[发明专利]一种应用于办公生活园区的交直流混合配电网系统

说明书

本发明公开了一种应用于办公生活园区的交直流混合配电网系统，包括电力电子变压器、负荷侧和综合能源侧，电力电子变压器具有依据电压等级设置的多个端口，综合能源侧和电力电子变压器通过端口双向连接，综合负载侧通过端口与电力电子变压器连接，电力电子变压器依据各端口的潮流方向对综合能源侧进行调控。采用多端口多功能电力电子变压器作为系统能量路由器，合理配置故障电流控制器以实现系统的稳定高效运行，同时通过电力电子变压器实现多种分布式可再生能源高比例接入、交直流配用电多级混联。通过储电、储热等综合储能系统，实现源、网、荷、储高效互补，同时改善多种分布式能源高比例接入对电网的影响。

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，具体涉及一种应用于办公生活园区的交直流混合配电网系统。

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应用于办公生活园区的交直流混合配电网系统，以解决现有技术中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：

一种应用于办公生活园区的交直流混合配电网系统，包括电力电子变压器、负荷侧和综合能源侧，所述电力电子变压器具有依据电压等级设置的多个端口，所述综合能源侧和所述电力电子变压器通过所述端口双向连接，所述综合负载侧通过所述端口与所述电力电子变压器连接，所述电力电子变压器依据各端口的综合能源侧中分布式可再生能源出力-负荷∑与0值的大小关系计算系统的潮流方向，所述电力电子变压器依据所述潮流方向对所述综合能源侧进行调控。

作为本发明的一种优选方案，所述电力电子变压器各个端口所对应的电压等级为交流10KV、交流380V及直流±375V，所述电力电子变压器的各个端口分别设置有与电压等级向相对应的10KV交流母线、380V交流母线和±375直流母线，所述综合能源侧通过所述10KV交流母线、380V交流母线和±375直流母线与所述电力电子变压器进行双向连接以实现三个电压等级之间的潮流双向流动，所述综合能源侧通过所述380V交流母线和所述±375直流母线向所述综合负荷侧供电。

作为本发明的一种优选方案，所述综合能源侧包括大电网，以及作为分布式可再生能源供应端的风机发电单元、光热发电单元和光伏发电单元，所述大电网通过所述10KV交流母线与所述电力电子变压器双向连接，所述风机发电单元和所述光热发电单元均通过所述380V交流母线与所述电力电子变压器双向连接，所述光伏发电单元通过所述±375直流母线与所述电力电子变压器双向连接。

作为本发明的一种优选方案，当所述∑＜0时所述电力电子变压器判定整个交直流混合配电网系统的综合负荷侧能就地消纳再生能源出力，所述电力电子变压器对所述大电网上电能进行调控以补充缺额部分，电力潮流从10kV交流母线经电力电子变压器流向±375V直流母线和380V交流母线。

作为本发明的一种优选方案，当所述∑＞0时所述电力电子变压器判定为整个交直流混合配电网系统有余电上网，电力潮流从±375V直流母线经电力电子变压器流向10kV交流母线和380VAC母线。