(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221520654.3 (22)申请日 2022.06.17 (73)专利权人 国网时代 （福建） 储能发展 有限公 司 地址 352101 福建省宁德市 市辖区东侨经 济开发区闽东 东路15号 专利权人 国网福建省电力有限公司经济技 术研究院 　 宁德时代新能源科技股份有限公 司　 国网福建省电力有限公司 (72)发明人 余东旭　赵锦　卢艳华　唐雨晨　 余勇铮　缪鸿杰　陈梦佳　冯建云　 林章岁　徐祥祥　骆兵团　方朝雄　 梁李柳元 　(74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 郭东亮　蔡学俊 (51)Int.Cl. H02B 1/56(2006.01) H02B 1/30(2006.01) H05K 7/14(2006.01) H05K 7/20(2006.01) H02J 3/18(2006.01) (54)实用新型名称 电池储能站的水冷式IGBT电网无功补偿 柜 (57)摘要 本实用新型提出电池储能站的水冷式IGBT 电网无功补偿柜， 用于高压静止无功发生器即 SVG装置， 所述无功补偿柜包括内置多个功率模 块形成串联电路的功率阀塔； 所述功率阀塔为可 向电池储能站的电网并网端交流侧输出无功电 流的高压输出模块； 每个功率模块的多个金属膜 电容均并联连接于多个IGBT电路板串联的电路 处， 所述I GBT电路板固定于功率模块的水冷散 热 器上， 隶属于功率阀塔输出端同相的各功率模块 水冷散热器的水冷水路串 联， 功率阀塔不同相的 水冷水路与外界供水装置并联相通； 本实用新型 具备良好的散热能力， 能与电池储能站配合使 用。 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 CN 217769221 U 2022.11.08 CN 217769221 U 1.电池储能站的水冷式IGBT电网无功补偿柜， 用于高压静止无功 发生器即SVG装置， 其 特征在于： 所述无功补偿柜包括内置多个功率模块形成串联电路的功率阀塔； 所述功率阀 塔为可向电池储能站的电网并网端交流侧输出无功电流的高压输出模块； 每个功率模块的 多个金属膜电容均并联连接于多个IGB T电路板串 联的电路处， 所述IGBT电路板固定于功率 模块的水冷散热器上， 隶属于功 率阀塔输出端同相的各功率模块水冷散热器的水冷水路串 联， 功率阀塔不同相的水冷水路与外界供 水装置并联相通。 2.根据权利要求1所述的电池储能站的水冷式IGBT电网无功补偿柜， 其特征在于： 所述 功率阀塔每相无功电流输出电路内， 按高压静止无功发生器并网电压需求来安装所需数量 的功率模块； 每相无功电流输出电路内的功率模块串联。 3.根据权利要求2所述的电池储能站的水冷式IGBT电网无功补偿柜， 其特征在于： 所述 功率模块的电路为H桥拓扑结构， 功率模块包括子模块控制板、 安装有IGB T模块的IGB T电路 板、 金属膜电容和水冷散热器； 子模块控制板与IGB T模块相连； 所述IGB T模块直流端与金属 膜电容相连。 4.根据权利要求3所述的电池储能站的水冷式IGBT电网无功补偿柜， 其特征在于： 所述 子模块控制板与功 率阀塔的主控单元相连以接收控制 信号， 子模块控制板对主控单元的控 制信号解码以生成可控制IGBT模块 开通与关断的触发脉冲信号。 5.根据权利要求3所述的电池储能站的水冷式IGBT电网无功补偿柜， 其特征在于： 所述 金属膜电容用于向功 率模块的直流侧输出恒定的直流电压； IGB T模块的直流端处均并联有 吸收电容； 所述吸 收电容用于抑制IGBT模块 开通与关断时的尖峰电压 。 6.根据权利要求3所述的电池储能站的水冷式IGBT电网无功补偿柜， 其特征在于： 所述 SVG装置的启动方式为 自励启动方式； 当SVG装置的主开关合闸后， 外部电路通过启动装置 的充电电阻对功 率模块的金属膜电容充电， 当充电电压达到金属膜电容额定值的8 0%后， 闭 合启动装置的启动开关并将充电 电阻旁路。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217769221 U 2电池储能站的水 冷式IGBT电网无功补偿柜 技术领域 [0001]本实用新型涉及电网设备技术领域， 尤其是电池储能站的水冷式IGBT电网无功补 偿柜。 背景技术 [0002]在工业和生活用电负载中， 阻感负载占有很大的比例。 异步电动机、 变压器、 荧光 灯都是阻感负载。 异 步电动机和变压器所消耗的无功功 率在电力系统所提供的无功功率中 占有很高的比例。 电力系统中的电抗器和架空线也消耗一些无功功率。 除此之外， 一些电力 电子装置等 非线性装置也要消耗无功功 率， 特别是各种相控装置、 如相控整流器等， 在工作 时基波电流滞后于电网电压， 要消耗大量的无功 功率。 [0003]电池储能站输出交流电与电网并网， 因此需要能与电池储能站配合使用的无功补 偿设备。 发明内容 [0004]本实用新型提出电池储能站的水冷式IGBT电网无功补偿柜， 具备良好的散热能 力， 能与电池 储能站配合使用。 [0005]本实用新型采用以下技 术方案。 [0006]电池储能站的水冷 式IGBT电网无功补偿柜， 用于高压静止无功发生器即SVG装置， 所述无功补偿柜包括内置多个功 率模块形成串联电路的功率阀塔； 所述功 率阀塔为可向电 池储能站的电网并网端交流侧输出无功电流的高压输出模块； 每个功率模块的多个金属膜 电容均并联连接于多个IGBT电路板串 联的电路处， 所述IGB T电路板固定于功 率模块的水冷 散热器上， 隶属于功率阀塔输出端同相的各功率模块水冷散热器的水冷水路串联， 功率阀 塔不同相的水冷水路与外界供 水装置并联相通。 [0007]所述功率阀塔每相无功电流输出电路内， 按高压静止无功发生器并网电压需求来 安装所需数量的功率模块； 每相无功电流输出电路内的功率模块串联。 [0008]所述功率模块的电路为H桥拓扑结构， 功率模块包括子模块控制板、 安装有IGBT模 块的IGBT电路板、 金属膜电容和水冷散热器； 子模块控制板与IGBT模块相连； 所述IGBT模块 直流端与金属膜电容相连。 [0009]所述子模块控制板与功率阀塔的主控单元相连以接收控制信号， 子模块控制板对 主控单元的控制信号 解码以生成可控制IGBT模块 开通与关断的触发脉冲信号。 [0010]所述子模块控制板与功率阀塔的主控单元相连以发送模块信号， 包含模块直流电 压、 IGBT温度、 IGBT驱动故障， 电容电压过压、 欠压信号 等。 [0011]所述金属膜电容用于向功率模块的直流侧输出恒定的直流电压； IGBT模块的直流 端处均并联有吸 收电容； 所述吸 收电容用于抑制IGBT模块 开通与关断时的尖峰电压 。 [0012]所述SVG装置的启动方式为自励启动方式； 当SVG装置的主开关合闸后， 外部电路 通过启动装置的充电电阻对功率模块的金属膜电容充电， 当充电电压达到金属膜电容额定说　明　书 1/2 页 3 CN 217769221 U 3