[发明专利]一种基于电力电子变压器交直流混合组网的配电网系统

说明书

本发明公开了一种基于电力电子变压器交直流混合组网的配电网系统，包括大电网、分布式可再生能源端、负载端和电力电子变压器，分布式可再生能源端在大电网的输入电压中端期间作为备用电源向负载端进行供电，且分布式可再生能源端在用电低谷期间将其转换的电能通过电力电子变压器向大电网传输以实现功率的双向传输并避免分布式可再生能源接入大电网时对主网造成干扰。通过使大电网与分布式能源进行协同配合以及功率的双向流动，便于电网的优化运行和控制，避免了传统分布式能源接入大电网时对主网造成的干扰，同时对不同负载需求采用不同电压类型进行供电，极大的增强了能量传输效率，降低了能量损耗。

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，具体涉及一种基于电力电子变压器交直流混合组网的配电网系统。

背景技术

当前分布式可再生能源已成为推进能源转型的重要途径，在我国负荷密集区域特别是沿海地区具有巨大发展潜力，以IT类负载、变频空调及电动汽车为代表的广义直流用能设备比例快速升高，其变流环节严重降低了系统能效。面向分布式可再生能源可靠消纳及直流负荷经济用能的重大需求，交直流混合电网在经济性、可靠性及灵活性等方面存在明显优势。

目前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，并且传统能源日趋耗竭，能源结构低碳化的压力与日俱增。采用交直流配用电技术能够有效减少配用电过程中交直流转化的中间环节，提高配用电的效率、可靠性和灵活性，妥善解决分布式新能源和储能系统接入以后的系统稳定问题，是国际配用电研究领域的重要发展方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电力电子变压器交直流混合组网的配电网系统，以解决现有技术配网中交直流能量变换损耗高、配用电灵活性差和配用电环节匹配性低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种基于电力电子变压器交直流混合组网的配电网系统，包括大电网、分布式可再生能源端、负载端和电力电子变压器，其特征在于：所述分布式可再生能源端在所述大电网的输入电压中端期间作为备用电源向所述负载端进行供电，且所述分布式可再生能源端在用电低谷期间将其转换的电能通过所述电力电子变压器向所述大电网传输以实现功率的双向传输并避免所述分布式可再生能源接入所述大电网时对主网造成干扰；

所述分布式可再生能源端以至少两个电压等级输送电能，所述电力电子变压器向上设置有与所述电压等级一一对应的母线。

作为本发明的一种优选方案，所述分布式可再生能源端包括具有不同电压等级的光伏发电系统和光热发电系统。

作为本发明的一种优选方案，所述电力电子变压器通过240V直流母线与所述光伏发电系统连接，所述电力电子变压器通过380V交流母线与所述光热发电系统连接。

作为本发明的一种优选方案，所述电力电子变压器至少设置有两个，每个所述电力电子变压器的240V直流母线之间以及380V交流母线之间均通过电气互联母线进行连接以实现所述电力电子变压器不同电压等级的端口之间的功率自由双向流动。

作为本发明的一种优选方案，所述光伏发电系统通过DC/AC变换器将交流电变为340V直流电后接入所述240V直流母线，所述光热发电系统通过DC/DC变换器将交流电变为380V交流电后接入380V交流母线。

作为本发明的一种优选方案，所述负载端包括交流负载和直流负载，所述电力电子变压器依次通过所述380V交流母线和交流断路器与所述大电网以及所述交流负载连接，所述交流断路器在所述大电网、电力电子变压器和交流负载中任意一个或多个故障时切断相应电路；所述电力电子变压器依次通过所述240V直流母线和直流断路器与所述直流负载连接，所述直流断路器在所述电力电子变压器和直流负载中任意一种或两个故障时切断相应电路。