一种多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统，包括多个配电变压器，每个所述配电变压器的低压侧用于与供电母线相连以通过所述供电母线为用电负载配电；还包括第一双向变流器；每个所述第一双向变流器的交流侧端口与一个配电变压器对应的所述供电母线电性连接，且各第一双向变流器的直流侧端口通过直流母线互联，以使多个配电变压器之间形成网状配电网络；本发明专利技术中的多个配电变压器之间形成网状连接网络，每一个配电变压器之间都可以相互柔性连接，系统中的电能可以沿网格形配电网络在各配电变压器之间进行迁移和分配，实现功率相互支持、能量交互、电压互相支撑、互为紧急备用，保证企业配电安全并提高了电力资产利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统
本专利技术属于智能电网
，更具体地，涉及一种多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统。
技术介绍
供配电系统一般由高压配电所、高压配电线路、低压变电所、低压配电线路及用电设备组成。根据公共电网提供的电压等级，目前企业用电可能需要进行一次变压或二次变压；所谓一次变压即将公共电网提供的6～10KV电压降为380/220V电压，将电能直接分配给各低压用电设备使用；二次变压需要先将公共电网提供的35～110KV电压降为6～10KV电压，再将6～10KV电压降为380/220V电压之后分配给各低压用电设备使用。图1是基于多配电变压器的用电企业电网系统的结构图，参见图1，将公共电网通过进线1接入企业电网系统的高/中压柜，该高/中压柜通过配电线路与多个配电变压器2相连，每个配电变压器2将高/中压柜输出的电压转换为380/220V电压，分别向动力、照明灯灯多个用电负载5进行供电；由于企业用电设施随着社会科技日益发展而不断更新，因此对供电可靠性就有了更高的要求。目前的多配电变压器用电企业电网系统中，各配电变压器之间都是独立运行，相互之间没有常连接，整个配电系统呈现辐射状结构，如果出现部分配电变压器故障停电，该配电变压器下接的多个用电负载将短时或长时间停运；另外，不同配电变压器之间出现负荷不均时也没有有效地手段进行电能的重新分配；除了切除部分用电负载来降低配电变压器的负荷之外，没有保障配电安全的其他手段。虽然少数企业会采用部分低压母线直接并联运行的方式，但是这种运行方式会带来以下问题：一是两个配电变压器之间可能出现分配不均情况，多出力的配电变压器容易出现故障；二是一旦其中一个配电变压器出现故障，整个配电系统将全部瘫痪。
技术实现思路
针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统，为每个配电变压器配置了至少一个第一双向变流器，每个第一双向变流器的交流侧端口与一个配电变压器对应的供电母线电性连接，且各第一双向变流器的直流侧端口通过直流母线互联，使系统中的多个配电变压器之间形成网状连接网络；每一个配电变压器之间都可以相互柔性连接，系统中的电能可以沿网格形配电网络在各配电变压器之间进行迁移和分配，达到功率相互支持、能量交互、电压互相支撑、互为紧急备用的效果。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统，包括多个配电变压器，每个所述配电变压器的低压侧与供电母线相连以通过所述供电母线为用电负载供电；该组网系统还包括若干第一双向变流器；每个所述第一双向变流器的交流侧端口与一个配电变压器对应的所述供电母线电性连接，且各第一双向变流器的直流侧端口通过直流母线互联；各配电变压器之间通过多个第一双向变流器及所述直流母线形成可供电能迁移的网状连接网络。优选的，上述用电企业内部柔性组网系统，当任意一个配电变压器出现过负荷时，通过与该配电变压器连接的第一双向变流器以及直流母线从其他配电变压器获取电能以供给与该配电变压器相连的供电母线，实现电能转移与补偿。优选的，上述用电企业内部柔性组网系统，每个所述第一双向变流器的交流侧端口通过隔离变压器与一个配电变压器对应的所述供电母线电性连接，所述隔离变压器与供电母线之间还配置有保护开关。优选的，上述用电企业内部柔性组网系统，所述第一双向变流器是AC/DC直流侧可控的、交流侧四象限运行的双向变流器。优选的，上述用电企业内部柔性组网系统，每个所述配电变压器对应的供电母线与多个第一双向变流器相连。优选的，上述用电企业内部柔性组网系统，所述直流母线上还接有至少一个储能变流器，所述储能变流器通过直流母线与各第一双向变流器互联。优选的，上述用电企业内部柔性组网系统，所述储能变流器为DC/DC电压可控的双向变流器，该储能变流器通过计划性充电和放电实现对直流母线电压的管控调节和配电网络的时域调节。优选的，上述用电企业内部柔性组网系统，还包括至少一个第二双向变流器，所述第二双向变流器的第一侧端口接入直流母线，第二侧端口作为用于对接分布式新能源的对外端口。优选的，上述用电企业内部柔性组网系统，所述第二双向变流器的第二侧端口与所述对外端口之间还设有隔离变压器和保护开关。优选的，上述用电企业内部柔性组网系统，所述直流母线上还预留有用于对接直流电源或用电负载的端口。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术提供的多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统，为每个配电变压器配置了至少一个第一双向变流器，每个第一双向变流器的交流侧端口与一个配电变压器对应的供电母线电性连接，且各第一双向变流器的直流侧端口通过直流母线互联，使系统中的多个配电变压器之间形成网状连接网络；每一个配电变压器之间都可以相互柔性连接，系统中的电能可以沿网格形配电网络在各配电变压器之间进行迁移和分配，实现相互功率支持、能量交互、互相电压支撑、互为紧急备用的功能，达到企业配电本质安全、提高电力资产利用率、降低固定电费的目的。(2)本专利技术提供的多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统，直流母线上还接有至少一个储能变流器，该储能变流器通过直流母线与各第一双向变流器互联以实现电能迁移；该储能变流器对其内置的储能电池进行计划性充电和放电，在用电负荷较低时或电价较低时对储能电池充电，收集多余多余电量；在用电负荷较高、电价较高或在尖峰用电时储能电池放电以为配电网络补充配电容量，从而缓解配电系统的供电压力。(3)本专利技术提供的多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统，将分布式新能源通过第二双向变流器和直流母线接入用电企业内部柔性组网系统中，新能源转化的电能先通过第二双向变流器接入直流母线，再经过各第一双向变流器供给低压柜中的供电母线，除常规电能之前为用电负载提供了新能源供电的解决方案。(4)本专利技术提供的多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统，直流母线上还预留有用于对接直流电源或用电负载的端口；当低压柜中的供电端口不足时，用电负载可以通过直流母线上的端口接入配电系统来取电；当个别配电变压器出现过负荷时，除了从其他配电变压器取电，也可以通过接入直流母线的其他直流电源为过负荷的配电变压器提供电能，通过电能补偿缓解其过负荷现象。附图说明图1是基于多配电变压器的用电企业电网系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的辐射状配电网络与网状配电网络的对比示意图；图4是本专利技术实施例二提供的多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统的结构示意图；图5是本专利技术实施例三提供的多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的用电企业内部柔性组网系统的一种优选示例结构示意图在所有的附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-进线；2-配电变压器；3-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统，包括多个配电变压器，每个所述配电变压器的低压侧用于与供电母线相连以通过所述供电母线为用电负载配电；其特征在于，还包括第一双向变流器；/n每个所述第一双向变流器的交流侧端口与一个配电变压器对应的所述供电母线电性连接，且各第一双向变流器的直流侧端口通过直流母线互联；各配电变压器之间通过多个第一双向变流器及所述直流母线形成可供电能迁移的网状连接网络。/n

