[发明专利]变充换一体化多功能智能站

说明书

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，尤其涉及一种变充换一体化多功能智能站。具体说是涉及智能变电站和电动汽车充电站，是一种同时具备变充换功能的一体化的多功能智能站。

背景技术

随着近年来全球资源危机和环境污染问题的日益突出，建设坚强可靠智能电网，积极接纳可再生清洁能源，推进节能环保电动汽车产业发展，已经成为世界各国有效应对环境和资源危机主要途径。随着国家电网公司2009年正式提出坚强智能电网发展战略，我国智能电网建设工作正式拉开序幕，智能电网建设是一项全面的系统工程，内容覆盖电力系统所有电压等级，涵盖发电、输电、变电、配电、用电、调度和通信信息等各个环节。作为智能电网的重要组成部分，智能变电站建设和电动汽车充电站建设不可或缺，智能变电站是电网重要的支撑节点，是保障电力可靠传输，促进清洁能源可靠接入的关键；电动汽车充电站是电网重要的用户节点，是实现电力的有效消纳，实现用户侧节能减排的重要内容。截至2010年底，我国已建成110（66）kV及以上电压等级智能变电站超过70座，已建成标准化电动汽车充电站超过80座。

智能变电站的积极建设和电动汽车充换电站的积极推广为智能电网建设打下了坚实的基础，对于有效应对环境污染和资源危机有积极的意义。然而，随着智能变电站和电动汽车充电站建设规模的不断扩大，一系列建设中面临的实际问题逐步凸显，其中最主要的一个是征地困难问题。依据国家电网公司“十二五”电网智能化总体规划，“十二五”期间我国新建110（66）kV及以上电压等级智能变电站将超过8000座，新建的电动汽车充电站将超过3900座。智能变电站和电动汽车充电站的大规模建设带来了征地困难问题，尤其是电动汽车充电站相当一部份项目需要集中在市区内建设，面对市区内寸土寸金的征地现状，电动汽车充电站建设不仅面临着高额的征地费用，甚至有可能面临着无地可征的尴尬局面。因此有必要开发出一种变充换一体化多功能智能站方案以有效解决城市地区变电站及充电站征地困难问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种变充换一体化多功能智能站。目的是为了在有限的征地面积基础上，设计出一种既满足地区变电需求，又具备电动汽车充换电功能的一体化多功能智能站。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

变充换一体化多功能智能站，主要由变电系统、充电系统和通信监控系统构成；其中变电系统与充电系统相连接，通信监控系统通过光纤构建以太网实现对变电系统和充电系统的通信和监控。

所述的变电系统由三绕组电力变压器、高压开关设备、中压开关设备和低压开关设备构成；高压开关设备连接在高压交流电网与三绕组电力变压器高压侧之间，中压开关设备连接在中压配电线路与三绕组电力变压器中压侧之间，三绕组电力变压器低压侧通过低压开关设备与充电系统输入端相连。

所述变电系统采用66kV三绕组电力变压器，变压器高中低三侧电压等级分别采用66kV、10kV和0.4kV，绕组接线方式采用YDYn型。

所述充电系统由若干台交、直流充电设备构成；其中，开关控制器与交流充电桩串联构成交流充电设备；开关控制器与直流充电机串联构成直流充电设备；若干台交、直流充电设备并联后，与充电系统输入端相连构成充电系统。

所述通信监控系统全站采用三层两网的结构，全站遵循IEC61850规约，三层即：过程层设备、间隔层设备、站控层设备，两网即：过程层网络和站控间隔层网络；全站通过光纤构建以太网实现通信和监控功能。

所述站控间隔层网络采用双星形拓扑结构，由光纤与交换机实现以太网组网，实现MMS报文和GOOSE报文的传输，站控间隔层网络采用SNTP协议对时方式。

所述过程层网络采用双星形拓扑结构，由光纤与交换机实现以太网组网，采用“三网合一”的方式，将SMV采样值网络、GOOSE报文网络、IEC61588统一对时三网合一建设，实现SMV采样值报文和GOOSE信息报文的传输。

所述的站控层设备主要包括：监控主机和主机兼操作员工作站；监控主机接入站控间隔层网络与间隔层设备相连；主机兼操作员工作站接入站控间隔层网络与间隔层设备相连；监控主机和主机兼操作员工作站通过接入站控间隔层网络，实现彼此相连。

所述的间隔层设备主要包括：保护装置、电能计量装置和测控装置；保护装置连接在站控间隔层网络与过程层网络之间；测控装置连接在站控间隔层网络与过程层网络之间；电能计量装置接入过程层网络与过程层设备相连。