[发明专利]一种柔性配电站

说明书

本发明公开了一种配电站，其包括公共电网系统、蓄能系统及多用接口系统；其中公共电网系统包括通过依次连接于公共电网与电网低压侧的高压开关柜、配电变压器、低压开关柜；蓄能系统包括相互连接的蓄能充放电电池组件、变压器以及用于接入低压侧的接口开关柜，其中该蓄能系统还包括控制系统；多用接口系统主要包括一双向电力电子变压器，以及将双向电力电子变压器一端接入低压侧的开关柜。按照本发明实现的柔性配电站，提供了一种工作制式为长期在线工作，可实现电力负荷的均衡和平移、可方便分布式设置的能源发电的应用，更进一步的是方便第三方直供电源的接入，组成网状的静止动态电能消纳系统。

技术领域

本发明属于配电站领域，更具体地，涉及一种柔性配电站。

背景技术

随着社会经济的发展，生活水平的提高，对电力的需求也越来越大。一方面，商场、工厂、民用等用电需求的增加，对电网负荷以及电网的灵活性要求增高，使得电网的投入增大，同时为了满足灵活性的需求，使得电网的投资效率较低，造成资源浪费。另一方面，某些地区一次能源匮乏，市内没有煤炭、水能资源，风能资源有限，再加上电厂的建设受到限制，在遇到电力的灵活需求的问题时，需要利用新的技术来提高电网的供电可靠性，研究新的电力能源的接入方式来实现灵活的供电是亟待解决的问题。

为了实现能量的利用，目前采用的一种技术是采用蓄能电池系统接入的方式来进行储能从而实现削峰填谷的作用从而来提高电能的利用效率，这种接入方式并不够灵活，还存在如下的问题，例如：传统城乡配电系统一般由10千伏公共电网经变压器降压后提供给低压电力负荷，常见问题是变压器容量一般按照最大负荷乘以一定裕度的系数取值，这样造成电力变压器的平均负荷率20％左右，不仅造成资源浪费，而且增加了用户电费负担。特别是工商企业类电力用户，以天为周期的波峰波谷用电规律，不仅用的是最高价的电力(尖峰电价)，还要为制造尖峰负荷付出巨大的一次性投资代价和长期固定容量电费；其次存在的问题是并未解决灵活的能源供给问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种柔性配电站，其目的在于提供一种长期在线工作的、实现能量和信息交互的多端接口配电方案。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种柔性配电站，其特征在于，该配电站包括公共电网系统、蓄能系统及多用接口系统；

其中所述公共电网系统包括通过依次连接于公共电网与电网低压侧的高压开关柜、配电变压器、低压开关柜；

所述蓄能系统包括相互连接的蓄能充放电电池组件、变流器以及用于接入低压侧的接口开关柜，其中该蓄能系统还包括控制系统，其中所述控制系统用于控制所述蓄能充放电电池组件的充放电，及控制所述变流器的输出；

所述多用接口系统主要包括一双向电力电子变压器，以及将所述双向电力电子变压器一端接入低压侧的开关柜。

进一步地，所述多用接口系统中的所述双向电力电子变压器的另外一端可接入新能源、负载或其它第三方电网。

进一步地，所述控制系统控制所述变流器实现有功和无功的输出。

本发明还提出了一种针对所述的柔性配电站的设计方法，其中所述蓄能系统谷电时充电蓄能，峰电时放电使用，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)根据负荷需要，确定最大负荷功率容量和平均负荷功率容量；

(2)所述配电变压器容量按照平均负荷乘以1.1～1.2的裕度系数来选择；

(3)所述蓄能系统的功率容量由所述最大负荷功率容量减去所述配电变压器容量，之后乘以1.1～1.2的裕度系数来进行选择；

(4)确定所述蓄能系统的蓄能电量；