本发明涉及变流器领域，特别是涉及一种基于电流型变流器的储能变流器电路。
背景技术：
1、储能变流器是完成蓄电池充放电的关键设备，蓄电池通过储能变流器接入配电网，需要能够根据配电网需求对储能设备的充放电进行控制。配电网中储能变流器设备主要由含全控型器件绝缘栅双极晶体管(insulate-gate bipolar transistor，igbt)的电压型变流电路，其控制主要包括对直流侧充放电的控制以及对交流侧电压电流的控制，为保证交流侧输出的电压电流的电能质量，需要保证直流侧直流电压的恒定。
2、储能变流器的拓扑结构通常由电压型逆变电路和一个升压(或者降压)电路构成，主要实现电流或功率的双向流动。电压型逆变电路输出电流主要是基波有功电路，为了拓展储能变流器的功能，可以将谐波电流和无功电流指令叠加到电压型逆变电路的指令电流中，使得电压型逆变电路输出谐波电流和无功电流用于补偿电网的谐波电流和无功电流，相当于拓展了补偿功能。但是这种方案受限于电压型逆变电路的容量和开关频率，因为电压型变流器主要功率应实现基波有功电流，给补偿电流留有的裕度有限，另外，输出基波有功电流时的开关频率应尽量低以减小开关损耗，但是如果补偿谐波时要求开关频率应尽量高以提高补偿精度，这两个功能产生矛盾，一方面要求开关频率高，一方面要求开关频率低。
3、此外，单个蓄电池的电压和电流较低，应用时通常将多个蓄电池进行串并联来提高电压和电流，但是在串联数较少时得到的蓄电池电压值较小，如果通过储能变流器进行并网，需要对蓄电池电压进行升压处理，也就是要增加升压变流器，该方案增大了成本和增加了变流器的损耗导致效率降低。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于电流型变流器的储能变流器电路，可在完成蓄电池充放电功能的同时提高电源的电能质量，提高谐波补偿精度，降低补偿损耗。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于电流型变流器的储能变流器电路，包括：电流型变流电路、电压型逆变电路、双向dc-dc变流电路、蓄电池及控制电路；
3、所述电流型变流电路的两端分别与电网及所述蓄电池连接；所述电压型逆变电路的一端与所述电网连接，另一端通过所述双向dc-dc变流电路与所述蓄电池连接；所述控制电路分别与所述电流型变流电路、所述电压型逆变电路及所述双向dc-dc变流电路连接；
4、所述电流型变流电路用于对所述蓄电池进行充放电；
5、所述电压型逆变电路用于检测与所述电网连接的负载中的谐波电流和无功电流，并补偿所述谐波电流或所述无功电流；
6、所述双向dc-dc变流电路用于对所述电压型逆变电路的直流侧电压进行降压后传输至所述蓄电池；
7、所述控制电路用于控制所述电流型变流电路、所述电压型逆变电路及所述双向dc-dc变流电路的运行状态。
8、可选地，所述电流型变流电路包括单相电流型整流电路及单相电流型逆变电路；
9、所述单相电流型整流电路及所述单相电流型逆变电路均包括四个桥臂及一个电容；其中，每个桥臂均由二极管与igbt串联构成；四个桥臂中的两个桥臂串联后再并联，两个串联的桥臂中点分别通过电容与所述电网中交流电源的两端连接；并联后的桥臂的一端通过平波电感与所述蓄电池的正极连接，另一端与所述蓄电池的负极连接；
10、所述控制电路基于充放电电流指令、所述电流型变流电路的直流侧输出电流及所述电流型变流电路的交流侧充放电电流，分别控制所述单相电流型整流电路及所述单相电流型逆变电路中对角的两个桥臂同时导通，上下两个桥臂交替导通，以控制所述电流型变流电路的运行状态。
11、可选地，所述控制电路基于充放电电流指令、所述电流型变流电路的直流侧输出电流及所述电流型变流电路的交流侧充放电电流，分别控制所述单相电流型整流电路及所述单相电流型逆变电路中对角的两个桥臂同时导通，上下两个桥臂交替导通的过程具体包括：
