[發明專利]一種中壓輻射型雙極直流配電系統及配電方法

有效

• 申請號: 202110396284.0
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113178855B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 張璐;唐巍;王辰;張博;王照琪;閆濤
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: H02J1/08
• 分類號: H02J1/08
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 聶俊偉

本發明提供的中壓輻射型雙極直流配電系統及配電方法，包括：雙極直流配電網絡、第一直流斷路器、第二直流斷路器和四個單刀雙擲隔離開關；第一直流斷路器的一端連接雙極直流配電網絡的第一直流配電線路，第一直流斷路器的另一端連接第一單刀雙擲隔離開關的第一不動端和第三單刀雙擲隔離開關的第一不動端；第二直流斷路器的一端連接所述雙極直流配電網絡的第二直流配電線路，第二直流斷路器的另一端連接第二單刀雙擲隔離開關的第二不動端和第四單刀雙擲隔離開關的第二不動端。本發明提供的中壓輻射型雙極直流配電系統，基于雙極直流配電的現有優勢，通過增設四個單刀雙擲隔離開關，實現了中壓直流配電，具有比交流配電結構更強的可靠性和彈性。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，尤其涉及一種中壓輻射型雙極直流配電系統及配電方法。

背景技術

可靠性一直是配電網規劃設計的重要依據，它保證了配電網能快速合理地應對常見故障，但是配電網的規劃設計應同時考慮系統的可靠性和彈性。國內外學者針對可靠性已有大量的研究，但針對彈性的研究僅停留在定義概念且沒有統一。英國能源研究中心、美國電力系統工程研究中心及一些學者均對系統的彈性做了定義，包括“4Rs”彈性概念，短期彈性與長期彈性概念和結合事件過程的彈性曲線概念等等。

隨著電力電子技術在配用電系統中的廣泛應用，為解決現有交流配用電系統的存在問題，直流配電技術的研究對配電網的建設發展有著重大意義。采用直流配電系統可以簡化現有配用電設備中大量的交直流變換環節，減少能源在傳輸過程中的損耗，提高能源利用效率。研究表明，直流配電無論從技術上還是從經濟上都是可行的。

從技術經濟以及充分利用原有交流配電系統存量資產的角度出發，交直流混合配電更有可能成為可行的過渡技術模式。其中，雙極直流配電系統為雙極配電，任何一極發生故障都會不影響另一極的運行，而交流配電系統為三相配電，任何一相發生故障都將導致系統發生停電，因此，相對來說雙極直流配電系統一定程度上能夠增加整個電力系統的彈性。

目前，配電網可從原件、結構和運行方式三個方面提高系統彈性。例如，通過加固升級電力系統原件來提高系統的魯棒性、通過增加備用線路或改變線路結構來提高系統的冗余性、采用更快速的保護控制系統來提高系統的靈活性等。然而，以上提高配電網彈性的措施，均以交流配電方式為基礎，且均是以增加硬件投資的方式來換取較高的彈性，并沒有從配電方式的角度來考慮如何提高整個電力系統的彈性。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明實施例提供一種中壓輻射型雙極直流配電系統及配電方法。

本發明提供一種中壓輻射型雙極直流配電系統，主要包括：雙極直流配電網絡、第一直流斷路器、第二直流斷路器和四個單刀雙擲隔離開關；第一直流斷路器的一端連接雙極直流配電網絡的第一直流配電線路，第一直流斷路器的另一端連接第一單刀雙擲隔離開關的第一不動端和第三單刀雙擲隔離開關的第一不動端；第一單刀雙擲隔離開關的動端連接第二單刀雙擲隔離開關的動端和第一負荷；第三單刀雙擲隔離開關的動端連接第四單刀雙擲隔離開關的動端和第二負荷；第二直流斷路器的一端連接雙極直流配電網絡的第二直流配電線路，第二直流斷路器的另一端連接第二單刀雙擲隔離開關的第二不動端和第四單刀雙擲隔離開關的第二不動端；第一單刀雙擲隔離開關的第二不動端、第二單刀雙擲隔離開關的第一不動端、第三單刀雙擲隔離開關的第二不動端、第四單刀雙擲隔離開關的第一不動端相互連接并接地。

根據本發明提供的一種中壓輻射型雙極直流配電系統，所述雙極直流配電網絡，包括：

第一交流斷路器、第二交流斷路器、第一電壓源換流器、第二電壓源換流器；交流主干母線通過第一交流斷路器接入至第一電壓源換流器，并從第一電壓源換流器輸出所述第一直流配電線路；交流主干母線還通過第二交流斷路器接入至第二電壓源換流器，并從第二電壓源換流器輸出第二直流配電線路。