变电站新能源交直流一体化站用电源系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种变电站新能源交直流一体化站用电源系统，包括与站内变压器输出连接的站用交流母线、站用直流母线、蓄电池组、UPS电源及通信电源母线，还进一步包括左右光伏阵列，左右光伏阵列分别通过左直流刀闸及右直流刀闸实现输出，左右直流刀闸的下口通过直流断路器连接，左光伏阵列通过左直流刀闸输出后经过直流断路器及DC/AC模块与交流母线连接，右光伏阵列通过右直流刀闸输出后经过直流断路器与直流母线连接。本实用新型将光伏发电系统与交流电源系统和直流电源系统有效结合，可以灵活的对站用负荷进行匹配，操作的灵活性大幅提高。
【专利说明】变电站新能源交直流一体化站用电源系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于变电站内电源供电及太阳能发电【技术领域】，特别是一种变电站新能源交直流一体化站用电源系统。
【背景技术】
[0002]变电站站用负荷用电量一直以来由电力公司计作变电损耗摊入输配电运营成本，反映在电价构成中。近几年，变电站的站用电系统开始使用交直流一体化系统，虽然有效降低了站用电系统的冗余配置，提高了站用电的供电可靠性，但并未从根本上降低站用负荷的用电量。同时，随着化石能源的不断消耗与环境污染问题的日趋严重，绿色能源发展和低碳生活已成为中国能源消费与社会发展的新主题。其中，太阳能的利用随着近几年光伏产品价格的步步下探尤其引人瞩目。
[0003]对于光伏建筑一体化技术来说,变电站是最适合进行光伏一体化建设的建筑。一是因为变电站本身的抗震等级较高，如需在屋顶或外墙敷设光伏组件几乎不用考虑承重问题；二是因为变电站为了保障安全供电，站内均配备有直流电源、储能系统和逆变器，且储能系统一般需要保证4个小时的应急供电能力，因此容量较大，恰好可以弥补光伏电池的输出随机性，已有的直流电源系统和逆变器也可以节省光伏系统的建设投资。以35kV半户外变电站为例，根据对国家电网公司35kV变电站典型设计中的半户外站方案的数据统计，屋顶面积均值在200平方米左右，按照100W/平方米的光伏组件敷设水平，将可以安装20kW的光伏发电系统，供站内负荷用电。光伏系统所发电量可以补贴变电损耗，降低输配电运营成本。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提出一种变电站新能源交直流一体化站用电源系统。
[0005]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0006]一种变电站新能源交直流一体化站用电源系统，包括变电站变压器，与变压器输出连接的站用交流电源系统母线、站用直流电源系统母线，与直流母线及交流母线连接的蓄电池组、UPS电源及与直流母线连接的通信电源母线，其特征在于:在原有站用电源系统中进一步包括左光伏阵列及右光伏阵列，左右光伏阵列分别通过左直流刀闸KGOl及右直流刀闸KG02实现输出，左右直流刀闸的下口通过直流断路器QCOl连接，左光伏阵列通过左直流刀闸KGOl输出后经过直流断路器QC02，再经过DC/AC模块后与交流母线连接，右光伏阵列通过右直流刀闸KG02输出后经过直流断路器QC03与直流母线连接。
[0007]而且，所述左光伏阵列及右光伏阵列均安装在变电站的屋顶。
[0008]本实用新型的优点和积极效果是
[0009]1、本实用新型提出将光伏发电系统与站用交流电源、站用直流电源、站用UPS电源、站用通信电源按照一体化设计、一体化配置的建设思路进行融合，充分利用一体化电源系统中的交直流转换模块，使用光伏发电系统为站用负荷供电。
[0010]2、本实用新型使用后可有效降低原站用电源的电能消耗，降低整个变电站的全寿命周期投资成本，达到节约化石能源，促进社会绿色、实现了绿色能源在站用电系统中的自由切换，实现集约发展的目的。
[0011]3、本实用新型采用一体化设计思路，将光伏发电系统与交流电源系统和直流电源系统有效结合在一起，成为一套不可分割的电源系统，另外在光伏系统接入方面采用了内桥接线型式，提高了运行的可靠性，由于光伏发电系统与交直流电源母线都有连接，可以灵活的对站用负荷进行匹配，操作的灵活性大幅提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的电源系统原理接线图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图对本实用新型实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0014]一种变电站新能源交直流一体化站用电源系统，如图1所示，变电站变压器，与变压器输出连接的站用交流电源系统母线、站用直流电源系统母线，与直流母线及交流母线连接的蓄电池组、UPS电源及与直流母线连接的通信电源母线，本实用新型的创新点是，在原有站用电源系统中加入左光伏阵列及右光伏阵列，左右光伏阵列分别通过左直流刀闸KGOl及右直流刀闸KG02实现输出，左右直流刀闸的下口通过直流断路器QCOl连接，左光伏阵列通过左直流刀闸KGOl输出后经过直流断路器QC02，再经过DC/AC模块后与交流母线连接，右光伏阵列通过右直流刀闸KG02输出后经过直流断路器QC03与直流母线连接。
[0015]在本实用新型的具体实施中，所述左光伏阵列及右光伏阵列均安装在变电站的屋顶。
[0016]工作原理
[0017]变电站新能源交直流一体化站用电源系统在正常运行中，直流刀闸GKO1、GK02闭合、直流断路器QC02、QC03闭合、直流断路器QCOl断开，两组光伏阵列分别独立向直流母线和交流母线供电；当需要两组光伏阵列全部向直流母线或交流母线供电时，可通过闭合QCOl、断开QC02或QC03来实现；当光伏阵列出现故障时，可以通过断开GKOl或GK02来实现隔离，检修的安全性得到有效保障。
【权利要求】
1.一种变电站新能源交直流一体化站用电源系统，包括变电站变压器，与变压器输出连接的站用交流电源系统母线、站用直流电源系统母线，与直流母线及交流母线连接的蓄电池组、UPS电源及与直流母线连接的通信电源母线，其特征在于:在原有站用电源系统中进一步包括左光伏阵列及右光伏阵列，左右光伏阵列分别通过左直流刀闸KGOl及右直流刀闸KG02实现输出，左右直流刀闸的下口通过直流断路器QCOl连接，左光伏阵列通过左直流刀闸KGOl输出后经过直流断路器QC02，再经过DC/AC模块后与交流母线连接，右光伏阵列通过右直流刀闸KG02输出后经过直流断路器QC03与直流母线连接。
2.根据权利要求1所述的变电站新能源交直流一体化站用电源系统，其特征在于:所述左光伏阵列及右光伏阵列均安装在变电站的屋顶。
【文档编号】H02J11/00GK203747504SQ201320713788
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】李盛伟, 毛华, 马力, 张来, 王楠, 昝晶晶, 兰春虎, 范须露 申请人:国家电网公司, 国网天津市电力公司