[发明专利]一种中压辐射型双极直流配电系统及配电方法

说明书

本发明提供的中压辐射型双极直流配电系统及配电方法，包括：双极直流配电网络、第一直流断路器、第二直流断路器和四个单刀双掷隔离开关；第一直流断路器的一端连接双极直流配电网络的第一直流配电线路，第一直流断路器的另一端连接第一单刀双掷隔离开关的第一不动端和第三单刀双掷隔离开关的第一不动端；第二直流断路器的一端连接所述双极直流配电网络的第二直流配电线路，第二直流断路器的另一端连接第二单刀双掷隔离开关的第二不动端和第四单刀双掷隔离开关的第二不动端。本发明提供的中压辐射型双极直流配电系统，基于双极直流配电的现有优势，通过增设四个单刀双掷隔离开关，实现了中压直流配电，具有比交流配电结构更强的可靠性和弹性。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种中压辐射型双极直流配电系统及配电方法。

背景技术

可靠性一直是配电网规划设计的重要依据，它保证了配电网能快速合理地应对常见故障，但是配电网的规划设计应同时考虑系统的可靠性和弹性。国内外学者针对可靠性已有大量的研究，但针对弹性的研究仅停留在定义概念且没有统一。英国能源研究中心、美国电力系统工程研究中心及一些学者均对系统的弹性做了定义，包括“4Rs”弹性概念，短期弹性与长期弹性概念和结合事件过程的弹性曲线概念等等。

随着电力电子技术在配用电系统中的广泛应用，为解决现有交流配用电系统的存在问题，直流配电技术的研究对配电网的建设发展有着重大意义。采用直流配电系统可以简化现有配用电设备中大量的交直流变换环节，减少能源在传输过程中的损耗，提高能源利用效率。研究表明，直流配电无论从技术上还是从经济上都是可行的。

从技术经济以及充分利用原有交流配电系统存量资产的角度出发，交直流混合配电更有可能成为可行的过渡技术模式。其中，双极直流配电系统为双极配电，任何一极发生故障都会不影响另一极的运行，而交流配电系统为三相配电，任何一相发生故障都将导致系统发生停电，因此，相对来说双极直流配电系统一定程度上能够增加整个电力系统的弹性。

目前，配电网可从原件、结构和运行方式三个方面提高系统弹性。例如，通过加固升级电力系统原件来提高系统的鲁棒性、通过增加备用线路或改变线路结构来提高系统的冗余性、采用更快速的保护控制系统来提高系统的灵活性等。然而，以上提高配电网弹性的措施，均以交流配电方式为基础，且均是以增加硬件投资的方式来换取较高的弹性，并没有从配电方式的角度来考虑如何提高整个电力系统的弹性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种中压辐射型双极直流配电系统及配电方法。

本发明提供一种中压辐射型双极直流配电系统，主要包括：双极直流配电网络、第一直流断路器、第二直流断路器和四个单刀双掷隔离开关；第一直流断路器的一端连接双极直流配电网络的第一直流配电线路，第一直流断路器的另一端连接第一单刀双掷隔离开关的第一不动端和第三单刀双掷隔离开关的第一不动端；第一单刀双掷隔离开关的动端连接第二单刀双掷隔离开关的动端和第一负荷；第三单刀双掷隔离开关的动端连接第四单刀双掷隔离开关的动端和第二负荷；第二直流断路器的一端连接双极直流配电网络的第二直流配电线路，第二直流断路器的另一端连接第二单刀双掷隔离开关的第二不动端和第四单刀双掷隔离开关的第二不动端；第一单刀双掷隔离开关的第二不动端、第二单刀双掷隔离开关的第一不动端、第三单刀双掷隔离开关的第二不动端、第四单刀双掷隔离开关的第一不动端相互连接并接地。

根据本发明提供的一种中压辐射型双极直流配电系统，所述双极直流配电网络，包括：

第一交流断路器、第二交流断路器、第一电压源换流器、第二电压源换流器；交流主干母线通过第一交流断路器接入至第一电压源换流器，并从第一电压源换流器输出所述第一直流配电线路；交流主干母线还通过第二交流断路器接入至第二电压源换流器，并从第二电压源换流器输出第二直流配电线路。