供电系统及供电系统启动方法与流程

文档序号:16056681发布日期:2018-11-24 11:46阅读:300来源:国知局

本发明涉及供电技术领域,具体而言,涉及一种供电系统及供电系统启动方法。

背景技术

电力是国民经济发展的动力源泉,为经济社会发展提供了可靠的电力保障。因此,电力系统运行的安全、可靠是国民经济能否快速发展的重中之重。

目前,传统交流配网中交直流能量变换损耗高、配用电灵活性差、配用电环节匹配性低的问题日益凸现,在一些位置限制的场所下,很难安装交流变压器。随着国民经济的快速发展,直流供电设备的应用领域越来越广,交直流混合供电需求不断增多,目前能量转变单一的交流变压器无法适应新的用能场景。近几年,交直流混合的电力电子变压器得到了飞速发展,但是,目前国内使用的均为双端口的电力电子变压器,只能提供单一的直流供电或者交流供电,无法做到交直流混合供电,并且目前将交直流配电、新能源、储能技术整合成一个系统进行研究的较少,因此不能为用户提供配用电的经济性、可靠性和灵活性。



技术实现要素:

针对上述现有技术中存在的问题,本发明提供了一种供电系统及供电系统启动方法,将交直流配电、新能源、储能技术整合成一个系统,可以为用户提供经济、可靠和灵活的配用电,并且提高了供电系统启动的成功率。

第一方面,本发明实施例提供了一种供电系统,所述系统包括:三端口电力电子变压器、第一可再生能源系统、第一储能系统、第二可再生能源系统以及第二储能系统;

所述三端口电力电子变压器的输入端与高压电网连接;

所述第一可再生能源系统和第一储能系统均与所述三端口电力电子变压器的交流电输出端口连接;

所述第二可再生能源系统和第二储能系统均与所述三端口电力电子变压器的直流电输出端口连接。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述第一可再生能源系统包括第一光伏系统和第一风能系统。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述第二可再生能源系统包括第二光伏系统、第二风能系统。

结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述第一可再生能源系统和第一储能系统通过交流母线与所述三端口电力电子变压器的交流电输出端口连接;所述第二可再生能源系统和第二储能系统通过直流母线与所述三端口电力电子变压器的直流电输出端口连接。

第二方面,本发明实施例还提供了一种供电系统启动方法,所述供电系统为第一方面所述的供电系统,其特征在于,所述方法包括:

启动三端口电力电子变压器;

接入第一可再生能源系统和所述第一储能系统;

接入第二可再生能源系统和所述第二储能系统。

结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式,其中,所述启动三端口电力电子变压器的步骤,包括:

确定所述三端口电力电子变压器的三个端口均处于未连接状态;

确定所述三端口电力电子变压器处于热备用状态;

确定高压电网的电压幅值、频率处于稳定状态;

将所述三端口电力电子变压器的输入端口与所述高压电网连接。

结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式,其中,所述接入第一可再生能源系统和所述第一储能系统的步骤,包括:

确定所述第一可再生能源系统和所述第一储能系统均处于未连接状态;

确定与所述三端口电力电子变压器的交流电输出端口连接的交流母线的电压幅值、频率处于稳定状态,将所述第一可再生能源系统通过所述交流母线接入所述三端口电力电子变压器的交流电输出端口;

确定与所述三端口电力电子变压器的交流电输出端口连接的所述交流母线的电压幅值、频率处于稳定状态,将所述第一储能系统通过所述交流母线接入所述三端口电力电子变压器的交流电输出端口。

结合第二方面第二种可能的实施方式,本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式,其中,所述将所述第一可再生能源系统通过所述交流母线接入所述三端口电力电子变压器的交流电输出端口的步骤,包括:

逐个将所述第一光伏系统和所述第一风能系统通过所述交流母线接入所述三端口电力电子变压器的交流电输出端口;

每次接入所述三端口电力电子变压器的交流电输出端口之前,确定与所述三端口电力电子变压器的交流电输出端口连接的所述交流母线的电压幅值、频率处于稳定状态。

结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式,其中,所述接入第二可再生能源系统和所述第二储能系统的步骤,包括:

确定所述第二可再生能源系统和所述第二储能系统均处于未连接状态;

确定与所述三端口电力电子变压器的直流电输出端口连接的直流母线的电压幅值、频率处于稳定状态,将所述第二可再生能源系统通过所述直流母线接入所述三端口电力电子变压器的直流电输出端口;

确定与所述三端口电力电子变压器的直流电输出端口连接的所述直流母线的电压幅值、频率处于稳定状态,将所述第二储能系统通过所述直流母线接入所述三端口电力电子变压器的直流电输出端口。

