第一电抗器的输出端连接交流接触器的输入端，所述第一电抗器与第二电抗器间的交流母排并联有rcl滤波回路。对于部分结构高集成化处理，并且对结构合理布局，连接紧凑。
7.作为优选，所述rcl滤波回路包括第一lcl滤波器电容器组、第二lcl滤波器电容器组、高频电感和电阻器。将上述结构高度集成，从而减少占用柜体的空间。
8.作为优选，所述第一lcl滤波器电容器组和第二lcl滤波器电容器组通过铜排角接，所述高频电感和电阻器并联后再与第二lcl滤波器电容器串联。提高集成度的连接方式。
9.作为优选，所述第一电抗器设置在第二电抗器的上方。连接方便，合理利用空间。
10.作为优选，所述rcl滤波回路设置在柜体的底部，且位于第二电抗器和直流开关之间。合理利用柜体内的空间，并且通过电缆挂接的方式连接与交流母排并联。
11.作为优选，所述ac/dc功率单元下方设置直流电容器，所述直流电容器的下方设置直流开关和rcl滤波回路。结构紧凑，合理利用空间。
12.作为优选，所述交流接触器、第一电抗器和第二电抗器设置在ac/dc功率单元的一侧。将交流母排连接的结构均设置与ac/dc功率单元的不同侧，使交流和直流侧的区别更加明显，对于问题的处理更加方便。
13.本实用新型的有益效果在于：本实用新型为一种紧凑型pcs结构，通过ac/dc功率单元及电抗器的合理布局以及lcl电容器电阻器高频电感的高集成度，解决了现有此类产品，集成度低，体积大的缺点。该紧凑型pcs还具有风道合理散热效果好，可靠性高后期维护方便等优点。
附图说明
14.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本技术的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。
15.在附图中：
16.图1为本实用新型立体结构示意图；
17.图2为本实用新型rcl滤波回路结构示意图；
18.图中各附图标记所代表的组件为：
19.1、ac/dc功率单元；2、直流电容器；3、直流母排；4、直流开关；5、rlc滤波回路；6、交流接触器；7、第一电抗器；8、交流母排；9、第二电抗器；10、第一lcl滤波器电容器组；11、第二lcl滤波器电容器组；12、高频电感；13、电阻器。
具体实施方式
20.下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。
21.实施例
22.如图1-2所示的一种紧凑型pcs结构，包括柜体和风机模块，其中，柜体采用双开门设计，为现有技术常规手段，不再赘述，所述风机模块设置在柜体的上方，散热效果更好。
23.所述风机模块的下方设置ac/dc功率单元1，并且所述ac/dc功率单元1包括直流侧和交流侧。
24.所述ac/dc功率单元1直流侧连接直流电容器2的输入端，并且所述直流电容器2设置在所述ac/dc功率单元1的下方，所述直流电容器2的输入端通过直流母排3连接至直流开关4的输入端，且所述直流开关4设置在直流电容器2的下方，上述结构为ac/dc功率单元1直流侧的结构，并且统一设置在与ac/dc功率单元1所在的一侧。
25.所述ac/dc功率单元1交流侧通过交流母排8连接第二电抗器9的输入端，所述第二电抗器9设置在柜体的下方，所述第二电抗器9的输出端通过交流母排8连接至第一电抗器7，所述第一电抗器7设置在第二电抗器9的上方，且所述第一电抗器7的输出端连接交流接触器6的输入端，所述交流接触器6设置在第一电抗器7的上方，除上述结构外，所述第一电抗器7和第二电抗器9之间的交流母排8还并联有rcl滤波回路，除rcl滤波回路设置在与ac/dc功率单元1相同的一侧外，其余的第一电抗器7、第二电抗器9和交流接触器6均设置在于
ac/dc功率单元1不同的一侧。
26.上述不同侧的设计加上双开门的设计，可以方便进行维修，当直流或者交流侧出现问题时，可以直接对单侧结构进行维修和检查，其中，由于rcl滤波回路采用集成设计，因为结构不适合与交流侧结构同侧设置，单独设置在与直流开关4相邻的位置。
27.如图2所示，进一步的，所述rcl滤波回路包括第一lcl滤波器电容器组10、第二lcl滤波器电容器组11、高频电感12和电阻器13。将上述结构高度集成，从而减少占用柜体的空间。且上述结构的连接方式为：所述第一lcl滤波器电容器组10和第二lcl滤波器电容器组11通过铜排角接，所述高频电感12和电阻器13并联后再与第二lcl滤波器电容器串联。并且所述rcl滤波回路与交流母排8的并联方式为通过电缆进行挂接。
28.进一步的，所述ac/dc功率单元1为t型三电平模块，三相模块横向紧凑排列放置。便于放置在柜体内。
29.上述的交流开关选用直流双向开关。
30.本装置的交流母排8及直流母排3结构均采用铜排折弯结构根据本装置的实际情况进行设计，更加符合要求，并且上述ac/dc功率单元1的直流侧和交流侧之间设置隔板，将柜体分割为两个腔体，在维修和检查时会更加安全，并且在对结构进行固定时，效果会更好。相比于传统的设计，本装置的结构合理，维修简单，并且结构紧凑，合理利用柜体面积。并且结构件留有足够空间，散热效果也有保证。
31.本装置的交流母排及直流母排结构均采用铜排折弯结构根据本装置的实际情况进行设计，更加符合要求，并且上述ac/dc功率单元的直流侧和交流侧之间设置隔板，将柜体分割为两个腔体，在维修和检查时会更加安全，并且在对结构进行固定时，效果会更好。相比于传统的设计，本装置的结构合理，维修简单，并且结构紧凑，合理利用柜体面积。并且结构件留有足够空间，散热效果也有保证。
32.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。