【技术实现步骤摘要】
本案属于一种电气系统绝缘架构，尤指一种可解决高电压所带来的绝缘应力问题的支撑组件及其适用的电气系统。
技术介绍
1、为了缓解能源紧缺和环境污染等问题，近年来新能源产业规模得到了持续快速的增长。然而，新能源电站一般远离用电地区，如何将发出来的电能简单、高效地输送出去，是必须要解决的一个难题。
2、一般来讲，电气系统进行大容量远距离输电需要采用高电压，以降低输电线路上的电能损耗，因此针对于发电侧，就需要经过若干个升压环节将发电侧的电压升高到输电电压，而针对于用户侧，则需经过若干降压环节将输电电压降低到用户侧所能使用的工作电压。因此若能减少升压或降压的变电环节，必然可减少电能的损耗，提高电能利用率。
3、请参阅图1，其为第一种传统电气系统的架构示意图。第一种电气系统10a，例如风力发电系统或光伏发电系统等，都采用并联式供电，即电气系统10的每个电力单元都通过若干环节的升压变压器，升到合适的系统电压等级后，再传送至集电系统10c，最后传送到电网10d。然并联式发电的电气系统却因存在多个升压的变电环节，降低了电能利用效率，同时，也因升压变压器的设置而使得电气系统10a的建设投资成本提高。
4、请参阅图2，其为第二种传统电气系统的架构示意图。第二种传统电气系统10b则将发电侧的源进行串联，例如将电气系统10b的电力单元进行串联，或者用户侧的负载进行串联，再连接于电网10d，以减少变电环节，进而提升能源利用率，同时降低电力系统设备的投资成本。然而源或负载的串联会带来绝缘应力过高的问题，导致源或负载侧的电力设
5、另外，以储能系统和数据中心系统为例，目前储能系统和数据中心系统的电压等级也在向中高压方向发展，故会采用将服务器串联升压的方式来达成，借此避免升压变压器的损耗，使得中高压的储能系统和数据中心系统的效率比低压的储能和数据中心的效率提高1.5％以上。但是，当储能系统和数据中心系统的电压等级采用将服务器串联升压的方式时，高压直流直接供电会导致服务器之间和服务器对地之间的绝缘应力非常大，而安规亦要求电气组件(如电池组)与大地(如集装箱)之间的距离较远，这也导致整个储能系统和数据中心系统的体积庞大，功率密度较低。
6、因此，如何发展一种克服上述问题的绝缘结构及其适用的电气系统，实为目前最为迫切需解决的课题。
技术实现思路
1、本案的目的在于提供一种支撑组件及其适用的电气系统，其中电气系统的电力单元依序串联电连接，且导电部件连接于电力单元的带电端或者连接于电气系统的参考电位，而支撑部件连接于导电部件及地电位之间，借此，本案的电气系统可达到提高电能传输效率、减少建设投资成本、降低电力单元的绝缘要求以及提升电气系统的电压等级等功效。
2、为达上述目的，本案的一较佳实施例为提供一种电气系统，包含:第一导电端；第二导电端；n个电力单元，依序串联电连接于第一导电端及第二导电端之间，其中n>＝2且为整数；n个支撑组件，每一支撑组件包含导电部件及支撑部件，每一电力单元安装在导电部件上，导电部件电连接于n个电力单元的其中之一电力单元的带电端或者电连接于电气系统的参考电位，支撑部件连接于导电部件及地电位之间。
3、为达上述目的，本案的另一较佳实施例为提供一种电气系统，包含:第一导电端；第二导电端；电力单元，电连接于第一导电端及第二导电端之间；支撑组件，包含导电部件及支撑部件，每一电力单元安装在导电部件上，导电部件电连接于电力单元的带电端或者电连接于电气系统的参考电位，支撑部件连接于导电部件及地电位之间。
4、为达上述目的，本案的再一较佳实施例为提供一种支撑组件，应用于一电气系统，其中电气系统包含第一导电端、第二导电端及至少一电力单元，至少一电力单元电连接于第一导电端及第二导电端之间，支撑组件包含:导电部件，至少一电力单元安装在导电部件上，导电部件连接于至少一电力单元的其中之一电力单元的一带电端或者连接于电气系统的参考电位；以及支撑部件，连接于导电部件及地电位之间。
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1.一种电气系统，其特征在于，包含:
2.如权利要求1所述的电气系统，其特征在于，所述导电部件与对应的所述电力单元之间具有一第一电压应力，所述电力单元的一绝缘结构实现所述第一电压应力的绝缘；所述导电部件与所述地电位之间具有一第二电压应力，所述支撑部件实现所述第二电压应力的绝缘。
3.如权利要求2所述的电气系统，其特征在于，所述第一电压应力小于所述第二电压应力。
4.如权利要求1所述的电气系统，其特征在于，所述导电部件电连接于对应的所述电力单元的所述带电端；或者所述导电部件电连接于相邻的所述电力单元的所述带电端。
5.如权利要求1所述的电气系统，其特征在于，所述带电端为直流端或交流端，所述参考电位为直流电位或交流电位。
6.如权利要求1所述的电气系统，其特征在于，所述支撑部件包括一绝缘部，位于所述导电部件及所述地电位之间，所述绝缘部实现所述导电部件和所述地电位之间的绝缘隔离。
7.如权利要求1所述的电气系统，其特征在于，所述电气系统还包含N个限压器件，每一所述限压器件连接于对应的所述支撑组件的所述导电部件及所述
8.如权利要求6所述的电气系统，其特征在于，所述支撑部件还包含一非绝缘部，连接于所述绝缘部及大地之间。
9.如权利要求6所述的电气系统，其特征在于，所述电气系统还包含2N屏蔽电缆及2N个应力锥，所述N个电力单元利用所述2N屏蔽电缆依序串联电连接，其中每一所述电力单元与两个所述屏蔽电缆连接，每一所述屏蔽电缆外表面依次设置一电缆绝缘层、一应力层以及一屏蔽层，所述电缆绝缘层临近所述导电部件设置，所述屏蔽层远离所述导电部件设置，所述应力层位于所述电缆绝缘层和所述屏蔽层之间，每一所述应力锥设置于对应的所述屏蔽电缆的所述应力层内。
10.如权利要求1-9任一项所述的电气系统，其特征在于，所述电气系统为一风力发电系统，且每一所述电力单元包含至少一风力发电机及至少一变换器，所述变换器包含一输入端、一输出正端及一输出负端，所述风力发电机与所述变换器的所述输入端电连接，所述N个电力单元中的第一个电力单元的所述变换器的所述输出正端电连接于所述第一导电端，所述N个电力单元中的第N个电力单元的所述变换器的所述输出负端电连接于所述第二导电端，所述N个电力单元中的第i个电力单元的所述变换器的所述输出负端与所述N个电力单元中的第i+1个电力单元的所述变换器的所述输出正端电连接，其中N-1>＝i>＝1，且i为整数。
11.如权利要求1-9任一项所述的电气系统，其特征在于，所述电气系统为一储能系统，且每一所述电力单元包含一储能电池组及一变换器，每一所述变换器包含一储能端、一正导电端及一负导电端，每一所述电力单元的所述储能电池组与对应的所述变换器的所述储能端电连接，所述N个电力单元中的第一个电力单元的所述变换器的所述正导电端电连接于所述第一导电端，所述N个电力单元中的第N个电力单元的所述变换器的所述负导电端电连接于所述第二导电端，所述N个电力单元中的第i个电力单元的所述变换器的所述负导电端与所述N个电力单元中的第i+1个电力单元的所述变换器的所述正导电端电连接，其中N-1>＝i>＝1，且i为整数。
12.如权利要求1-9任一项所述的电气系统，其特征在于，所述电气系统为一储能系统，且每一所述电力单元包含M个储能电池组及M个变换器，每一所述变换器包含一储能端、一正导电端及一负导电端，每一所述电力单元的所述储能电池组与对应的所述变换器的所述储能端电连接，每一所述电力单元的所有所述变换器的所述正导电端并联电连接而形成一第一连接点，每一所述电力单元的所有所述变换器的所述输出负端并联电连接而形成一第二连接点，且所述N个电力单元中的第一个电力单元的所述第一连接点与所述第一导电端电连接，所述N个电力单元中的第N个电力单元的所述第二连接点与所述第二导电端电连接，所述N个电力单元中的第i个电力单元的所述变换器的第二连接点与所述N个电力单元中的第i+1个电力单元的所述变换器的所述第一连接点电连接，其中M>＝2，N-1>＝i>＝1，且i、M为整数。
13.如权利要求1-9任一项所述的电气系统，其特征在于，所述电气系统为一储能系统，且每一所述电力单元包含M个储能电池组及M个变换器，每一所述变换器包含一储能端、一正导电端及一负导电端，每一所述电力单元的所述储能电池组与对应的所述变换器的所述储能端电连接，所述N个电力单元中的第一个电力单元的所有所述变换器的所述正导电端并联电连接，且与所...