结合第二方面第四种可能的实施方式,本发明实施例提供了第五方面的第三种可能的实施方式,其中,所述将所述第二可再生能源系统通过所述直流母线接入所述三端口电力电子变压器的直流电输出端口的步骤,包括:

逐个将所述第二光伏系统和所述第二风能系统通过所述直流母线接入所述三端口电力电子变压器的直流电输出端口;

每次接入所述三端口电力电子变压器的直流电输出端口之前,确定与所述三端口电力电子变压器的直流电输出端口连接的所述直流母线的电压幅值、频率处于稳定状态。

本发明实施例带来了以下有益效果:

本发明实施例提供了供电系统及供电系统启动方法,供电系统包括:三端口电力电子变压器、第一可再生能源系统、第一储能系统、第二可再生能源系统以及第二储能系统;三端口电力电子变压器的输入端与高压电网连接;第一可再生能源系统和第一储能系统均与三端口电力电子变压器的交流电输出端口连接;第二可再生能源系统和第二储能系统均与三端口电力电子变压器的直流电输出端口连接,将交直流配电、可再生能源系统以及储能系统整合成一个供电系统为用户提供配用电,实现了用户用电的经济性,可靠性和灵活性;供电系统启动方法包括启动三端口电力电子变压器;接入第一可再生能源系统和第一储能系统;接入第二可再生能源系统和第二储能系统,通过有序的接入各个系统,每次接入时都对系统的稳定状态进行判断,确保系统一直处于稳定运行状态,提高系统的启动成功率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的供电系统的连接结构示意图;

图2为本发明实施例所提供的供电系统启动方法的流程图;

图3为本发明实施例提供的三端口电力电子变压器启动的流程图;

图4为本发明实施例提供的接入第一可再生能源系统和第一储能系统的操作流程图;

图5为本发明实施例提供的接入第二可再生能源系统和第二储能系统的操作流程图。

图示:100-高压电网;110-三端口电力电子变压器;120-第一可再生能源系统;121-第一光伏系统;122-第一风能系统;130-第一储能系统;140-交流负荷;150-第二可再生能源系统;151-第二光伏系统;152-第二风能系统;160-第二储能系统;170-直流负荷。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

针对现有的供电方式单一,难以为用户提供经济、可靠、灵活的配用电的问题,本发明实施例提供了一种供电系统及供电系统启动方法,以下首先对本发明的供电系统进行详细介绍。

实施例一

本实施例提供了一种供电系统,如图1所示,该供电系统包括:三端口电力电子变压器110、第一可再生能源系统120、第一储能系统130、第二可再生能源系统150以及第二储能系统160;

三端口电力电子变压器110的输入端与高压电网连接100;

第一可再生能源系统120和第一储能系统130均与三端口电力电子变压器110的交流电输出端口连接;

第二可再生能源系统150和第二储能系统160均与三端口电力电子变压器110的直流电输出端口连接。

其中,第一可再生能源系统120包括第一光伏系统121和第一风能系统122;第二可再生能源系统150包括第二光伏系统151和第二风能系统152;第一可再生能源系统120和第一储能系统130通过交流母线与三端口电力电子变压器110的交流电输出端口连接;第二可再生能源系统150和第二储能系统160通过直流母线与三端口电力电子变压器110的直流电输出端口连接。

在一个可选的实施例,三端口电力电子变压器110输入端口为10kv交流端口,可以通过断路器与高压电网连接;交流电输出端口的电压可以是380v或者370v,直流电输出端口的电压可以是240v或者220v;交流母线上的电压与交流电输出端口输出的电压相同,直流母线上的电压与直流电输出端口输出的电压相同;各端口分别通过断路器与相应母线连接。

例如,如图1中所示的,三端口电力电子变压器110的10kv交流端口通过断路器j1连接高压电网;380v交流端口通过断路器j2连接交流母线;240v直流端口通过断路器j3连接直流母线。

在一个可选的实施例,第一可再生能源系统120和第一储能系统130可以通过断路器接入交流母线与三端口电力电子变压器110的交流电输出端口连接,并通过断路器接入消耗交流电的设备或者装置;第二可再生能源系统150和第二储能系统160均可以通过断路器与接入直流母线与三端口电力电子变压器110的直流电输出端口连接,并通过断路器接入消耗直流电的设备或者装置。

例如,如图1所示的,第一光伏系统121、第一风能系统122、第一储能系统130分别通过断路器j4、断路器j5、断路器j6接入交流母线与三端口电力电子变压器110的交流电输出端口连接,并通过断路器j7接入交流负荷140;第二光伏系统151、第二风能系统152、第二储能系统160分别通过断路器j8、断路器j9、断路器j10接入直流母线与三端口电力电子变压器110的直流电输出端口连接,并通过断路器j11接入直流负荷170。

