[发明专利]一种箱式变电站及其微网系统控制方法

说明书

本发明公开了箱式变电站及微网系统，本发明属于输供电系统技术领域，当电网正常且并网开关未闭合，微网母线未得电，所述的大功率继电器常闭触点闭合，交流负载端由电网直接供电；当电网正常且并网开关闭合，微网母线得电，所述的大功率继电器自动切换至常开触点闭合，交流负载端切换到由微网交流母线和低压配电柜供电，同时微网直流母线为所述直流负载端提供直流电源；当电网故障，开关断开，由所述储能单元为微网直流母线持续供电，并通过所述逆变/整流器柜向所述微网交流母线提供交流电，所述的大功率继电器常开触点仍保持闭合，负载端仍由微网交流母线和微网直流母线供电。

技术领域

本发明属于输供电系统技术领域，具体涉及一种箱式变电站及其微网系统控制方法。

背景技术

在电力输变技术日益发展的今天，输变线路的中间节点常采用的箱式变电站技术也得到了极大的发展，在当前面临的能源困境与日益增长的能源需求面前，如何高效的利用电能，提高利用率也成为了重要课题，而微网系统在输变电技术领域具有灵活、高效特性，其设计理念非常适合与箱式变电站之间进行结合从而形成一种效率更高适用性更好的箱式变电站。

箱式变电站，又叫预装式变电所或预装式变电站。是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装置。

微网系统又称微电网（Micro-Grid），也可译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于电网中的基于微网系统设计理念的箱式变电站以及其微网系统的控制方法。

箱式变电站及其微网系统包括通过大功率继电器与电网母线连接的开关变电柜，所述开关变电柜包括设置在电网母线和微网交流母线之间的主断路器和并网开关，还包括若干通过支路断路器与微网交流母线连接的支路；

所述大功率继电器的常闭触点端和常开触点端分别跨接在主断路器的上下两端，大功率继电器的的公共端通过负载断路器连接交流负载端；

所述并网开关和微网交流母线之间还连接有交流变压器；所述至少一个支路上通过低压进线柜连接低压配电柜，所述低压配电柜通过带有负载断路器的交流负载线路连接所述交流负载端，同时还通过逆变/整流器柜连接微网直流母线，所述微网直流母线下连接有直流负载端和储能单元。

本发明的一种箱式变电站及其微网系统控制方法，其特征在于：

当电网母线供电正常时，闭合主断路器，将大功率继电器的常闭触点闭合，通过电网母线为交流负载端提供高压交流电源；同时，闭合并网开关，使电网母线通过微网交流母线下的交流变压器变压、再经过低压进线柜流入低压配电柜，低压配电柜为交流负载端提供低压交流电源，并且低压配电柜通过逆变/整流器柜将低压交流电源转换为直流电源通过微网直流母线为储能单元充电和为直流负载端提供直流电源；

当电网母线供电故障时，断开主断路器，将大功率继电器的常开触点闭合；储能单元通过微网直流母线为直流负载端提供直流电源，并且储能单元通过逆变/整流器柜将直流电源逆变为交流电源并通过低压配电柜为交流负载端提供交流电源。