[發明專利]一種應用于辦公生活園區的交直流混合配電網系統

在審

• 申請號: 202011008078.X
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112152219A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 鄭風雷;臧平宇;謝文景;吳杰輝;魏志文;劉昆;黃書俊;葉容慧
• 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: H02J3/02
• 分類號: H02J3/02;H02J3/06;H02J3/38
• 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

本發明公開了一種應用于辦公生活園區的交直流混合配電網系統，包括電力電子變壓器、負荷側和綜合能源側，電力電子變壓器具有依據電壓等級設置的多個端口，綜合能源側和電力電子變壓器通過端口雙向連接，綜合負載側通過端口與電力電子變壓器連接，電力電子變壓器依據各端口的潮流方向對綜合能源側進行調控。采用多端口多功能電力電子變壓器作為系統能量路由器，合理配置故障電流控制器以實現系統的穩定高效運行，同時通過電力電子變壓器實現多種分布式可再生能源高比例接入、交直流配用電多級混聯。通過儲電、儲熱等綜合儲能系統，實現源、網、荷、儲高效互補，同時改善多種分布式能源高比例接入對電網的影響。

技術領域

本發明涉及配電網技術領域，具體涉及一種應用于辦公生活園區的交直流混合配電網系統。

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應用于辦公生活園區的交直流混合配電網系統，以解決現有技術中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：

一種應用于辦公生活園區的交直流混合配電網系統，包括電力電子變壓器、負荷側和綜合能源側，所述電力電子變壓器具有依據電壓等級設置的多個端口，所述綜合能源側和所述電力電子變壓器通過所述端口雙向連接，所述綜合負載側通過所述端口與所述電力電子變壓器連接，所述電力電子變壓器依據各端口的綜合能源側中分布式可再生能源出力-負荷∑與0值的大小關系計算系統的潮流方向，所述電力電子變壓器依據所述潮流方向對所述綜合能源側進行調控。

作為本發明的一種優選方案，所述電力電子變壓器各個端口所對應的電壓等級為交流10KV、交流380V及直流±375V，所述電力電子變壓器的各個端口分別設置有與電壓等級向相對應的10KV交流母線、380V交流母線和±375直流母線，所述綜合能源側通過所述10KV交流母線、380V交流母線和±375直流母線與所述電力電子變壓器進行雙向連接以實現三個電壓等級之間的潮流雙向流動，所述綜合能源側通過所述380V交流母線和所述±375直流母線向所述綜合負荷側供電。

作為本發明的一種優選方案，所述綜合能源側包括大電網，以及作為分布式可再生能源供應端的風機發電單元、光熱發電單元和光伏發電單元，所述大電網通過所述10KV交流母線與所述電力電子變壓器雙向連接，所述風機發電單元和所述光熱發電單元均通過所述380V交流母線與所述電力電子變壓器雙向連接，所述光伏發電單元通過所述±375直流母線與所述電力電子變壓器雙向連接。

作為本發明的一種優選方案，當所述∑＜0時所述電力電子變壓器判定整個交直流混合配電網系統的綜合負荷側能就地消納再生能源出力，所述電力電子變壓器對所述大電網上電能進行調控以補充缺額部分，電力潮流從10kV交流母線經電力電子變壓器流向±375V直流母線和380V交流母線。

作為本發明的一種優選方案，當所述∑＞0時所述電力電子變壓器判定為整個交直流混合配電網系統有余電上網，電力潮流從±375V直流母線經電力電子變壓器流向10kV交流母線和380VAC母線。