功率交换节点及中压配电网主动潮流控制电网的制作方法_2

文档序号:9044162阅读:来源:国知局
ATCOM运行模式,根据配电网调度指令想配电线路输送或吸收无功功率,解决因线路轻载或重载引起的配电网电压过高或过低的问题。
【附图说明】
[0011]图1是含功率交换节点的中压配电网络局部示意图;
[0012]图2是功率交换节点的内部结构示意图;
[0013]图3是AC/DC换流器的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合说明书附图,对本实用新型作进一步说明。
[0015]本实用新型的工作原理是:所述功率交换节点将两条或者多条中压配电线路通过进线开关、降压变压器、AC/DC换流器、直流母线等元件联接起来,通过功率交换节点中AC/DC换流器之间的协调控制,调节各线路的有功、无功潮流,实现对各条中压配电线路潮流的主动控制。所述功率交换节点内的监控系统通过快速通信接受调度中心的指令,合理调节各条中压配电线路的潮流。所述功率交换节点内的直流母线可以连接大型直流负载,在应对电动汽车充电快速充电站、大型数据中心等大型的新兴负荷时,可以采用多条中压配电线路同时供电方式、并实现各条线路负荷均衡分配。在应对较大容量(1-10MW)的分布式光伏电站的电能输出和消纳时,可以在电站所在地配置一个功率交换节点将所发的光伏电能通过功率交换节点内的直流母线直接输送到和该功率交换节点连接的中压配电线路上,被这些线路上的负载直接消纳掉。在中压配电网中配置若干个所述功率交换节点,由配电网调度中心对网络内所有的功率交换节点统筹控制,向各个功率交换节点的监控系统发出调度指令,实现中压配电网的整体多目标的优化运行。
[0016]如图1所示,在所述中压配电网中配置若干个功率交换节点。所述“功率交换节点”将中压配电网中两条或者多条中压配电线路连接起来。所述中压配电线路,是来自同一个上级变电站的同一条或不同中压母线,或是来自不同上级变电站的中压母线;所述的中压配电线路的进线电压允许存在因上级变电站主变压器接线组别引起的30°以上的大相位差,或因配电线路上的有功功率差异而引起的小相位差。所述的中压配电线路的电压等级为 10-50kV。
[0017]如图2所示,所述的“功率交换节点”内的:中压配电线路进线开关的进线侧和对应的中压配电线路连接,所述中压配电线路进线开关的出线侧和对应的降压变压器的高压侧连接。所述的降压变压器的低压侧和对应的AC/DC变流器的交流侧连接;所述的降压变压器的低压侧可以连接低压交流负载,也可以没有低压交流负载。所述的所有AC/DC变流器的直流侧和同一条直流母线连接。所述的直流母线可以连接直流负载或直流电源,也可以没有任何直流流负载或直流电源。所述的每个AC/DC换流器均有其对应的控制器,总的控制策略是:其中一个AC/DC变流器控制其相应线路的无功功率和直流母线电压,称为(Q,Udc)变流器;其余AC/DC变流器根据调度指令控制其相应线路的有功潮流和无功潮流,称为{P, O)变流器。所述节点状态监控系统可以实时监控所述功率交换节点内各线路的潮流情况,与配网调度中心双向通信,通过发送节点状态信息、获得调度指令来控制所述功率交换节点的运行。由配电网调度中心对网络内所有的“功率交换节点”统筹控制,向各个功率交换节点的监控系统发出调度指令,实现中压配电网的整体多目标的优化运行。
[0018]如图3所示,所述AC/DC换流器的交流侧经滤波网络与交流母线相连,AC/DC换流器的直流侧与所述直流母线连接。所述的AC/DC变流器包括电力电子开关器件组成的主电路和相应的控制保护电路,所述主电路的拓扑为三相两电平变流器、二极管箝位型多电平变流器、飞跨电容型多电平变流器或MMC型换流器;所述主电路的拓扑为一个三相变流器或多个三相变流器并接组成;所述主电路采用全控电力电子器件(如IGBT,GTO, IGCT等),和/或半控电力电子开关器件。电力电子器件的控制保护电路包括对AC/DC变换器电气主回路的电压、电流和温度等信号进行采样的信号采样电路、接收和处理采样信号并实现控制算法的AC/DC数字控制器、接收AC/DC数字控制器的指令并产生驱动信号、实现保护功會K。
【主权项】
1.一种功率交换节点,其特征在于:包括两个或以上中压配电线路进线开关,两个或以上和进线开关相对应的配电降压变压器,两个或以上和配电降压变压器相对应的AC/DC变流器,一条直流母线,一个节点状态监控系统;所述的中压配电线路进线开关的进线侧和对应的中压配电线路连接;所述的中压配电线路进线开关的出线侧和对应的降压变压器的高压侧连接;所述的配电降压变压器的低压侧和对应的AC/DC变流器的交流侧连接;所述的配电降压变压器的低压侧连接低压交流负载,或没有低压交流负载;所有所述的AC/DC变流器的直流侧和同一条直流母线连接;所述的直流母线连接直流负载或直流电源,或没有任何直流流负载或直流电源;所述节点状态监控系统实时监控所述功率交换节点内各线路的潮流情况,与配网调度中心双向通信,通过发送节点状态信息、获得调度指令来控制所述功率交换节点的运行。2.一种基于如权利要求1所述的功率交换节点的中压配电网主动潮流控制电网,其特征在于:采用了所述的功率交换节点。
【专利摘要】本实用新型公开了一种功率交换节点及中压配电网主动潮流控制电网。在配电网中配置功率交换节点,功率交换节点将两条及以上的中压配电线路联接起来,并通过功率交换节点中的AC/DC变流器实现对所连接的中压配电线路的有功和无功潮流进行主动的控制;所述功率交换节点包括两个或以上中压配电线路进线开关,两个或以上和进线开关相对应的配电降压变压器,两个或以上和配电降压变压器相对应的AC/DC变流器,一条直流母线,一个节点状态监控系统。本实用新型所提出的功率交换节点能够连续平滑控制各条连接线路的有功潮流和无功潮流,避免开关的频繁开断,增加设备利用率,延长设备使用寿命,提高供电可靠性。
【IPC分类】H02J3/38, H02J3/00
【公开号】CN204696685
【申请号】CN201520405694
【发明人】梁一桥, 黄帅, 江道灼
【申请人】浙江大学, 浙江桂容谐平科技有限责任公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月14日
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