[發明專利]一種三端星型互聯直流配用電網拓撲系統

在審

• 申請號: 201910785874.5
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN110620378A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 陳建福;曾嶸;鄭建平;阮綿暉;余占清;譚喆;劉堯;屈魯;段新輝;陳海涵;陳勇;鄒國惠;聶子攀;宋強;袁志昌;尤毅;顧博川;隋宇;余夢澤
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司珠海供電局;清華大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/36
• 代理公司: 11594 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 張陸軍;張迎新

本發明提出了一種三端星型互聯直流配用電網拓撲系統，其包括三端交流配電系統、三條直流母線和星型直流斷路器組，其中，所述星型直流斷路器組包括以Y型方式連接的三個直流斷路器；三端交流配電系統中的第一交流配電系統通過第一條直流母線與所述星型直流斷路器組中的第一個直流斷路器連接；第二交流配電系統通過第二條直流母線與所述星型直流斷路器組中的第二個直流斷路器連接；第三交流配電系統通過第三條直流母線與所述星型直流斷路器組中的第三個直流斷路器連接。本發明的系統可靠性高，并且在一條直流母線發生故障時，剩余配網將實現雙電源供電。

技術領域

本發明屬于電力電子控制技術領域，特別涉及一種三端星型互聯直流配用電網拓撲系統。

背景技術

為了實現可再生能源替代化石能源、降低碳排放，并實現“能源轉型”的目的，要求對配電網的結構系統進行改進。

目前，電力系統的物理形態呈現出如下變化趨勢：在電源側，傳統火力發電比例將逐漸減少，太陽能、風能等可再生能源發電比例將逐步提高。例如光伏系統作為一種可再生能源，從2004年開始，接入電網的光伏發電量以年均60％的速度增長。在負荷側，用能優化及需求響應的能力水平進一步提升，柔性負荷和主動負荷接入比例大幅增加。例如，伴隨著新能源車輛的普及，充電樁的接入數量大幅增加。在電網側，網絡結構更加堅強，電源及負荷接入更加便捷，系統運行控制更加靈活，未來電網將發展成為綜合多元能源、滿足供需互動的多樣化平臺。

配電系統正在從傳統交流系統向交直流混合的智能柔性配電系統演化。柔性互聯也使得直流配電網更好地與交流配電網混合運行，配電網絡結構將從傳統放射型轉變為多端閉合互聯網絡，并進一步向多層、多級、多環的復雜網絡方向發展，進而呈現出多元融合與多態混合的新形態。

然而，現有的互聯直流配用電網的設計中，在一條或幾條線路發生故障時，將直接影響電網的正常運行。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種三端星型互聯直流配用電網拓撲系統。

一種三端星型互聯直流配用電網拓撲系統，所述系統包括三端交流配電系統、三條直流母線和星型直流斷路器組，其中，

所述星型直流斷路器組包括以Y型方式連接的三個直流斷路器；

三端交流配電系統中的第一交流配電系統通過所述三條直流母線中的第一條直流母線與所述星型直流斷路器組中的第一個直流斷路器連接；

三端交流配電系統中的第二交流配電系統通過所述三條直流母線中的第二條直流母線與所述星型直流斷路器組中的第二個直流斷路器連接；

三端交流配電系統中的第三交流配電系統通過所述三條直流母線中的第三條直流母線與所述星型直流斷路器組中的第三個直流斷路器連接。

進一步地，所述第一交流配電系統、所述第二交流配電系統和所述第三交流配電系統均包括交流電源、電壓源型換流器和交流開關，所述交流開關連接在所述交流電源和電壓源型換流器之間。

進一步地，所述第一交流配電系統、所述第二交流配電系統和所述第三交流配電系統均通過電壓源型換流器實現與所述星型直流斷路器組的連接。

進一步地，星型直流斷路器組包括第一直流斷路器、第二直流斷路器和第三直流斷路器，所述第一直流斷路器的第一端、所述第二直流斷路器的第一端和所述第三直流斷路器的第一端互相連接。

進一步地，

所述第一直流斷路器的第二端與所述第一條直流母線連接；

所述第二直流斷路器的第二端與所述第二條直流母線連接；

所述第三直流斷路器的第二端與所述第三條直流母線連接。

進一步地，所述三條直流母線中的一條直流母線或多條直流母線上設有直流斷路器。