一种多配电台区交直流柔性互联拓扑结构的制作方法

本发明涉及配电网线路运维，尤其涉及一种多配电台区交直流柔性互联拓扑结构。

背景技术：

1、低压配电台区通常采用单电源、辐射型的独立供电模式，这种运行模式已无法满足用户侧高比例分布式光伏和高比例电力电子设备接入的新型电力系统的运行需求。

2、以单一配电台区为单位的台区负荷与分布式光伏的时序特征可能存在不匹配的情况，导致部分时刻光伏出力大于台区负荷需求，出现低电压等级电网通过台区变压器倒送功率至高电压等级电网的现象，不仅对包含变压器、电力线路和继电保护在内的配电设备的安全稳定运行造成危害，也会增加系统运行的网损。此外，部分配电台区交、直流负荷的迅速增长导致台区间负荷率失衡问题越发突出，造成台区变压器的瞬时重载或过载运行，同样不利于系统的经济运行，带来安全隐患。

技术实现思路

1、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明提供了一种多配电台区交直流柔性互联拓扑结构解决传统的结构出现的低电压等级电网通过台区变压器倒送功率至高电压等级电网的现象，以及增加系统运行的网损、造成台区变压器的瞬时重载或过载运行的问题。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、本发明提供了一种多配电台区交直流柔性互联拓扑结构，包括：

5、电能质量控制单元，所述电能质量控制单元包括互联型配电变压器，所述互联型配电变压器包括变压模块和耦合模块，所述变压模块与耦合模块连接，用于实现电压幅值和相角连续无级差调节，构成对外交流接口。

6、作为本发明所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构的一种优选方案，其中：所述电能质量控制单元还包括控制总成，所述控制总成包括节电开关，所述节电开关并联于耦合模块的两端，用于在无需电压调节时能够降低线路损耗。

7、作为本发明所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构的一种优选方案，其中：所述控制总成还包括换流模块；

8、换流模块的交流侧与所述节电开关的线路侧连接，用于从线路获取电能或者反馈电能到线路。

9、作为本发明所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构的一种优选方案，其中：所述控制总成还包括调压模块；

10、所述调压模块与换流模块之间通过直流母线相连，用于构成电能质量控制单元的对外直流接口，能够接入直流电源和负荷。

11、作为本发明所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构的一种优选方案，其中：所述调压模块与所述耦合模块的低压线圈两端连接，用于实现电压幅值和相角连续无级差调节。

12、作为本发明所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构的一种优选方案，其中：还包括交流互联开关，

13、所述交流互联开关与电能质量控制单元连接，用于实现交流柔性互联。

14、作为本发明所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构的一种优选方案，其中：还包括直流互联开关，

15、所述直流互联开关与电能质量控制单元连接，用于实现直流柔性互联。

16、作为本发明所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构的一种优选方案，其中：所述控制总成还包括总控制器；

17、所述总控制器通过通信线与换流模块、调压模块连接，通过控制线与节电开关连接，用于实现连接模块的动作控制与数据交互。

18、作为本发明所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构的一种优选方案，其中：所述总控制器与交流互联开关、直流互联开关和节电开关通过通信线连接，用于实现两侧供电线路参数的实时采集与计算。

19、作为本发明所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构的一种优选方案，其中：所述互联型配电变压器和控制总成通过耦合模块的低压线圈和调压模块的进线侧连接，用于调节电压相关参数。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的拓扑结构实现了多个配电台区以交流或直流不同形式的互联互通，实现跨台区的分布式光伏消纳和负荷的空间转移，达成配电台区间的柔性容量互济的目的。同时，本拓扑兼具电能质量治理能力，不需要增加任何辅助装置即可优化台区电能质量，另一方面，还可快速切除故障配电台区，避免该配电台区的用户停电，提升供电可靠性。

技术特征：

1.一种多配电台区交直流柔性互联拓扑结构，其特征在于，包括，

2.如权利要求1所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构，其特征在于，所述电能质量控制单元(100)还包括控制总成(102)，所述控制总成(102)包括节电开关(102a)，所述节电开关(102a)并联于耦合模块(101b)的两端，用于在无需电压调节时能够降低线路损耗。

3.如权利要求2所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构，其特征在于，所述控制总成(102)还包括换流模块(102b)；

4.如权利要求3所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构，其特征在于，所述控制总成(102)还包括调压模块(102c)；

5.如权利要求4所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构，其特征在于，所述调压模块(102c)与所述耦合模块(101b)的低压线圈两端连接，用于实现电压幅值和相角连续无级差调节。

6.如权利要求4或5所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构，其特征在于，还包括交流互联开关(200)，

7.如权利要求6所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构，其特征在于，还包括直流互联开关(300)，

8.如权利要求7所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构，其特征在于，所述控制总成(102)还包括总控制器(102d)；

9.如权利要求8所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构，其特征在于，

10.如权利要求1或9所述的多配电台区交直流柔性互联拓扑结构，其特征在于，所述互联型配电变压器(101)和控制总成(102)通过耦合模块(101b)的低压线圈和调压模块(102c)的进线侧连接，用于调节电压相关参数。

技术总结
本发明公开了多配电台区交直流柔性互联拓扑结构，包括，电能质量控制单元，所述电能质量控制单元包括变压器，所述变压器包括变压模块和耦合模块，所述变压模块与耦合模块连接，用于实现电压幅值和相角连续无级差调节，构成对外交流接口。本发明的拓扑结构实现了多个配电台区以交流或直流不同形式的互联互通，实现跨台区的分布式光伏消纳和负荷的空间转移，达成配电台区间的柔性容量互济的目的。同时，本拓扑兼具电能质量治理能力，不需要增加任何辅助装置即可优化台区电能质量，另一方面，还可快速切除故障配电台区，避免该配电台区的用户停电，提升供电可靠性。

技术研发人员：李自清,姜富修,潘明,刘文松,徐洪海,顾小虎,张勇,高浩,皇甫晨晨,姚彦良,王志刚,朱宁,李丰攀,徐梦潇,孙文辉,李国艺,吴彬,张海林
受保护的技术使用者：上海置信电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16