本發(fā)明專利技術(shù)提供一種基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)，包括：N條直流母線和N條直流輸電線路；每條直流母線與直流輸電線路間隔相連，組成閉環(huán)形配電網(wǎng)；每條直流母線上連接有至少一個交流系統(tǒng)的整流站，用于將交流系統(tǒng)的電能整流成直流電能，匯入柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)中；其中，至少一個交流系統(tǒng)整流站作為調(diào)壓站，其用于控制、調(diào)節(jié)直流電壓；每條直流母線上還連接有M個將直流電能逆變成交流電以供給用戶使用的用戶逆變站；每條直流輸電線路上設(shè)置有K臺用于在直流輸電線路有故障時(shí)跳閘將故障點(diǎn)進(jìn)行隔離的直流開關(guān)。本發(fā)明專利技術(shù)的基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)可以為電壓穩(wěn)定提供支撐，提高電壓質(zhì)量，為中壓配電網(wǎng)系統(tǒng)改造創(chuàng)造很好的環(huán)境。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力
，尤其涉及一種基于柔性直流的閉環(huán)性配電網(wǎng)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著電力電子器件和控制技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新型的半導(dǎo)體器件一絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)在低電壓系統(tǒng)的應(yīng)用，使得IGBT作為開關(guān)器件的電壓源換流器(Voltage-Sourced Converter, VSC),隨后在工業(yè)驅(qū)動裝置上得到廣泛應(yīng)用，再經(jīng)過隨后的IGBT器件的電壓和容量多次升級后，使得采用絕緣柵雙極晶體管構(gòu)成的電壓源換流器在直流輸配電網(wǎng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。 在直流輸配電網(wǎng)應(yīng)用中換流器采用IGBT閥和兩電平(或多電平)三相機(jī)構(gòu)，并使用脈寬調(diào)制技術(shù)(Pulse Width Modulation，PWM)控制IGBT閥的開斷狀況，具備上述功能后使得由其構(gòu)成的直流配電網(wǎng)系統(tǒng)在許多方面不同于常規(guī)的直流輸配電，可以克服常規(guī)的直流輸配電中呈現(xiàn)的多類問題。這種新型的直流輸配電技術(shù)，簡稱為“柔性直流(High VoltageDirect Current Flexible，HVDC-Flexible)”。目前的柔性直流輸電系統(tǒng)均以點(diǎn)對點(diǎn)為主，如圖I所示。柔性直流(HVDC-Flexible)是從常規(guī)直流輸配電技術(shù)發(fā)展而來，優(yōu)點(diǎn)均為其常規(guī)直流輸配電的優(yōu)點(diǎn)，例如柔性直流輸配電線路相比于目前運(yùn)行中交流輸配電網(wǎng)線路要少一根導(dǎo)線，使其線路成本低，損耗小，節(jié)約了輸配電線路大量走廊通道；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)較少故障率，一般采用電纜作為配電網(wǎng)系統(tǒng)通道，電纜的輸送容量大、損耗小、使用周期長、輸送距離不受限制；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)采用電纜作為輸配電通道，一般在地下使用直埋技術(shù)，工程成本低、工期短，還減少對環(huán)境的影響；另外，柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定強(qiáng)；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)非同步系統(tǒng)的互聯(lián)；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)所輸送的有功功率和無功功率可以快速獨(dú)立控制；柔性直流配電網(wǎng)系統(tǒng)較好地分期建設(shè)、擴(kuò)展性好；事故后快速恢復(fù)供電和黑啟動；可以向無源電網(wǎng)供電等等。但是，目前投運(yùn)的柔性直流的配電網(wǎng)系統(tǒng)呈現(xiàn)許多技術(shù)問題 首先，目前投運(yùn)的柔性直流輸電系統(tǒng)大多為雙端系統(tǒng)，僅能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的直流功率轉(zhuǎn)送，當(dāng)有多回交流系統(tǒng)饋入時(shí)需要采取直流互聯(lián)，需要多條直流輸電線路；另外有多用戶、多再生能源(如風(fēng)能、太陽能等)饋入時(shí)接口點(diǎn)不能滿足需求； 其次，隨著現(xiàn)代化城市規(guī)模的快速發(fā)展，城市中心負(fù)荷需求增長加快，空中輸電走廊已沒有太大的拓展余地，給城市配電網(wǎng)系統(tǒng)的增容改造帶來極大的困難，使得城市配電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的壓力越來越大；已有的柔性直流的配電網(wǎng)系統(tǒng)面臨負(fù)荷密度高、線路密集、走廊緊張的問題，并且變電站出線已沒有冗余，用地緊張，受環(huán)境、經(jīng)濟(jì)因素等影響，使得變電站擴(kuò)建困難重重；目前運(yùn)行的配電網(wǎng)電網(wǎng)薄弱，電壓質(zhì)量差、供電可靠性低等問題日益突出；現(xiàn)有柔性直流的配電網(wǎng)系統(tǒng)中的交流電纜運(yùn)行損耗較大，使得運(yùn)行電流和輸送容量受限等等。第三，現(xiàn)有技術(shù)的城市交流配電網(wǎng)系統(tǒng)一般采用單回單交流電源供電，一旦線路檢修或發(fā)生故障，就會造成用戶端斷電。因此，迫切需要一種新的基于柔性直流的配電網(wǎng)系統(tǒng)以應(yīng)對日益增加的城市負(fù)荷需求和供電壓力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決目前投運(yùn)的柔性直流的配電網(wǎng)系統(tǒng)存在的配電網(wǎng)薄弱，電壓質(zhì)量差、供電可靠性低、輸電通道走廊緊張等多方面技術(shù)問題，本專利技術(shù)提出一種基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)。