本发明实施例提供的供电系统包括三端口电力电子变压器、第一可再生能源系统、第一储能系统、第二可再生能源系统以及第二储能系统;三端口电力电子变压器的输入端与高压电网连接;第一可再生能源系统和第一储能系统均与三端口电力电子变压器的交流电输出端口连接;第二可再生能源系统和第二储能系统均与三端口电力电子变压器的直流电输出端口连接,将交直流配电、可再生能源系统以及储能系统整合成一个供电系统为用户提供配用电,实现了用户用电的经济性,可靠性和灵活性。

实施例二

本实施例提供了一种供电系统启动方法,用于启动实施例一所提供的供电系统,如图2所示,该方法包括以下步骤:

步骤s210,启动三端口电力电子变压器;

步骤s220,接入第一可再生能源系统和第一储能系统;

步骤s230,接入第二可再生能源系统和第二储能系统。

具体地,该供电系统启动方法中,步骤s210,启动三端口电力电子变压器的流程如图3所示,包括:

步骤s211,确定三端口电力电子变压器的三个端口均处于未连接状态;

步骤s212,确定三端口电力电子变压器处于热备用状态;

步骤s213,确定高压电网的电压幅值、频率处于稳定状态;

步骤s214,将三端口电力电子变压器的输入端口与高压电网连接。

具体地,该供电系统启动方法中,步骤s220,接入第一可再生能源系统和第一储能系统的流程如图4所示,包括:

步骤s221,确定第一可再生能源系统和第一储能系统均处于未连接状态;

步骤s222,确定与三端口电力电子变压器的交流电输出端口连接的交流母线的电压幅值、频率处于稳定状态,将第一可再生能源系统通过交流母线接入三端口电力电子变压器的交流电输出端口;

步骤s223,确定与三端口电力电子变压器的交流电输出端口连接的交流母线的电压幅值、频率处于稳定状态,将第一储能系统通过交流母线接入三端口电力电子变压器的交流电输出端口。

其中,步骤s222中,将第一可再生能源系统通过交流母线接入三端口电力电子变压器的交流电输出端口的步骤,包括:

逐个将第一光伏系统和第一风能系统通过交流母线接入三端口电力电子变压器的交流电输出端口;

每次接入三端口电力电子变压器的交流电输出端口之前,确定与三端口电力电子变压器的交流电输出端口连接的交流母线的电压幅值、频率处于稳定状态。

在一个可选的实施例,三端口的电力电子变压器的交流端口与第一可再生能源系统和第一储能系统接入后,确定与三端口电力电子变压器的交流电输出端口连接的交流母线的电压幅值、频率处于稳定状态,将交流负荷接入,使三端口电力电子变压器的交流端口、第一可再生能源系统和第一储能系统为交流负荷提供交流电压。

具体地,该供电系统启动方法中,步骤s230,接入第二可再生能源系统和第二储能系统的流程如图5所示,包括:

步骤s231,确定第二可再生能源系统和第二储能系统均处于未连接状态;

步骤s232,确定与三端口电力电子变压器的直流电输出端口连接的直流母线的电压幅值、频率处于稳定状态,将第二可再生能源系统通过直流母线接入三端口电力电子变压器的直流电输出端口;

步骤s233,确定与三端口电力电子变压器的直流电输出端口连接的直流母线的电压幅值、频率处于稳定状态,将第二储能系统通过直流母线接入三端口电力电子变压器的直流电输出端口。

其中,步骤s232中,将第二可再生能源系统通过直流母线接入三端口电力电子变压器的直流电输出端口的步骤,包括:

逐个将第二光伏系统和第二风能系统通过直流母线接入三端口电力电子变压器的直流电输出端口;

每次接入三端口电力电子变压器的直流电输出端口之前,确定与三端口电力电子变压器的直流电输出端口连接的直流母线的电压幅值、频率处于稳定状态。

在一个可选的实施例,三端口的电力电子变压器的直流端口与第二可再生能源系统和第二储能系统接入后,确定与三端口电力电子变压器的直流电输出端口连接的直流母线的电压幅值、频率处于稳定状态,将直流负荷接入,使三端口电力电子变压器的直流端口、第二可再生能源系统和第二储能系统为直流负荷提供直流电压。

本实施例提供的供电系统启动方法,用于启动实施例一所提供的供电系统,该供电系统启动方法包括启动三端口电力电子变压器;接入第一可再生能源系统和第一储能系统;接入第二可再生能源系统和第二储能系统,通过有序的接入各个系统,每次接入时都对系统的稳定状态进行判断,确保系统一直处于稳定运行状态,提高系统的启动成功率。

进一步地,本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质存储有机器可执行指令,该机器可执行指令在被处理器调用和执行时,机器可执行指令促使处理器实现上述的供电系统启动方法。

本发明实施例提供的供电系统及供电系统启动方法具有相同的技术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。

需要说明的是,在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露系统和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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