[发明专利]一种交直流混联电网

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及一种交直流混联电网。

背景技术

随着可再生能源的规模化接入配网、电动汽车、数据中心等直流负荷的大量应用，在配电侧呈现了交直流电源、交直流负荷共存的态势。变电站作为配网中能量交换节点，其可控性和供电灵活性逐渐成为业界关注和研究的热点，传统机械电磁式、供电模式单一的变电站很难满足未来配电网发展的需要。

为了解决这一问题，公开号为CN203800620U的专利文件公开了一种基于单导线交直流混合技术的配电网系统，系统中包括若干交流源和若干直流源，第一交流源和直流源均与第一Z型变压器连接，第一Z型变压器与第二Z型变压器通过线路连接，第二Z型变压器与升压波电流相连，第二Z型变压器还与第二交流源连接，第一交流源与一第一负载连接，第二交流源与第二Z型变压器之间连接有第二负载，以在无严重波形畸变的前提下，实现交流与直流的融合。

然而，对比文件主要是采用Z型变压器，配以独立的直流源和交流源，对灵活组网有一定的局限性，且不适用于无单独的直流源依然可以提供交流电和直流电的情况，因此，灵活组网的交直流混合供电网仍是本领域技术人员面临的一大难题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的配电网无法提供进行大规模直流供电的缺陷，从而提供一种交直流混联电网，具体方案为：

一种交直流混联电网，包括

若干个柔性变电站，所述每个柔性变电站包含有多个电压等级交直流接口，所述每个柔性变电站分别包括高压交流系统、高压直流系统、低压交流系统、低压直流系统中的部分或全部，所有柔性变电站中至少包括一个高压交流系统、一个高压直流系统、一个低压交流系统和一个低压直流系统；

所述每个柔性变电站中的高压交流系统、高压直流系统、低压交流系统、低压直流系统分别互联成网。

上述交直流混联电网，其中，所述多个电压等级交直流接口包括高压交流接口、高压直流接口、低压交流接口和低压直流接口。

上述交直流混联电网，其中，所述高压交流系统、高压直流系统、低压交流系统、低压直流系统任意两个之间通过柔性变电站实现功率双向流动。

上述交直流混联电网，所述柔性变电站的高压交流系统及低压交流系统的电压、频率和相位均可调节，所述高压直流系统及低压直流系统的电压可调节。

上述交直流混联电网，其中，所述高压交流系统与低压交流系统之间设置有第一电压变换模块和第一电压逆变换模块，所述第一电压变换模块将高压交流电变换为低压交流电，所述第一电压逆变换模块将低压交流电变换为高压交流电。

上述交直流混联电网，其中，所述高压直流系统与所述低压直流系统中设置有第二电压变换模块和第二电压逆变换模块，所述第二电压变换模块将高压直流电变换为低压直流电，所述第二电压逆变换模块将低压直流电变换为高压直流电。

上述交直流混联电网，其中，所述高压交流系统与所述高压直流系统之间设置有第一功率变换模块和第一功率逆变换模块，所述第一功率变换模块将高压交流电变换为高压直流电，所述第一功率逆变换模块将高压直流电变换为高压交流电。

上述交直流混联电网，其中，所述低压交流系统与所述低压直流系统之间设置有第二功率变换模块和第二功率逆变换模块，所述第二功率变换模块将低压交流电变换为低压直流电，所述第二功率逆变换模块将低压直流电变换为低压交流电。

上述交直流混联电网，其中，所述第一电压变换模块与第一电压逆变换模块为独立的模块或为集成在一起的一体化模块，所述第二电压变换模块与第二电压逆变换模块为独立的模块或为集成在一起的一体化模块，所述第一功率变换模块与第一功率逆变换模块为独立的模块或为集成在一起的一体化模块，所述第二功率变换模块与第二功率逆变换模块为独立的模块或为集成在一起的一体化模块。

上述交直流混联电网，其中，所述高压直流系统中直接接入新能源和储能系统，用于当上级电网故障或异常时提供电能。

上述交直流混联电网，其中，所述低压交流系统、低压直流系统中分别接入分布式电源、储能，以用于当上级电网故障或异常时提供电能。

上述交直流混联电网，其中，所述交直流混联电网中，一个或者几个柔性变电站出现故障时，交直流混联电网中除出现故障的柔性变电站之外的其他柔性变电站正常工作。

本发明技术方案，具有如下优点：