[發明專利]一種交直流混合微電網拓撲結構設計方法

在審

• 申請號: 201710168182.7
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN107069735A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 朱永強;唐萁;郝嘉誠
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/02
• 分類號: H02J3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及交直流混合微電網技術領域，具體是一種交直流混合微電網拓撲結構設計方法。

背景技術

隨著化石能源緊缺和環境污染問題的日益嚴重，新能源的利用方式已經成為全世界的研究熱點，交直流混合微電網可以充分發揮新能源的綜合效能，同時避免交流微電網和直流微電網電力電子變換環節較多的缺點，節約了成本，提高了能量轉換效率。然而由于交直流混合微電網同時含有交流微電網和直流微電網，結構復雜程度大大增加，現有拓撲設計方法難以滿足其運行需求。因此，如何合理對交直流混合微電網進行拓撲結構設計，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

針對現有交直流混合微電網拓撲結構設計方法難以滿足運行需求的問題，本發明提供了一種交直流混合微電網拓撲結構設計方法。本方法通過合理考慮電網拓撲結構設計的經濟性和可靠性，保證了電網建設和運行的低成本和高可靠性，同時保證了重要負荷的供電。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種交直流混合微電網拓撲結構設計方法，所述交直流混合微電網包括交流母線、直流母線和聯絡換流器，所述拓撲結構設計方法包括以下步驟：

1）選定交直流混合微電網接入配電網的方式：若交直流混合微電網中含有重要直流負荷，交直流混合微電網通過直流母線接入配電網；否則，交直流混合微電網通過交流母線接入配電網；

2）選定交流母線和直流母線的類型：若交直流混合微電網通過直流母線接入配電網，直流母線選定為分段母線，交流母線選定為不分段母線；若交直流混合微電網通過交流母線接入配電網，交流母線選定為分段母線，直流母線選定為不分段母線；

3）選定聯絡換流器的數量。

所述步驟1）中，若交直流混合微電網通過直流母線接入配電網，配電網依次通過交流斷路器、換流器與直流母線相連；若交直流混合微電網通過交流母線接入配電網，配電網通過交流斷路器與交流母線相連。

所述步驟2）中，若交流母線選定為分段母線，相鄰兩條分段母線間通過交流斷路器相連；若直流母線選定為分段母線，相鄰兩條分段母線間通過直流斷路器相連。

所述步驟3）中，聯絡換流器的數量n需滿足下式：

式中，Pc為聯絡換流器的額定容量，Pmax為不分段母線的最大負荷功率。

所述步驟3）中，聯絡換流器用于連接交流母線和直流母線，聯絡換流器通過交流斷路器與交流母線相連，聯絡換流器通過直流斷路器與直流母線相連。

本發明的有益效果是：提出了一種交直流混合微電網拓撲結構設計方法，該設計方法有助于提高交直流混合微電網拓撲結構的經濟性和可靠性，有助于保障交直流混合微電網中重要負荷的供電。

附圖說明

圖1是交直流混合微電網拓撲結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進一步說明。

本發明提供了一種交直流混合微電網拓撲結構設計方法，所述交直流混合微電網包括交流母線、直流母線和聯絡換流器，所述拓撲結構設計方法包括以下步驟：

1）選定交直流混合微電網接入配電網的方式：若交直流混合微電網中含有重要直流負荷，交直流混合微電網通過直流母線接入配電網；否則，交直流混合微電網通過交流母線接入配電網；

2）選定交流母線和直流母線的類型：若交直流混合微電網通過直流母線接入配電網，直流母線選定為分段母線，交流母線選定為不分段母線；若交直流混合微電網通過交流母線接入配電網，交流母線選定為分段母線，直流母線選定為不分段母線；

3）選定聯絡換流器的數量。

所述步驟1）中，若交直流混合微電網通過直流母線接入配電網，配電網依次通過交流斷路器、換流器與直流母線相連；若交直流混合微電網通過交流母線接入配電網，配電網通過交流斷路器與交流母線相連。

所述步驟2）中，若交流母線選定為分段母線，相鄰兩條分段母線間通過交流斷路器相連；若直流母線選定為分段母線，相鄰兩條分段母線間通過直流斷路器相連。

所述步驟3）中，聯絡換流器的數量n需滿足下式：

式中，Pc為聯絡換流器的額定容量，Pmax為不分段母線的最大負荷功率。

所述步驟3）中，聯絡換流器用于連接交流母線和直流母線，聯絡換流器通過交流斷路器與交流母線相連，聯絡換流器通過直流斷路器與直流母線相連。

給定某地的負荷情況和元件參數：交流負荷最大功率0.8MW，直流負荷最大功率1.8MW，直流負荷中有重要負荷，聯絡換流器額定容量為500kW。