针对多配电台区的共直流母线柔性互联系统技术方案

本发明专利技术公开了一种针对多配电台区的共直流母线柔性互联系统，包括若干个

【技术实现步骤摘要】
针对多配电台区的共直流母线柔性互联系统


[0001]本专利技术属于电气自动化领域，具体涉及一种针对多配电台区的共直流母线柔性互联系统
。

技术介绍

[0002]随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利
。
因此，保障电能的稳定可靠供应，就成为了电力系统最重要的任务之一
。
[0003]目前，随着电动汽车
、
家用电器等负荷的大量接入电网，电力系统的负荷急剧增长，用电需求矛盾也越来越突出
。
但是，这类家用负荷具有明显的时效特征，即一般是晚上用电高峰时期，这类家用负荷将大规模接入电网并用电，而在白天用电低谷时间，这类家用负荷将大规模与电网断开
。
[0004]目前，城市单配电台区的容量难以支撑大规模
、
大容量的上述家用负荷接入电网
。
针对这种情况，如果按照传统的电力系统处置方案，电力系统则会按照单个配电台区的最大负荷，进行配电台区的升级改造，比如增加配电台区容量
、
对配电台区进行整体改造等
。
但是，如果按照最大负荷进行配电台区改造，不仅会使得配电台区在白天等负荷低谷时期，存在配网设备利用率低下，台区剩余容量无法有效利用等问题，造成资源的极大的浪费，而且配电台区在改造过程中还容易造成电力系统可靠性下降
、
台区供电风险增加的问题
。

