[發明專利]一種蜂巢狀配電網系統結構

在審

• 申請號: 202111307695.4
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN114221322A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 孫可;郁家麟;陳鼎;李春;錢偉杰;湯東升;鐘偉東;劉欣;施海峰;朱新;江道灼;胡鵬飛;蔣瑋
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司嘉興供電公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/28;H02J3/38
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種蜂巢狀配電網系統結構。為了克服現有分布式電源接入能力不足、安全性與穩定性難以把控的問題，本發明采用菱形微網拓撲結構與六邊形的蜂巢式主網的拓撲結構，并設計兩層儲能結構，使得電網整體穩定性強、安全性高，且具有獨立性，同時保障了電力傳輸的效率。

技術領域

本發明涉及一種電網結構領域，尤其涉及一種蜂巢狀配電網系統結構。

背景技術

現有分布式電源大規模發展使得電網出現接入能力不足的問題，此外分布式電源的間歇性和波動性使得電網的安全性與穩定性難以把控，除了提升電網消納能力還需從儲能角度著手，提高電網智能調度能力。

例如，一種在中國專利文獻上公開的“一種微電網系統”，其公告號CN104348187，包括至少一個微電網發電單元、微電網能量控制單元、微電網分布式控制單元、微電網中央控制單元、微電網儲能單元、微電網遠程控制單元、微電網連接電路的結構設計，分布式電源在傳輸時會造成電能的嚴重損耗，此方案雖然在一定程度上提高了電能傳輸的效率問題，但效果并不顯著，也很難在保證傳輸效率的同時保障電網整體運行的穩定性。

發明內容

本發明主要解決現有技術中分布式電源間歇性和波動性帶來的電網安全性與穩定性難以把控的問題；提供一種蜂巢狀配電網系統結構，在傳輸過程中可以很大程度上減少電能損耗，并保證電網運行的安全性與穩定性。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

本發明包括微網，設置為菱形的微網拓撲結構，包含電源系統與儲能模塊，由若干微網拓撲結構相互連接形成六邊形的蜂巢狀主網拓撲結構；分類基站，設置在蜂巢狀主網拓撲結構中，連接在多個微網之間，用于控制微網內部的運轉及微網間信息的傳遞；微網拓撲結構內部設有相互連接的電源系統與儲能模塊，所述電源系統的拓撲結構包含一對主電源與一對備用電源，所述主電源與備用電源均設有儲能輸出端與基站連接端；菱形作為基本的拓撲結構單元呈現出穩定性，在菱形的微網拓撲結構中加入雙電源的電源系統，很大程度上保障了電網的電壓恒定，同時采用“邊放電邊儲電”的方式儲存大量的能量，作為電能的儲備；通過分類基站對電源系統進行分類控制，使得主電源與備用電源之間互不干擾，使電網整體更加安全。

作為優選，在六邊形的蜂巢狀主網拓撲結構中，所述的微網拓撲結構外部四角連接四個分類基站構成菱形的主網單元，若干主網單元之間通過分類基站連接形成六邊形的蜂巢狀主網拓撲結構，微網之間互不干擾又相互通信，在保證傳輸效率的同時提高了電網的安全性。

作為優選，在電源系統的拓撲結構中，所述第一主電源設置在第一備用電源和第二備用電源之間，所述第一備用電源設置在第一主電源和第二主電源之間，所述主電源與備用電源交替環繞設置；所述儲能模塊設置在微網中心位置，所述主電源與備用電源的儲能輸出端分別與儲能模塊連接，每個主電源或備用電源經基站連接端分別與一個分類基站連接。

作為優選，所述的分類基站包含主電源基站與備用電源基站，所述主電源基站與相鄰微網拓撲結構中的主電源相連，所述備用電源基站與相鄰微網拓撲結構中的備用電源相連，實現對相鄰微網間的電源分類控制的效果。

作為優選，所述的分類基站內部設有控制微網運行的智能開關與收集電網產生碳的碳處理結構，所述碳處理結構包含碳捕集結構與碳儲存結構，所述碳捕集結構采用燃燒前捕集方式將電網運行產生的碳收集起來存放到碳儲存結構中，便于統一封存；設置碳處理結構，將產生的碳做統一吸收再存放，便于后續的封存工作。

作為優選，所述的儲能模塊包含雙層儲能拓撲結構，雙層儲能拓撲結構設有第一儲能層和第二儲能層，所述第一儲能層設有輸入端、輸出端和控制端，所述第二儲能層設有輸入端、輸送端與控制端，所述第一儲能層的輸入端與第二儲能層的輸送端相連；雙層儲能結構提升了儲能模塊的閾值，電網中存在電壓不足等風險時，將交替使用第一儲能層與第二儲能層放電，減緩了儲能模塊的持續充放電疲勞，增加了電網的安全性。