12、将所述充放电电流指令与所述电流型变流电路的直流侧输出电流做差后，经pi调节器得到第一误差信号；
13、将所述第一误差信号转换为交流量，得到电流闭环指令；
14、将所述电流闭环指令与所述电流型变流电路的交流侧充放电电流做差后，经pi调节器得到第一电流闭环信号；
15、基于所述第一电流闭环信号及所述充放电电流指令，采用第一比较器输出所述单相电流型整流电路及所述单相电流型逆变电路中各桥臂的驱动信号，以控制所述单相电流型整流电路及所述单相电流型逆变电路中各桥臂的导通状态；所述第一比较器的负输入端的信号为所述第一电流闭环信号，所述第一比较器的正输入端的信号为预设的三角波；在所述充放电电流指令大于或等于零时表示充电，在所述充放电电流指令小于零时表示放电。
16、可选地，所述第一比较器的输出端与所述单相电流型整流电路或所述单相电流型逆变电路中第一组桥臂的驱动电路连接；所述第一比较器的输出端通过非门电路与所述单相电流型整流电路或所述单相电流型逆变电路中第二组桥臂的驱动电路连接；其中，第一组桥臂为对角的两个桥臂，第二组桥臂为对角的另外两个桥臂。
17、可选地，所述电压型逆变电路包括四个桥臂及第一滤波电感；其中，四个桥臂中的两个桥臂串联后再并联，一个串联的桥臂中点通过所述第一滤波电感与所述电网中交流电源的正极连接，另一个串联的桥臂中点与所述电网中交流电源的负极连接；并联后的桥臂与所述双向dc-dc变流电路连接；
18、所述控制电路基于负载电流、所述电压型逆变电路的输出电流及交流电源电压，控制所述电压型逆变电路中对角的两个桥臂同时导通，两组对角的桥臂交替导通，以控制所述电压型逆变电路的运行状态。
19、可选地，所述控制电路基于负载电流、所述电压型逆变电路的输出电流及交流电源电压，控制所述电压型逆变电路中对角的两个桥臂同时导通，两组对角的桥臂交替导通的过程具体包括：
20、根据所述负载电流构造三相电流，并将所述三相电流进行park变换，得到dq坐标系下的电流，dq坐标系下的电流经低通滤波器后得到直流分量；
21、对所述直流分量进行反变换，得到基波分量；
22、将所述负载电流与所述基波分量做差，得到负载电流的谐波和无功分量；
23、将所述负载电流的谐波和无功分量与所述电压型逆变电路的输出电流做差后，经pi调节器得到第二误差信号；
24、将所述第二误差信号与所述交流电源电压相加，得到中间电压；
25、基于所述中间电压，采用第二比较器输出所述电压型逆变电路中各桥臂的驱动信号，以控制所述电压型逆变电路各桥臂的导通状态；所述第二比较器的负输入端的信号为所述中间电压，所述第二比较器的正输入端的信号为预设的三角波。
26、可选地，所述第二比较器的输出端与所述电压型逆变电路中第一组桥臂的驱动电路连接；所述第二比较器的输出端通过非门电路与所述电压型逆变电路中第二组桥臂的驱动电路连接；其中，第一组桥臂为对角的两个桥臂，第二组桥臂为对角的另外两个桥臂。
27、可选地，所述双向dc-dc变流电路包括直流侧电容、第二滤波电感及两个串联的桥臂；
28、所述直流侧电容分别与所述电压型逆变电路及串联后的桥臂连接；串联的桥臂中点通过所述第二滤波电感与所述蓄电池的正极连接，所述直流侧电容的负极与所述蓄电池的负极连接；
29、所述控制电路基于直流侧指令电压、所述直流侧电容上的电压及所述电压型逆变电路的直流侧电压控制电流，控制所述双向dc-dc变流电路中两个桥臂的通断，以控制所述双向dc-dc变流电路的运行状态。
30、可选地，所述控制电路基于直流侧指令电压、所述直流侧电容上的电压及所述电压型逆变电路的直流侧电压控制电流，控制所述双向dc-dc变流电路中两个桥臂的通断的过程具体包括：
31、将所述直流侧指令电压与所述直流侧电容上的电压做差后，经pi调节器得到第三误差信号；
32、将所述第三误差信号与所述电压型逆变电路的直流侧电压控制电流做差后，经pi调节器得到第二电流闭环信号；
