一种基于柔性直流配电网的供配电系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及供配电技术领域，具体涉及一种基于柔性直流配电网的供配电系统及其控制方法，所述系统包括：市电网络子系统、与市电网络子系统连接的风电子系统、光伏子系统、储能子系统和负荷；所述负荷还分别与所述风电子系统、光伏子系统、储能子系统连接；所述方法为：在供配电系统供电时，获取供配电系统的供电模式；判断所述供电模式是市电网络系统供电模式，还是孤岛供电模式；如果所述供电模式是市电网络系统供电模式，则选择执行市电网络系统供电控制策略；如果所述供电模式是孤岛供电模式，则选择执行孤岛供电控制策略，本发明专利技术线路选择多样，信号传输可靠，能减少设备数量和传输损耗，节省成本。节省成本。节省成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于柔性直流配电网的供配电系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及供配电
，具体涉及一种基于柔性直流配电网的供配电系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]针对大规模数据中心的应用场景，需要提供高可靠性的供电系统，同时希望供电系统经济优质。传统的数据中心供电方式，通常采用多电源多回路(2种及2种以上电源和回路)的交流供配电网结构，供电电源都来自市电网络，电源种类单一。交流配电网容易受市电网络影响，线路传输效率低，需要稳压滤波设备，资金投入大，运行经济效益差，采用传统的直流配电技术，控制灵活性差，谐波量多。
[0003]现有技术中的交流配电网结构复杂，市电电网接入负荷种类繁多，信号传输复杂，电压稳定性差，谐波多，为获得优质电能还需配备稳压滤波设备。另外，传统的系统供电电源单一，而且要经过多层次AC/AC、AC/DC或DC/DC转换，因此转换设备数量多，效率低，成本投入大，系统运行损耗高，维护成本也高，同时故障率相对也增加，因此对系统的安全性带来严重影响。其次，为保障故障情况下可靠性供电，还需配备应急后备电源系统，设备也会占用一定的土地空间，进一步增加了系统成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于柔性直流配电网的供配电系统及其控制方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]一种基于柔性直流配电网的供配电系统，所述系统包括：市电网络子系统、风电子系统、光伏子系统、储能子系统和负荷；
[0007]所述市电网络子系统包括第一市电电网系统和第二市电电网系统，所述第一市电电网系统包括通过配电线路依次连接的第一供电电源、第一交流电源断路器、第一交流变压器、第一交流线路断路器、第一电压源换流器、以及第一直流线路断路器；所述第二市电电网系统包括通过配电线路依次连接的第二备用供电电源、第二交流电源断路器、第二交流变压器、第二交流线路断路器、第二电压源换流器、以及第二直流线路断路器；
[0008]所述第一交流电源断路器的输出端与第二交流电源断路器的输出端通过第七支路直流断路器连接，所述第一交流变压器的输出端与第二交流变压器的输出端通过第八支路直流断路器连接；
[0009]所述第一直流线路断路器分别与风电子系统、光伏子系统、储能子系统和负荷连接；所述第二直流线路断路器分别与风电子系统、光伏子系统、储能子系统和负荷连接；
[0010]所述负荷还分别与所述风电子系统、光伏子系统、储能子系统连接。
[0011]进一步，所述光伏子系统包括第二支路直流变换器和第二支路直流断路器；所述第二支路直流断路器的一端通过配电线路连接第二支路直流变换器，所述第二支路直流断
路器的另一端分别与第一直流线路断路器以及第二直流线路断路器连接；
[0012]所述储能子系统包括第三支路直流断路器和第三支路直流变换器；所述第三支路直流断路器的一端通过配电线路连接第三支路直流变换器；所述第三支路直流断路器的另一端分别与第一直流线路断路器以及第二直流线路断路器连接；
[0013]所述负荷包括充电桩子系统和数据中心子系统，所述充电桩子系统包括第四支路直流断路器和第四支路直流变换器；所述第四支路直流断路器的一端通过配电线路连接第四支路直流变换器；所述第四支路直流断路器的另一端分别与第一直流线路断路器以及第二直流线路断路器连接；
[0014]所述数据中心子系统包括第五支路直流断路器、第五支路直流变换器、第六支路直流断路器和第六支路直流变换器；所述第五支路直流断路器的一端通过配电线路连接第五支路直流变换器，所述第五支路直流断路器的另一端分别与第一直流线路断路器以及第二直流线路断路器连接；所述第六支路直流断路器的一端通过配电线路连接第六支路直流变换器，所述第六支路直流断路器的另一端分别与第一直流线路断路器以及第二直流线路断路器连接。
[0015]一种基于柔性直流配电网的供配电控制方法，应用于上述任一所述的基于柔性直流配电网的供配电系统，所述方法包括以下步骤：
[0016]步骤S100、在供配电系统供电时，获取供配电系统的供电模式；
[0017]步骤S200、判断所述供电模式是市电网络系统供电模式，还是孤岛供电模式；
[0018]步骤S300、如果所述供电模式是市电网络系统供电模式，则选择执行市电网络系统供电控制策略；
[0019]步骤S400、如果所述供电模式是孤岛供电模式，则选择执行孤岛供电控制策略。
