[发明专利]一种用于大规模电动汽车的新型微网拓扑结构

说明书

本发明公开了一种用于大规模电动汽车的新型微网拓扑结构，包括：交流母线、第一直流母线、第二直流母线、用电负荷系统、储能系统、分布式电源和电动汽车充电站；分布式电源、交流储能单元和交流负荷分别与交流母线相连接；第一直流母线和第二直流母线分别与交流母线相连接；第一直流母线连接有居民直流负荷、直流储能单元、重要负荷和敏感负荷；第二直流母线连接有工业直流负荷和电动汽车充电站。利用本发明提供的新型微网拓扑结构，采用交直流母线将微电网内用电负荷系统进行分隔，可以降低大规模电动汽车充电站接入引起的电能质量降低等影响，以保障微电网内重要负荷及敏感负荷的持续可靠供电。

技术领域

本发明涉及电力系统网络拓扑结构技术领域，特别涉及一种用于大规模电动汽车的新型微网拓扑结构。

背景技术

电动汽车作为替代传统汽油汽车的新一代交通工具，在世界各国均得到了大力支持，使得电动汽车在近些年得到了广泛普及。随着电动汽车的大力推广，在微电网的建设规划中，大规模电动汽车接入微电网时，由于电动汽车作为恒功率负荷，直接接入微电网的交流母线，将会在微电网供电系统中引入大量谐波，进一步降低电力系统的供电质量。因此，需要在大规模电动汽车接入的应用环境下，建立微电网结构，以减小谐波的影响。

目前，如图1所示，传统的微电网结构包括：分布式电源、储能系统和用电负荷系统；其中，分布式电源包括风力发电机、太阳能发电机或微型燃气轮机发电等；用电负荷系统包括敏感负荷和重要负荷；储能系统包括直流储能单元和交流储能单元。所有分布式电源、储能系统和用电负荷系统均连接在一条交流母线上，分布式电源及用电负荷系统等波动会对微电网的电能质量造成影响。

但是，当大规模电动汽车通过电动汽车充电站接入微电网时，在电动汽车充电站启动或达到充电高峰期，可能导致微电网内出现功率缺额，从而影响微电网的频率；而当分布式电源出力的波动会直接影响到用电负荷系统的供电质量，进一步影响微电网内电能质量的可靠性。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种用于大规模电动汽车的新型微网拓扑结构，解决传统的微电网结构中，当大规模电动汽车接入微电网时，对微电网内电能质量的可靠性造成影响的问题。

根据本发明的实施例，提供了一种用于大规模电动汽车的新型微网拓扑结构，包括：交流母线、第一直流母线、第二直流母线、用电负荷系统、储能系统、分布式电源和电动汽车充电站，其中，

所述储能系统包括交流储能单元和两个直流储能单元；

所述用电负荷系统包括直流负荷、交流负荷、敏感负荷和重要负荷；

所述直流负荷包括工业直流负荷和居民直流负荷；

所述交流母线通过变压器和主开关与配电网相连接；

所述分布式电源、所述交流储能单元和所述交流负荷分别与所述交流母线相连接；

所述第一直流母线和所述第二直流母线分别与所述交流母线相连接；

所述第一直流母线包括第一段第一直流母线和第二段第一直流母线；

所述第一段第一直流母线连接有所述居民直流负荷和一所述直流储能单元；

所述第二段第一直流母线连接有所述重要负荷、所述敏感负荷和另一所述直流储能单元；

所述第二直流母线连接有所述工业直流负荷和所述电动汽车充电站。

优选地，所述用于大规模电动汽车的新型微网拓扑结构还包括：联络线路，所述联络线路用于连接所述配电网和所述第二段第一直流母线，所述联络线路用于若微电网功率出现缺额时，则由所述配电网通过所述联络线路直接为所述敏感负荷及所述重要负荷提供电能；和/或，所述联络线路用于连接所述电动汽车充电站和所述交流母线。