【技术特征摘要】
1.一种多配电变压器的用电企业内部柔性组网系统，包括多个配电变压器，每个所述配电变压器的低压侧用于与供电母线相连以通过所述供电母线为用电负载配电；其特征在于，还包括第一双向变流器；
每个所述第一双向变流器的交流侧端口与一个配电变压器对应的所述供电母线电性连接，且各第一双向变流器的直流侧端口通过直流母线互联；各配电变压器之间通过多个第一双向变流器及所述直流母线形成可供电能迁移的网状连接网络。


2.如权利要求1所述的用电企业内部柔性组网系统，其特征在于，所述任一配电变压器出现过负荷时，通过与其连接的第一双向变流器以及直流母线从其他配电变压器获取电能以供给与该配电变压器相连的供电母线，实现电能转移与补偿。


3.如权利要求1所述的用电企业内部柔性组网系统，其特征在于，每个所述第一双向变流器的交流侧端口通过隔离变压器与一个配电变压器对应的所述供电母线电性连接，所述隔离变压器与供电母线之间还配置有保护开关。


4.如权利要求1所述的用电企业内部柔性组网系统，其特征在于，所述第一双向变流器是AC/DC直流侧可控的、交流侧四象限运行的双向变流器。
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【专利技术属性】
技术研发人员：余腾飞，朱道维，谭华，朱劲松，李杨，
申请(专利权)人：湖北春田电工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42