[發明專利]一種基于電力電子變壓器交直流混合組網的配電網系統

在審

• 申請號: 202011008077.5
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112152261A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 何建宗;臧平宇;鄭風雷;吳杰輝;黃偉雄;葉容慧;張德才;張言權
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司東莞供電局;廣東電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 尹君君

本發明公開了一種基于電力電子變壓器交直流混合組網的配電網系統，包括大電網、分布式可再生能源端、負載端和電力電子變壓器，分布式可再生能源端在大電網的輸入電壓中端期間作為備用電源向負載端進行供電，且分布式可再生能源端在用電低谷期間將其轉換的電能通過電力電子變壓器向大電網傳輸以實現功率的雙向傳輸并避免分布式可再生能源接入大電網時對主網造成干擾。通過使大電網與分布式能源進行協同配合以及功率的雙向流動，便于電網的優化運行和控制，避免了傳統分布式能源接入大電網時對主網造成的干擾，同時對不同負載需求采用不同電壓類型進行供電，極大的增強了能量傳輸效率，降低了能量損耗。

技術領域

本發明涉及配電網技術領域，具體涉及一種基于電力電子變壓器交直流混合組網的配電網系統。

背景技術

當前分布式可再生能源已成為推進能源轉型的重要途徑，在我國負荷密集區域特別是沿海地區具有巨大發展潛力，以IT類負載、變頻空調及電動汽車為代表的廣義直流用能設備比例快速升高，其變流環節嚴重降低了系統能效。面向分布式可再生能源可靠消納及直流負荷經濟用能的重大需求，交直流混合電網在經濟性、可靠性及靈活性等方面存在明顯優勢。

目前配網中交直流能量變換損耗高、配用電靈活性差、配用電環節匹配性低的問題日益凸現，并且傳統能源日趨耗竭，能源結構低碳化的壓力與日俱增。采用交直流配用電技術能夠有效減少配用電過程中交直流轉化的中間環節，提高配用電的效率、可靠性和靈活性，妥善解決分布式新能源和儲能系統接入以后的系統穩定問題，是國際配用電研究領域的重要發展方向。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于電力電子變壓器交直流混合組網的配電網系統，以解決現有技術配網中交直流能量變換損耗高、配用電靈活性差和配用電環節匹配性低的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明具體提供下述技術方案：

一種基于電力電子變壓器交直流混合組網的配電網系統，包括大電網、分布式可再生能源端、負載端和電力電子變壓器，其特征在于：所述分布式可再生能源端在所述大電網的輸入電壓中端期間作為備用電源向所述負載端進行供電，且所述分布式可再生能源端在用電低谷期間將其轉換的電能通過所述電力電子變壓器向所述大電網傳輸以實現功率的雙向傳輸并避免所述分布式可再生能源接入所述大電網時對主網造成干擾；

所述分布式可再生能源端以至少兩個電壓等級輸送電能，所述電力電子變壓器向上設置有與所述電壓等級一一對應的母線。

作為本發明的一種優選方案，所述分布式可再生能源端包括具有不同電壓等級的光伏發電系統和光熱發電系統。

作為本發明的一種優選方案，所述電力電子變壓器通過240V直流母線與所述光伏發電系統連接，所述電力電子變壓器通過380V交流母線與所述光熱發電系統連接。

作為本發明的一種優選方案，所述電力電子變壓器至少設置有兩個，每個所述電力電子變壓器的240V直流母線之間以及380V交流母線之間均通過電氣互聯母線進行連接以實現所述電力電子變壓器不同電壓等級的端口之間的功率自由雙向流動。

作為本發明的一種優選方案，所述光伏發電系統通過DC/AC變換器將交流電變為340V直流電后接入所述240V直流母線，所述光熱發電系統通過DC/DC變換器將交流電變為380V交流電后接入380V交流母線。

作為本發明的一種優選方案，所述負載端包括交流負載和直流負載，所述電力電子變壓器依次通過所述380V交流母線和交流斷路器與所述大電網以及所述交流負載連接，所述交流斷路器在所述大電網、電力電子變壓器和交流負載中任意一個或多個故障時切斷相應電路；所述電力電子變壓器依次通過所述240V直流母線和直流斷路器與所述直流負載連接，所述直流斷路器在所述電力電子變壓器和直流負載中任意一種或兩個故障時切斷相應電路。