[发明专利]基于柔性多状态开关的交直流混合配电网及控制试验方法有效

专利信息
申请号: 201910609538.5 申请日: 2019-07-08
公开(公告)号: CN110247418B 公开(公告)日: 2022-07-22
发明(设计)人: 谢晔源;田杰;杨勇;李继红;王宇;段军;陆翌 申请(专利权)人: 南京南瑞继保电气有限公司;南京南瑞继保工程技术有限公司;国网浙江省电力有限公司;国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
主分类号: H02J3/36 分类号: H02J3/36;H02J3/32;H02J3/18;H02J3/24;H02J3/06
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 211102 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 基于 柔性 状态 开关 直流 混合 配电网 控制 试验 方法
【说明书】:

发明涉及一种基于柔性多状态开关的交直流混合配电网,所述述配电网包含N个交流供电网络,N为大于等于2的整数;每个交流供电网络中包含至少一个枢纽节点、至少一个末端节点和至少两个分支节点,所述配电网还包括至少N个柔性多状态开关,所述柔性多状态开关交流端连接交流电网,可实现交直流电压变换,直流端口引出;本发明还涉及包括上述配电网的控制试验方法,可以实现有功功率平衡,稳定系统频率以及电压,提高配电网的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种基于柔性多状态开关的交直流混合配电网及控制试验方法,属于柔性交直流配电网技术领域。

背景技术

柔性多状态开关(Soft Normally Open Point,SNOP)是一种新型的可控电力电子装置。柔性多状态开关可以替换传统配电网中的分段开关和联络开关。除了具有关断和开通能力外,柔性多状态开关同时具有有功/无功受控、不平衡功率调节、谐波阻断等功能,现有技术将柔性多状态开关理解成一个用于交流配网中的AC-AC开关,侧重于研究柔性多状态开关本身的拓扑结构以及控制方法,以及其在直流输电网络中的配置方法,仅仅局限在电力电子设备层级以及设备的应用方法和配置方法,没有对柔性多状态开关的内涵进行拓展,因此也不能在交流配网架构设计上利用柔性多状态开关的优势解决配网的问题,和构建智能交直流混合配电网。

发明内容

为了解决上述问题,本发明提出了一种基于柔性多状态开关的交直流混合配电网及控制试验方法,将柔性多状态开关理解为一种电能可控互联的开关,脱离了传统的AC-AC开关概念,并将其融入已有的交流配电网系统,提出多种典型应用方式,形成了智能交直流混合配电网,解决传统交流电网系统中潮流分配不均匀,频率不稳定,有功功率不平衡、交流电压波动以及末端电压低的问题。

具体的方案如下:

一种基于柔性多状态开关的交直流混合配电网,所述配电网包含N个交流供电网络,N为大于等于2的整数;每个交流供电网络中包含至少一个枢纽节点、至少一个末端节点和至少两个分支节点,所述配电网还包括至少N个柔性多状态开关,所述柔性多状态开关交流端连接交流电网,可实现交直流电压变换,直流端口引出;所述配电网包含以下六种连接方式之一,或多种连接方式的组合:

a)所述柔性多状态开关就近布置在各自的交流供电网络中,一端与就近的交流供电网络中的枢纽节点连接,柔性多状态开关的直流端口经过直流传输线互联;

b)所述柔性多状态开关布置在各自的交流供电网络中,一端与就近的交流供电网络中的末端节点连接,柔性多状态开关的直流端口经过直流传输线互联;

c)所述柔性多状态开关集中布置在一起,与各自的交流供电网络存在一定距离,一端经过交流传输线与各自的交流供电网络中的枢纽节点连接,柔性多状态开关的直流端口互联;

d)所述柔性多状态开关集中布置在一起,与各自的交流供电网络存在一定距离,一端经过交流传输线与各自的交流供电网络中的末端节点连接,柔性多状态开关的直流端口互联;

e)所述柔性多状态开关一端与交流供电网络中的枢纽节点连接,直流端口与储能单元连接;

f)所述柔性多状态开关一端与交流供电网络中的末端节点连接,直流端口与储能单元连接。

其中,所述枢纽节点至少与两个分支节点连接,本质是电网中有功或无功调节能力不够的节点。

其中,所述末端节点仅与一个分支节点连接。系统中的末端节点通常因为供电半径长存在电压低的问题。

其中,同一交流供电网络中相邻节点之间还可可以包括变压器,使各个节点电压等级不同。

其中,所述柔性多状态开关为三相六桥臂的桥式电路。其中,桥式电路可以为两电平变换器或三电平变换器。

其中,所述三相六桥臂的桥式电路的每个桥臂均由至少两个半桥子模块或全桥子模块构成,也可以为多电平变换器。

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