33、基于所述第二电流闭环信号，采用第三比较器输出所述双向dc-dc变流电路中各桥臂的驱动信号，以控制所述双向dc-dc变流电路各桥臂的导通状态；所述第三比较器的负输入端的信号为所述第二电流闭环信号，所述第三比较器的正输入端的信号为预设的三角波。
34、可选地，所述第三比较器的输出端与所述双向dc-dc变流电路中一个桥臂的驱动电路连接；所述第三比较器的输出端通过非门电路与所述双向dc-dc变流电路中另一个桥臂的驱动电路连接。
35、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：通过增加一个开关频率较高的电压型逆变电路实现谐波补偿，补偿精度高，电压型逆变电路的电流很小，所以损耗较低，采用电流型变流电路实现充放电功能，对蓄电池电压值无要求，且不需要升压电路，在实现储能变流器的蓄电池充放电功能的同时，提高了电源的电能质量，使得电源电流为正弦波，且无无功电流分量。
1.一种基于电流型变流器的储能变流器电路，其特征在于，所述基于电流型变流器的储能变流器电路包括：电流型变流电路、电压型逆变电路、双向dc-dc变流电路、蓄电池及控制电路；
2.根据权利要求1所述的基于电流型变流器的储能变流器电路，其特征在于，所述电流型变流电路包括单相电流型整流电路及单相电流型逆变电路；
3.根据权利要求2所述的基于电流型变流器的储能变流器电路，其特征在于，所述控制电路基于充放电电流指令、所述电流型变流电路的直流侧输出电流及所述电流型变流电路的交流侧充放电电流，分别控制所述单相电流型整流电路及所述单相电流型逆变电路中对角的两个桥臂同时导通，上下两个桥臂交替导通的过程具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于电流型变流器的储能变流器电路，其特征在于，所述第一比较器的输出端与所述单相电流型整流电路或所述单相电流型逆变电路中第一组桥臂的驱动电路连接；所述第一比较器的输出端通过非门电路与所述单相电流型整流电路或所述单相电流型逆变电路中第二组桥臂的驱动电路连接；其中，第一组桥臂为对角的两个桥臂，第二组桥臂为对角的另外两个桥臂。
5.根据权利要求1所述的基于电流型变流器的储能变流器电路，其特征在于，所述电压型逆变电路包括四个桥臂及第一滤波电感；其中，四个桥臂中的两个桥臂串联后再并联，一个串联的桥臂中点通过所述第一滤波电感与所述电网中交流电源的正极连接，另一个串联的桥臂中点与所述电网中交流电源的负极连接；并联后的桥臂与所述双向dc-dc变流电路连接；
6.根据权利要求5所述的基于电流型变流器的储能变流器电路，其特征在于，所述控制电路基于负载电流、所述电压型逆变电路的输出电流及交流电源电压，控制所述电压型逆变电路中对角的两个桥臂同时导通，两组对角的桥臂交替导通的过程具体包括：
7.根据权利要求6所述的基于电流型变流器的储能变流器电路，其特征在于，所述第二比较器的输出端与所述电压型逆变电路中第一组桥臂的驱动电路连接；所述第二比较器的输出端通过非门电路与所述电压型逆变电路中第二组桥臂的驱动电路连接；其中，第一组桥臂为对角的两个桥臂，第二组桥臂为对角的另外两个桥臂。
8.根据权利要求1所述的基于电流型变流器的储能变流器电路，其特征在于，所述双向dc-dc变流电路包括直流侧电容、第二滤波电感及两个串联的桥臂；
9.根据权利要求8所述的基于电流型变流器的储能变流器电路，其特征在于，所述控制电路基于直流侧指令电压、所述直流侧电容上的电压及所述电压型逆变电路的直流侧电压控制电流，控制所述双向dc-dc变流电路中两个桥臂的通断的过程具体包括：
10.根据权利要求9所述的基于电流型变流器的储能变流器电路，其特征在于，所述第三比较器的输出端与所述双向dc-dc变流电路中一个桥臂的驱动电路连接；所述第三比较器的输出端通过非门电路与所述双向dc-dc变流电路中另一个桥臂的驱动电路连接。
