[發(fā)明專利]一種柔性配電站

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610270665.3
• 申請(qǐng)日: 2016-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN105720608B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王培元;余龍海;廖育武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北文理學(xué)院
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 張英

本發(fā)明公開了一種配電站，其包括公共電網(wǎng)系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)及多用接口系統(tǒng)；其中公共電網(wǎng)系統(tǒng)包括通過依次連接于公共電網(wǎng)與電網(wǎng)低壓側(cè)的高壓開關(guān)柜、配電變壓器、低壓開關(guān)柜；蓄能系統(tǒng)包括相互連接的蓄能充放電電池組件、變壓器以及用于接入低壓側(cè)的接口開關(guān)柜，其中該蓄能系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)；多用接口系統(tǒng)主要包括一雙向電力電子變壓器，以及將雙向電力電子變壓器一端接入低壓側(cè)的開關(guān)柜。按照本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的柔性配電站，提供了一種工作制式為長(zhǎng)期在線工作，可實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的均衡和平移、可方便分布式設(shè)置的能源發(fā)電的應(yīng)用，更進(jìn)一步的是方便第三方直供電源的接入，組成網(wǎng)狀的靜止動(dòng)態(tài)電能消納系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配電站領(lǐng)域，更具體地，涉及一種柔性配電站。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的提高，對(duì)電力的需求也越來越大。一方面，商場(chǎng)、工廠、民用等用電需求的增加，對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷以及電網(wǎng)的靈活性要求增高，使得電網(wǎng)的投入增大，同時(shí)為了滿足靈活性的需求，使得電網(wǎng)的投資效率較低，造成資源浪費(fèi)。另一方面，某些地區(qū)一次能源匱乏，市內(nèi)沒有煤炭、水能資源，風(fēng)能資源有限，再加上電廠的建設(shè)受到限制，在遇到電力的靈活需求的問題時(shí)，需要利用新的技術(shù)來提高電網(wǎng)的供電可靠性，研究新的電力能源的接入方式來實(shí)現(xiàn)靈活的供電是亟待解決的問題。

為了實(shí)現(xiàn)能量的利用，目前采用的一種技術(shù)是采用蓄能電池系統(tǒng)接入的方式來進(jìn)行儲(chǔ)能從而實(shí)現(xiàn)削峰填谷的作用從而來提高電能的利用效率，這種接入方式并不夠靈活，還存在如下的問題，例如：傳統(tǒng)城鄉(xiāng)配電系統(tǒng)一般由10千伏公共電網(wǎng)經(jīng)變壓器降壓后提供給低壓電力負(fù)荷，常見問題是變壓器容量一般按照最大負(fù)荷乘以一定裕度的系數(shù)取值，這樣造成電力變壓器的平均負(fù)荷率20％左右，不僅造成資源浪費(fèi)，而且增加了用戶電費(fèi)負(fù)擔(dān)。特別是工商企業(yè)類電力用戶，以天為周期的波峰波谷用電規(guī)律，不僅用的是最高價(jià)的電力(尖峰電價(jià))，還要為制造尖峰負(fù)荷付出巨大的一次性投資代價(jià)和長(zhǎng)期固定容量電費(fèi)；其次存在的問題是并未解決靈活的能源供給問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種柔性配電站，其目的在于提供一種長(zhǎng)期在線工作的、實(shí)現(xiàn)能量和信息交互的多端接口配電方案。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種柔性配電站，其特征在于，該配電站包括公共電網(wǎng)系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)及多用接口系統(tǒng)；

其中所述公共電網(wǎng)系統(tǒng)包括通過依次連接于公共電網(wǎng)與電網(wǎng)低壓側(cè)的高壓開關(guān)柜、配電變壓器、低壓開關(guān)柜；

所述蓄能系統(tǒng)包括相互連接的蓄能充放電電池組件、變流器以及用于接入低壓側(cè)的接口開關(guān)柜，其中該蓄能系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)用于控制所述蓄能充放電電池組件的充放電，及控制所述變流器的輸出；

所述多用接口系統(tǒng)主要包括一雙向電力電子變壓器，以及將所述雙向電力電子變壓器一端接入低壓側(cè)的開關(guān)柜。

進(jìn)一步地，所述多用接口系統(tǒng)中的所述雙向電力電子變壓器的另外一端可接入新能源、負(fù)載或其它第三方電網(wǎng)。

進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)控制所述變流器實(shí)現(xiàn)有功和無功的輸出。

本發(fā)明還提出了一種針對(duì)所述的柔性配電站的設(shè)計(jì)方法，其中所述蓄能系統(tǒng)谷電時(shí)充電蓄能，峰電時(shí)放電使用，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)根據(jù)負(fù)荷需要，確定最大負(fù)荷功率容量和平均負(fù)荷功率容量；

(2)所述配電變壓器容量按照平均負(fù)荷乘以1.1～1.2的裕度系數(shù)來選擇；

(3)所述蓄能系統(tǒng)的功率容量由所述最大負(fù)荷功率容量減去所述配電變壓器容量，之后乘以1.1～1.2的裕度系數(shù)來進(jìn)行選擇；

(4)確定所述蓄能系統(tǒng)的蓄能電量；