技术实现思路
r/>[0005]本专利技术的目的在于提供一种供电可靠性高
、
系统效率较高且安全稳定的针对多配电台区的共直流母线柔性互联系统
。
[0006]本专利技术提供的这种针对多配电台区的共直流母线柔性互联系统，包括若干个
AC/DC
变流器模块
、
若干个交流保护开关模块
、
若干个交流联络开关模块和若干个直流保护开关模块；每一个交流配电台区的
380V
交流母线均通过各自的交流保护开关模块连接各自的
AC/DC
变流器模块的交流端；所有
AC/DC
变流器模块的直流端均连接直流母线；直流母线通过若干个直流保护开关模块对外提供直流供电端口；每对交流配电台区的
380V
交流母线通过对应的交流联络开关模块连接；
AC/DC
变流器模块用于从交流母线获取电能
、
转换为直流电能并输出到直流母线上，或者从直流母线获取电能
、
转换为交流电能并输出到交流母线上，从而实现不同交流配电台区间的电能流转；交流保护开关模块用于对
AC/DC
变流器模块和交流母线进行保护；交流联络开关模块用于实现每对交流配电台区的交流母线的连接和保护，从而实现每对交流配电台区间的交流电能的直接流转；直流保护开关模块用于对连接直流母线的负荷进行保护，同时也用于保护直流母线
。
[0007]所述的
AC/DC
变流器模块，包括电压互感器电路
、
电流互感器电路
、
过零检测电路
、
信号调理电路
、AD
转换电路
、
保护电路
、
主处理器电路
、
驱动电路
、
开关电路
、
从处理器电路
、IO
控制电路
、
存储电路
、
通信电路
、
显示电路和上位机；电压互感器电路和电流互感器电路
的输出端连接信号调理电路的输入端；信号调理电路的输出端同时保护电路的输入端和
AD
转换电路的输入端；电压互感器电路的输出端同时连接过零检测电路的输入端，过零检测电路的输出端连接主处理器电路；
AD
转换电路的输出端和保护电路的输出端均连接主处理器电路；主处理器电路的输出端通过驱动电路连接开关电路，同时主处理器电路的输出端还连接
IO
控制电路；主处理器电路和从处理器电路通过通信接口连接；从处理器电路还通过通信电路同时连接显示电路和上位机，存储电路也直接连接从处理器电路；电压互感器电路用于采集直流母线和交流母线的电压信号，并将信号上传信号调理电路和过零检测检测；电流互感器电路用于采集采集直流母线和交流母线的电压信号，并将信号上传信号调理电路；过零检测电路用于根据接收到的交流母线的电压信号，检测交流母线的过零点信号，并将信号上传主处理器电路；信号调理电路用于将接收到的电压信号和电流信号进行信号调理，并发送到到
AD
转换电路和保护电路；
AD
转换电路用于将接收到的模拟量信号转换为数字量信号，并上传主处理器电路；保护电路用于对所述的
AC/DC
变流器模块进行保护；驱动电路用于接收主处理器下发的控制信号，并驱动开关电路动作；开关电路用于接收驱动电路下发的控制信号，并进行对应的开关动作，实现电能的转换；
IO
控制电路用于接收主处理器下发的
IO
信号，并控制对应的
IO
口工作；存储电路用于存储所述
AC/DC
变流器模块的数据；通信电路用于从处理器电路与上位机和显示电路之间的数据通信；显示电路用于显示所述
AC/DC
变流器模块的数据信息；上位机用于显示所述
AC/DC
变流器模块的数据信息，或者接收外部下发的控制信号，并通过通信电路上传从处理器电路；主处理器电路和从处理器电路均用于控制所述
AC/DC
变流器模块的工作
。
[0008]所述的针对多配电台区的共直流母线柔性互联系统，其控制过程包括如下步骤：
[0009]A.
若第
i
个交流配电台区的负载率高于设定值，则第
i
个交流配电台区所连接的
AC/DC
变流器模块从直流母线侧获取直流电能
、
转换为交流电能并输出到第
i
个交流配电台区的交流母线上；剩余的负载率未高于设定值的交流配电台区，则从自身的交流母线输出电能
、
通过所连接的
AC/DC
变流器模块转换为直流电能并输出到直流母线上，为直流母线补充电能；
[0010]B.
若第
i
个交流配电台区的功率因数低于设定值，则第
i
个交流配电台区所连接的
AC/DC
变流器模块输出无功功率到第
i
个交流配电台区的交流母线上，直至第
i
个交流配电台区的功率因数大于或等于设定值；
[0011]C.
若第
i
个交流配电台区的总谐波失真值大于设定值，则第
i
个交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种针对多配电台区的共直流母线柔性互联系统，其特征在于包括若干个
AC/DC
变流器模块
、
若干个交流保护开关模块
、
若干个交流联络开关模块和若干个直流保护开关模块；每一个交流配电台区的
380V
交流母线均通过各自的交流保护开关模块连接各自的
AC/DC
变流器模块的交流端；所有
AC/DC
变流器模块的直流端均连接直流母线；直流母线通过若干个直流保护开关模块对外提供直流供电端口；每对交流配电台区的
380V
交流母线通过对应的交流联络开关模块连接；
AC/DC
变流器模块用于从交流母线获取电能
、
转换为直流电能并输出到直流母线上，或者从直流母线获取电能
、
转换为交流电能并输出到交流母线上，从而实现不同交流配电台区间的电能流转；交流保护开关模块用于对
AC/DC
变流器模块和交流母线进行保护；交流联络开关模块用于实现每对交流配电台区的交流母线的连接和保护，从而实现每对交流配电台区间的交流电能的直接流转；直流保护开关模块用于对连接直流母线的负荷进行保护，同时也用于保护直流母线
。2.
根据权利要去1所述的针对多配电台区的共直流母线柔性互联系统，其特征在于所述的
AC/DC
变流器模块，包括电压互感器电路
、
电流互感器电路
、
过零检测电路
、
信号调理电路
、AD
转换电路
、
保护电路
、
主处理器电路
、
驱动电路
、
开关电路
、
从处理器电路
、IO
控制电路
、
存储电路
、
通信电路
、
显示电路和上位机；电压互感器电路和电流互感器电路的输出端连接信号调理电路的输入端；信号调理电路的输出端同时保护电路的输入端和
AD
转换电路的输入端；电压互感器电路的输出端同时连接过零检测电路的输入端，过零检测电路的输出端连接主处理器电路；
AD
转换电路的输出端和保护电路的输出端均连接主处理器电路；主处理器电路的输出端通过驱动电路连接开关电路，同时主处理器电路的输出端还连接
IO
控制电路；主处理器电路和从处理器电路通过通信接口连接；从处理器电路还通过通信电路同时连接显示电路和上位机，存储电路也直接连接从处理器电路；电压互感器电路用于采集直流母线和交流母线的电压信号，并将信号上传信号调理电路和过零检测检测；电流互感器电路用于采集采集直流母线和交流母线的电压信号，并将信号上传信号调理电路；过零检测电路用于根据接收到的交流母线的电压信号，检测交流母线的过零点信号，并将信号上传主处理器电路；信号调理电路用于将接收到的电压信号和电流信号进行信号调理，并发送到到
AD
转换电路和保护电路；
AD
转换电路用于将接收到的模拟量信号转换为数字量信号，并上传主处理器电路；保护电路用于对所述的
AC/DC
变流器模块进行保护；驱动电路用于接收主处理器下发的控制信号，并驱动开关电路动作；开关电路用于接收驱动电路下发的控制信号，并进行对应的开关动作，实现电能的转换；
IO
控制电路用于接收主处理器下发的
IO
信号，并控制对应的
IO
口工作；存储电路用于存储所述
AC/DC
变流器模块的数据；通信电路用于从处理器电路与上位机和显示电路之间的数据通信；显示电路用于显示所述
AC/DC
变流器模块的数据信息；上位机用于显示所述
AC/DC
变流器模块的数据信息，或者接收外部下发的控制信号，并通过通信电路上传从处理器电路；主处理器电路和从处理器电路均用于控制所述
AC/DC
变流器模块的工作
。3.
根据权利要去1或2所述的针对多配电台区的共直流母线柔性互联系统，其特征在于控制过程包括如下步骤：
A.
若第
i
个交流配电台区的负载率高于设定值，则第
i
个交流配电台区所连接的
AC/DC
变流器模块从直流母线侧获取直流电能
、
转换为交流电能并输出到第
i
个交流配电台区的交流母线上；剩余的负载率未高于设定值的交流配电台区，则从自身的交流母线输出电能
、
通过所连接的
AC/DC
变流器模块转换为直流电能并输出到直流母线上，为直流母线补充电能；
B.
若第
i
个交流配电台区的功率因数低于设定值，则第
i
个交流配电台区所连接的
AC/DC
变流器模块输出无功功率到第
i
个交流配电台区的交流母线上，直至第
i
个交流配电台区的功率因数大于或等于设定值；
C.
若第
i
个交流配电台区的总谐波失真值大于设定值，则第
i
个交流配电台区所连接的
AC/DC
变流器模块输出对应的谐波电流到第
i
个交流配电台区的交流母线上，直至第
i
个交流配电台区的总谐波失真值小于或等于设定值；
D.
若第
i
个交流配电台区的零序电流大于设定值，则第
i
个交流配电台区所连接的
AC/DC

【专利技术属性】
技术研发人员：谭丽平，章文远，梁剑，杨力帆，周鲲，章玉明，周年光，谢欣涛，杨洪明，夏向阳，王涛，徐满华，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司经济技术研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：