[0020]进一步，所述市电网络系统供电控制策略包括：
[0021]当执行市电网络系统供电控制策略时，判断所述第一市电电网系统是否正常运行；
[0022]在第一市电电网系统正常运行状态下，控制第一市电电网系统进行供电；
[0023]若所述第一市电电网系统发生故障，则检测故障部位，根据故障部位调整供电路径，以避开所述故障部位进行供电。
[0024]进一步，所述根据故障部位调整供电路径，以避开所述故障部位进行供电，包括：
[0025]若检测到故障部位位于第一供电电源到第一交流电源断路器，则触发第一交流电源断路器断开，第七支路直流断路器接通，控制第二备用供电电源连接到第一市电电网系统进行供电；
[0026]若检测到故障部位位于第一交流电源断路器到第一交流线路断路器之间，则触发第一交流电源断路器断开，触发第七支路直流断路器接通，控制第一供电电源连接到第二市电电网系统进行供电；
[0027]若检测到故障部位位于第一交流电源断路器到第一交流线路断路器之间，则触发第一交流电源断路器断开，控制第二市电电网系统进行供电；
[0028]若检测到故障部位位于第一交流线路断路器到第一直流线路断路器，则触发第一交流线路断路器断开，第八支路直流断路器接通，控制第一供电电源连接到第二市电电网系统进行供电。
[0029]进一步，所述市电网络系统供电控制策略还包括：
[0030]若所述第一市电电网系统发生故障，则控制风电子系统、光伏子系统和储能子系统为负荷进行供电，直至完成供电路径的调整。
[0031]进一步，所述孤岛供电控制策略包括：
[0032]检测风电子系统、光伏子系统和储能子系统的总电能是否满足负荷需求，若是，则控制风电子系统、光伏子系统和储能子系统为负荷进行供电，若否，则控制风电子系统、光伏子系统和储能子系统为数据中心子系统进行供电。
[0033]一种基于柔性直流配电网的供配电控制系统，所述系统包括：
[0034]至少一个处理器；
[0035]至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
[0036]当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述任一项所述的基于柔性直流配电网的供配电控制方法。
[0037]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开一种基于柔性直流配电网的供配电系统及其控制方法，本专利技术克服了传统单一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性直流配电网的供配电系统，其特征在于，所述系统包括：市电网络子系统、风电子系统、光伏子系统、储能子系统和负荷；所述市电网络子系统包括第一市电电网系统和第二市电电网系统，所述第一市电电网系统包括通过配电线路依次连接的第一供电电源、第一交流电源断路器、第一交流变压器、第一交流线路断路器、第一电压源换流器、以及第一直流线路断路器；所述第二市电电网系统包括通过配电线路依次连接的第二备用供电电源、第二交流电源断路器、第二交流变压器、第二交流线路断路器、第二电压源换流器、以及第二直流线路断路器；所述第一交流电源断路器的输出端与第二交流电源断路器的输出端通过第七支路直流断路器连接，所述第一交流变压器的输出端与第二交流变压器的输出端通过第八支路直流断路器连接；所述第一直流线路断路器分别与风电子系统、光伏子系统、储能子系统和负荷连接；所述第二直流线路断路器分别与风电子系统、光伏子系统、储能子系统和负荷连接；所述负荷还分别与所述风电子系统、光伏子系统、储能子系统连接。2.根据权利要求1所述的一种基于柔性直流配电网的供配电系统，其特征在于，所述风电子系统包括通过配电线路依次连接的第一支路直流断路器和第一支路直流变换器；所述第一支路直流断路器的另一端分别与第一直流线路断路器以及第二直流线路断路器连接；所述光伏子系统包括第二支路直流变换器和第二支路直流断路器；所述第二支路直流断路器的一端通过配电线路连接第二支路直流变换器，所述第二支路直流断路器的另一端分别与第一直流线路断路器以及第二直流线路断路器连接；所述储能子系统包括第三支路直流断路器和第三支路直流变换器；所述第三支路直流断路器的一端通过配电线路连接第三支路直流变换器；所述第三支路直流断路器的另一端分别与第一直流线路断路器以及第二直流线路断路器连接；所述负荷包括充电桩子系统和数据中心子系统，所述充电桩子系统包括第四支路直流断路器和第四支路直流变换器；所述第四支路直流断路器的一端通过配电线路连接第四支路直流变换器；所述第四支路直流断路器的另一端分别与第一直流线路断路器以及第二直流线路断路器连接；所述数据中心子系统包括第五支路直流断路器、第五支路直流变换器、第六支路直流断路器和第六支路直流变换器；所述第五支路直流断路器的一端通过配电线路连接第五支路直流变换器，所述第五支路直流断路器的另一端分别与第一直流线路断路器以及第二直流线路断路器连接；所述第六支路直流断路器的一端通过配电线路连接第六支路直流变换器，所述第六支路直流断路器的另一端分别与第一直流线...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛文磊，文安，郭芳，周妙娴，杜金峰，赵攀，马俊杰，刚毅，吴铭，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：