[发明专利]一种柔性智能直流电力局域网电力系统实现方法

说明书

1技术领域

本发明涉及智能电网与直流电网领域，尤其涉及一种柔性智能直流电力局域网电力系统实现方法。

2背景技术

无论国内外，目前电力网基本上是交流网，用户电力网除个别的情况外，绝大多数也为交流网，电网主要表现为少数电力生产方对用户单向供电形式。

受诸多因素影响，目前交流电网运行效率较低，电网设备工作适应能力小，一些新电力能源，如风力发电，太阳能发电，不易实现电力入网。电力消费单位或居民小区，建立有电力用户单位局域电力网。在目前运行的交流电网中，用户局域网是影响电网电力运行效率和电力品质提高重要环节，上述问题比较集中的反映在电网的这个层面；对于我国数量大、分布范围广的农村用户电力局域网来说，电网运行效率低、电力品质差表现的尤为显著。一般说来，交流电网运行条件以及设备相互之间要求相对较为严格，不易调整，系统特性表现为柔性差。

3发明内容

发展适用范围广泛，功能特性更为灵活的，自适应调节功能强的智能化、直流化电力电网，是对现有输电模式改进。一种柔性智能直流电力局域网电力系统实现方法可以提高电网电力系统运行效率，有利于风力发电，太阳能发电电力入网。柔性智能直流电力局域网电力系统的建设为建立起柔性智能直流电力全局网电力系统提供了必要的基础条件。

发明目的：提出一种柔性智能直流电力局域网电力系统实现方法，使得电力局域网电力系统具有更为宽泛、灵活的调节特性，用于提高电力系统运行效率，提高电力系统可靠性与包容性，利于分布式电力生产单元的电力入网。

这种柔性智能直流电力局域网电力系统王要由直流局域网与智能电网管理系统构成。

3.1这种柔性智能直流电力局域网结构

一个向电网送入电力的变换器称之为电力输入变换器或电力源变换器；一个向电网终端用电设备或终端用电回路输出电力的变换器称之为电力负载变换器，独立成为一个电力设备的电力负载变换器称之为显式电力负载变换器，包含在用电设备电源系统内的电力负载变换器称之为隐式电力负载变换器；局域电网内，功能上介于电力源变换器和电力负载变换器之间的电力变换器也称之为中间电力变换器。这种柔性智能直流电力局域网中使用的电力变换器为一种智能型.PWM式直流半导体电力变换器。其中：PWM降压型变换器，设定为正向电力变换器，它将电力网络中与其相邻上层的高电压变换为较低电压送入与其相邻下层电力网络或用电设备；PWM升压型变换器，设定为逆向电力变换器，它将电力网络中与其相邻下层的低电压变换为高电压送入相邻上层电力网络。

这种柔性智能直流电力局域网电力系统的电网终端设备指用户用电设备或用户发电设备，一般的情况下，电网终端设备，应该能够提供必要的运行状态信息；同时，也应该能够接受来自电网的必要调控。

这种柔性智能直流电力局域网电力系统，在其电网中，包含一个直流半导体电力主源变换器，允许包含若干个直流半导体电力副源变换器，允许包含若干个直流半导体电力中间变换器，包含若干个直流半导体电力负载变换器，包含相应的输电线路。这种柔性智能直流电力局域网物理上是一种树状结构；在功能特性上区分，以直流半导体电力主源变换器、直流半导体电力中间变换器、直流半导体电力负载变换器为界面，分为顶层、中间层和底层。

这种柔性智能直流电力局域网电力系统，通过电力源变换器接受来自电力主网提供的电力，直接或经由中间电力变换器向电力负载变换器提供电力，终端用电设备只能通过显式或隐式电力负载变换器接受电网电力；网内用户发电设备也能够将产生的电力通过逆向电力变换器送入直流电力局域网。这种柔性智能直流电力局域网电力系统的所有设备，受控于它的智能电网管理系统。

3.2这种柔性智能直流电力局域网电力系统的智能电网管理系统

这种柔性智能直流电力局域网电力系统的智能电网管理系统，按照管理任务需求，管理任务实现两方面对其进行说明。该电网管理系统任务需求由这种电网电力系统基本特性和要求确定，管理任务实现分为物理层面和协议层面。在物理层面，主要包括中央控制计算机、网络控制器和节点控制器三部分；在协议层面，中央控制计算机与网络控制器一起担负主要的系统管理任务，中央控制计算机偏重于执行一些计划性、宏观性、人工介入性强、数据以及计算量大的电力系统管理任务；网络控制器偏重于执行一些系统的适时性强的现场电力系统调控任务；节点控制器主要担负当前网络层面运行数据、状态信息采集、处理与电力调控。

3.2.1这种电力系统基本特性和要求