本專利技術(shù)提供的一種基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)，包括 N條直流母線和N條直流輸電線路；每條直流母線與直流輸電線路間隔相連，組成柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)；N為大于等于3的自然數(shù)； 所述每條直流母線上連接有至少一個用于將所述交流系統(tǒng)的電能整流成直流電能，匯入所述柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)中的交流系統(tǒng)整流站； 其中，所述至少一個交流系統(tǒng)整流站作為調(diào)壓站，其用于控制直流電壓； 所述每條直流母線上還連接有M個將直流電能逆變成交流電以供給用戶使用的用戶逆變站；M為大于等于I的自然數(shù)； 所述每條直流輸電線路上設(shè)置有K臺用于在所述直流輸電線路有故障時(shí)跳閘將故障點(diǎn)進(jìn)行隔離的直流開關(guān)；K為大于等于2的自然數(shù)。其中，所述基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)為多環(huán)相互連接的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，每一環(huán)的閉環(huán)形配電網(wǎng)之間通過直流聯(lián)絡(luò)線路連接。本專利技術(shù)提供的基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)，其可以緩解配電網(wǎng)電網(wǎng)薄弱，供電可靠性低、輸電通道走廊緊張局面，該基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)可以為電壓穩(wěn)定提供支撐，提高電壓質(zhì)量，為中壓配電網(wǎng)系統(tǒng)改造創(chuàng)造很好的環(huán)境。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)對點(diǎn)柔性直流輸電系統(tǒng)的示意 圖2為本專利技術(shù)提供的一種基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本專利技術(shù)提供的一種基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本專利技術(shù)提供的一種基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式為解決現(xiàn)有技術(shù)中柔性直流的配電網(wǎng)系統(tǒng)存在的配電網(wǎng)薄弱，電壓質(zhì)量差、供電可靠性低、輸電通道走廊緊張等多方面技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供的一種基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng),包括 N條直流母線和N條直流輸電線路；每條直流母線與直流輸電線路間隔相連，具體為直流母線與直流輸電線路間隔首尾“手拉手”相連，組成柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)；N為大于等于3的自然數(shù)； 所述每條直流母線上連接有至少一個用于將所述交流系統(tǒng)的電能整流成直流電能，匯入所述柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)的交流系統(tǒng)整流站。其中，所述至少一個交流系統(tǒng)整流站作為調(diào)壓站，其用于控制直流電壓； 所述每條直流母線上還連接有M個將直流電能逆變成交流電以供給給用戶使用的用戶逆變站；M為大于等于I的自然數(shù)； 所述每條直流輸電線路上設(shè)置有K臺用于在所述直流輸電線路有故障時(shí)跳閘將故障點(diǎn)進(jìn)行隔離的直流開關(guān)；K為大于等于2的自然數(shù)。以下將舉例詳細(xì)說明本專利技術(shù)提供的一種基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)。參見圖2，為本專利技術(shù)提供的本專利技術(shù)提供的一種基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，包括 本案例一中以3條直流母線和3條直流輸電線路間隔首尾相連，構(gòu)成“手拉手”的閉環(huán)形配電網(wǎng)進(jìn)行說明。圖2所示的基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)包括 3條直流母線，分別是直流母線I、直流母線2、直流母線3 ；3條直流輸電線路，分別是直流輸電線路I、直流輸電線路2、直流輸電線路3 ； 該閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)還至少包括6臺直流開關(guān)(QF1、QF2、QF3、QF4、QF5、QF6)，當(dāng)然視具體情況，每條直流輸電線路上設(shè)置的直流開關(guān)可以不止兩個；至少包括3臺交流系統(tǒng)整流站(或調(diào)壓站)，分別為交流系統(tǒng)整流站(或調(diào)壓站)I、交流系統(tǒng)整流站(或調(diào)壓站)2、交流系統(tǒng)整流站(或調(diào)壓站)3 ； 另外，各直流母線上有M臺用戶逆變站，具體的直流母線I上有用戶逆變站1-1··· 1-m;直流母線2上有用戶逆變站2-1··· 2-n ;直流母線3上有用戶逆變站3-1··· 3本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，包括：N條直流母線和N條直流輸電線路；每條直流母線與直流輸電線路間隔相連，組成柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)；N為大于等于3的自然數(shù)；所述每條直流母線上連接有至少一個用于將所述交流系統(tǒng)的電能整流成直流電能，匯入所述柔性直流的閉環(huán)形配電網(wǎng)中的交流系統(tǒng)整流站；其中，所述至少一個交流系統(tǒng)整流站作為調(diào)壓站，其用于控制直流電壓；所述每條直流母線上還連接有M個將直流電能逆變成交流電以供給用戶使用的用戶逆變站；M為大于等于1的自然數(shù)；所述每條直流輸電線路上設(shè)置有K臺用于在所述直流輸電線路有故障時(shí)跳閘將故障點(diǎn)進(jìn)行隔離的直流開關(guān)；K為大于等于2的自然數(shù)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王世祥，
申請(專利權(quán))人：深圳供電局有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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