[發明專利]一種電能供給系統及方法

在審

• 申請號: 202010592255.7
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111834990A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 劉文龍;劉海濤;呂志鵬;呂廣憲;韓篩根;李文鶴;宋振浩;周珊;薛琳;劉鋒
• 申請（專利權）人: 國網上海能源互聯網研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02J7/35
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 劉海蓉

本發明公開了一種電能供給系統及方法，屬于電能供給技術領域。本發明系統，包括：能量路由器，所述能量路由器接入中壓交流電，并用于對中壓交流電進行轉換，輸出中壓直流電；直流變壓器，所述直流變壓器接入能量路由器輸出的中壓直流電，并用于將中壓直流電轉換為低壓直流電；光儲一體機，所述光儲一體機接入低壓直流母線，用于光伏發電控制及儲能充放電管理。本發明能提高發電利用率和低壓直流供電的穩定性。

技術領域

本發明涉及電能供給技術領域，并且更具體地，涉及一種電能供給系統及方法。

背景技術

為滿足智慧交通、自動駕駛、5G通信及其它路側智能設備在高速公路網內用電、通信的需求，需構建能源微電網、響應國家頂層設計，服務“三網融合”戰略，推動能源供給側結構性改革，構建綠色交通能源網，為智慧高速提供綠色能源保障，開展分布式光伏發電，就地服務于高速公路網智能設備，可以減少遠距離輸送電能的容量，減少長距離輸電過程產生的功率損耗，同時減緩因經濟發展交通領域負荷增加需要進行的配電擴容，配合儲能設施，提高智慧交通網的供電可靠。路側能源保障規劃技術基于道路信息、綠色能源、負荷大小、分布信息和電網接入信息，規化節點能源站和區域配網設計，高速公路供電的最大特點是狹長型供電方式，難以成網，服務區一般間隔為30-40公里，傳統電力接入電壓等級供電距離一般為，0.4kV線路供電半徑不宜超過500m，10kV線路供電半徑不宜超過15公里，35kV線路供電半徑不宜超過30公里。

隨著智慧高速和5G通信的快速發展，在高速公路全路域沿線勢必新增大量智能化、信息化設備例如：5G通信基站、路側邊緣計算系統(自動駕駛/車路協同V2X)及ETC自由流計費系統設施等智慧交通信息化基礎設施等，尤其是5G基站的建設將使高速公路現有負荷容量成倍增加。高速公路現有集中式供電為主的電力架構，路側能源保障系統已不能滿足快速增長的負荷需求。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種電能供給系統，包括：

能量路由器，所述能量路由器接入中壓交流電，并用于對中壓交流電進行轉換，輸出中壓直流電；

直流變壓器，所述直流變壓器接入能量路由器輸出的中壓直流電，并用于將中壓直流電轉換為低壓直流電；

所述直流變壓器的負荷集中點接入低壓直流母線，用于通過直流電壓母線進行電能供給；

光儲一體機，所述光儲一體機接入低壓直流母線，用于光伏發電控制及儲能充放電管理。

可選的，能量路由器包括多個，相鄰的能量路由器間通過母聯開關互聯。

可選的，能量路由器采用上行并下行雙臂延伸向兩側的供電方式輸出中壓直流電。

可選的，能量路由器，為模塊化多電平結構，包括多個半橋子模塊。

可選的，直流變壓器包括多個，且直流變壓器數量與光儲一體機數量一致。

可選的，直流變壓器間的間隔距離范圍為500m-1000m。

本發明還提出了一種電能能供給方法，包括：

能量路由器接入中壓交流電，并用于對中壓交流電進行轉換，輸出中壓直流電；

直流變壓器接入能量路由器輸出的中壓直流電，并用于將中壓直流電轉換為低壓直流電；

直流變壓器的負荷集中點接入低壓直流母線，用于通過直流電壓母線進行電能供給；

光儲一體機接入低壓直流母線，用于光伏發電控制及儲能充放電管理。

可選的，能量路由器包括多個，相鄰的能量路由器間通過母聯開關互聯；

能量路由器采用上行并下行雙臂延伸向兩側的供電方式輸出中壓直流電。