【技术特征摘要】
1.一种电气系统，其特征在于，包含:
2.如权利要求1所述的电气系统，其特征在于，所述导电部件与对应的所述电力单元之间具有一第一电压应力，所述电力单元的一绝缘结构实现所述第一电压应力的绝缘；所述导电部件与所述地电位之间具有一第二电压应力，所述支撑部件实现所述第二电压应力的绝缘。
3.如权利要求2所述的电气系统，其特征在于，所述第一电压应力小于所述第二电压应力。
4.如权利要求1所述的电气系统，其特征在于，所述导电部件电连接于对应的所述电力单元的所述带电端；或者所述导电部件电连接于相邻的所述电力单元的所述带电端。
5.如权利要求1所述的电气系统，其特征在于，所述带电端为直流端或交流端，所述参考电位为直流电位或交流电位。
6.如权利要求1所述的电气系统，其特征在于，所述支撑部件包括一绝缘部，位于所述导电部件及所述地电位之间，所述绝缘部实现所述导电部件和所述地电位之间的绝缘隔离。
7.如权利要求1所述的电气系统，其特征在于，所述电气系统还包含n个限压器件，每一所述限压器件连接于对应的所述支撑组件的所述导电部件及所述地电位之间，当所述导电部件的电压大于一阈值电压时，所述限压器件由断路切换为短路，以将所述导电部件上的电能引导至大地。
8.如权利要求6所述的电气系统，其特征在于，所述支撑部件还包含一非绝缘部，连接于所述绝缘部及大地之间。
9.如权利要求6所述的电气系统，其特征在于，所述电气系统还包含2n屏蔽电缆及2n个应力锥，所述n个电力单元利用所述2n屏蔽电缆依序串联电连接，其中每一所述电力单元与两个所述屏蔽电缆连接，每一所述屏蔽电缆外表面依次设置一电缆绝缘层、一应力层以及一屏蔽层，所述电缆绝缘层临近所述导电部件设置，所述屏蔽层远离所述导电部件设置，所述应力层位于所述电缆绝缘层和所述屏蔽层之间，每一所述应力锥设置于对应的所述屏蔽电缆的所述应力层内。
10.如权利要求1-9任一项所述的电气系统，其特征在于，所述电气系统为一风力发电系统，且每一所述电力单元包含至少一风力发电机及至少一变换器，所述变换器包含一输入端、一输出正端及一输出负端，所述风力发电机与所述变换器的所述输入端电连接，所述n个电力单元中的第一个电力单元的所述变换器的所述输出正端电连接于所述第一导电端，所述n个电力单元中的第n个电力单元的所述变换器的所述输出负端电连接于所述第二导电端，所述n个电力单元中的第i个电力单元的所述变换器的所述输出负端与所述n个电力单元中的第i+1个电力单元的所述变换器的所述输出正端电连接，其中n-1>＝i>＝1，且i为整数。
11.如权利要求1-9任一项所述的电气系统，其特征在于，所述电气系统为一储能系统，且每一所述电力单元包含一储能电池组及一变换器，每一所述变换器包含一储能端、一正导电端及一负导电端，每一所述电力单元的所述储能电池组与对应的所述变换器的所述储能端电连接，所述n个电力单元中的第一个电力单元的所述变换器的所述正导电端电连接于所述第一导电端，所述n个电力单元中的第n个电力单元的所述变换器的所述负导电端电连接于所述第二导电端，所述n个电力单元中的第i个电力单元的所述变换器的所述负导电端与所述n个电力单元中的第i+1个电力单元的所述变换器的所述正导电端电连接，其中n-1>＝i>＝1，且i为整数。
12.如权利要求1-9任一项所述的电气系统，其特征在于，所述电气系统为一储能系统，且每一所述电力单元包含m个储能电池组及m个变换器，每一所述变换器包含一储能端、一正导电端及一负导电端，每一所述电力单元的所述储能电池组与对应的所述变换器的所述储能端电连接，每一所述电力单元的所有所述变换器的所述正导电端并联电连接而形成一第一连接点，每一所述电力单元的所有所述变换器的所述输出负端并联电连接而形成一第二连接点，且所述n个电力单元中的第一个电力单元的所述第一连接点与所述第一导电端电连接，所述n个电力单元中的第n个电力单元的所述第二连接点与所述第二导电端电连接，所述n个电力单元中的第i个电力单元的所述变换器的第二连接点与所述n个电力单元中的第i+1个电力单元的所述变换器的所述第一连接点电连接，其中m>＝2，n-1>＝i>＝1，且i、m为整数。
13.如权利要求1-9任一项所述的电气系统，其特征在于，所述电气系统为一储能系统，且每一所述电力单元包含m个储能电池组及m个变换器，每一所述变换器包含一储能端、一正导电端及一负导电端，每一所述电力单元的所述储能电池组与对应的所述变换器的所述储能端电连接，所述n个电力单元中的第一个电力单元的所有所述变换器的所述正导电端并联电连接，且与所述第一导电端电连接，所述n个电力单元中的第n个电力单元的所有所述变换器的所述负导电端并联电连接，且与所述第二导电端电连接，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘腾，董建星，李小虎，王明，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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