[发明专利]一种应用于高原地区具有潮流控制的末端电压治理装置

说明书

本发明公开了一种应用于高原地区具有潮流控制的末端电压治理装置，包括一套或多套主机和从机，其中主机输入侧与配电网变压器输出侧连接，输出侧与从机输入侧连接，从机有直流输出端口和交流输出端口，光伏可通过MPPT直接接入直流端口，也可通过光伏逆变器接入交流端口。主机与从机的数量可根据用户容量需求选择。充分利用现有配电线路，无需重新铺设线缆，将交流配电变换为直流配电，显著降低交流配电线路长度，减少线路压降，利用电力电子变换器输出电压可控控制末端电压稳定在一定值上，实现一套装置同时解决末端低电压和光伏并网导致的节点电压升高问题；装置可扩容，便于适应季节性或阶段性的容量变化。

技术领域

本发明涉及配电网电压治理技术领域，尤其涉及一种应用于高原地区具有潮流控制的末端电压治理装置。

背景技术

随着国家经济的迅速发展，高原地区的经济建设得到了迅猛发展，但高原地区农牧区用户分布分散，导致建设时部分台区存在输电线路过长，线路压降过大，末端低电压问题日渐突出，对于普通居民而言，低电压导致无法正常使用大功率电器，用电效率降低，甚至存在一些电机类设备由于低电压而导致堵转损坏的风险。对于电网而言，当传输功率一定时，低电压会导致线路传输的电流增大，变压器损耗和线路损耗增加，输电效率降低，严重时可能会造成线路跳闸。同时由于高原地区得天独厚的优势，光伏发电得到大力发展，在光照充足的时段，日光辐射较强，温度较高，光伏系统电站输出的并网功率增加，输出的并网电压大幅增高，导致弃光率大幅增加，不利于光伏的就地消纳。

目前尚无能同时解决长距离配电导致的末端低电压及光伏并网节点电压升高的解决方案，因此发明一种应用于高原地区具有潮流控制的末端电压治理装置尤为重要。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种应用于高原地区具有潮流控制的末端电压治理装置，基于现有配电网，通过电力电子技术，将传统的交流配电变换为直流配电，利用直流配电损耗低、电力电子变换器输出电压可控、可实现能量双向流动的特点，在无需线路改造的情况下，同时解决长距离配电导致的末端低电压及光伏并网节点电压升高问题。同时还可利用电力电子变换器可双向流动的特点，将光伏发电多余电量回馈电网提升能量利用率。

为实现上述目的，本发明提出了一种应用于高原地区具有潮流控制的末端电压治理装置，包括一套或多套主机和从机组成。

主机，安装在10kV/380V变压器500米范围内，根据治理装置状态，用户容量需求，自动在直流配电模式、旁路模式和能量反向馈网模式之间切换，用于将三相交流电升压整流成为直流电，进行长距离配电，或将直流电变换为三相交流电馈网。

从机，安装在用户附近，根据治理装置状态，用户容量需求，自动在直流配电模式、旁路模式和能量反向馈网模式之间切换，用于将直流电逆变成为单相交流电，供用户使用，或将光伏剩余电量变换为直流电，进行长距离配电；

主机的输入侧与配电网变压器输出侧三相交流电连接，输出侧接长距离线缆后与从机的输入侧连接；从机输出侧与用户连接，主机与从机通过载波通信和无线通信方式交互指令与状态信息，两种通信方式相互冗余备份。

进一步地，所述主机包括三相断路器、输入载波模块、ACDC变流模块、直流继电器、旁路继电器、输出载波模块、无线通讯模块以及主控模块，其中：

ACDC变流模块为三相双向变换器，支持能量双向流动。

进一步地，所述从机包括输入断路器、输入载波模块、直流继电器、DCDC变流模块，DCAC变流模块、交流继电器、输出载波模块、输出断路器、无线通讯模块、主控模块、直流输出端口、交流输出端口以及旁路继电器，其中：

直流输出端口，供光伏经MPPT直接接入；

交流输出端口，供用户使用或光伏经光伏逆变器直接接入；

DCDC变流模块，为带高频隔离变压器的双向变换器，支持能量双向流动，变流模块输出可供光伏接入；