[发明专利]一种10kV中压直挂式直流微网系统

说明书

本发明公开了一种10kV中压直挂式直流微网系统。包括10kV直流微网充电站前级和储能、光伏、充电桩、直流负载、风力发电系统，10kV直流微网充电站前级输入端直接连接10kV电网，10kV直流微网充电站前级输出端为公共的直流母线，供储能、光伏、充电桩、直流负载、风力发电系统等的接入，储能、光伏、充电桩、直流负载、风力发电系统两级变换接入大电网。具有谐波含量低、高低压故障隔离、易于维护、能量双向传送等优势。本发明可组建智能微网，可调可控，实现能量路由、有序充电，减小对电网的冲击。

技术领域

本发明涉及直流微网设计领域，尤其涉及一种10kV中压直挂式直流微网系统。

背景技术

一种10kV中压直挂式直流微网系统主要应用于直流微网设计方案。10kV中压直挂式直流微网是基于电力电子变换技术和电磁感应原理实现电力系统中电压变换与能量传递的新型智能直流微网，与传统直流微网相比还可实现无功补偿、谐波治理、电网互联等诸多功能。

传统的直流微网通常为以下结构：工频变压器将10kV交流变为380V交流，然后将380V交流转换为直流微电网所需的直流电压。为了减小直流微网对电网的谐波干扰和无功增加，需要使用谐波治理和无功补偿设备。由此带来了待机和空载损耗大、有色金属用量大、环境污染、高低压故障不隔离、施工复杂、电能质量差、维护成本高等缺点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种10kV中压直挂式直流微网系统，本发明提供如下技术方案：一种10kV中压直挂式直流微网系统，包括10kV直挂式直流微网前级和储能、光伏、DC/DC充电桩、直流负载、风力发电系统，10kV直挂式直流微网前级输入端直接连接10kV电网，10kV直挂式直流微网前级输出端为公共的直流母线，供储能、光伏、充电桩、直流负载、风力发电系统等的接入，储能、光伏、充电桩、直流负载、风力发电系统两级变换接入大电网。

优选地，该系统提供公共的低压直流母线接口，用于储能、光伏、充电桩、直流负载、风力发电系统等的接入，新能源就地消纳，提高新能源的利用效率。

优选地，该系统无工频变压器；被动器件颠覆为智能可控的主动器件，用于实现整机的自检测、自诊断、自保护和自恢复；10kV直挂式直流微网前级采用级联H桥拓扑，用于解决单个电力电子器件(IGBT)耐压不足的问题，且能实现无功补偿、谐波治理等功能。

优选地，该系统的继电保护装置，采用两级防雷设计；功率模组N-2冗余设计，无缝切换冗余模式；关键器件在线绝缘监测；双隔离更安全，全系统状态感知，由“定时维护”变为“状态维护”。

优选地，该系统包括：智能调速风机系统，智能调速，风机轮巡工作；功率模组单元，模组化设计，抽屉化安装，触指插拔；安全防护措施，防凝露、湿度控制；低损耗待机，待机时功率部分休眠，待机功耗＜500W。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：采用能量路由拓扑，减小整机体积、重量，实现整机的自检测、自诊断、自保护和自恢复等功能。安全可靠，全系统状态感知，由“定时维护”变为“状态维护”。高效率，极大缩减运营者资金回收时间、提高投资回报率。可组建智能微网，可调可控，实现能量路由、有序充电，减小对电网的冲击。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为10kV中压直挂直流微网拓扑结构图；

图2为10kV中压直挂直流微网外观结构图；

图3为10kV中压直挂直流微网方案设计图。

具体实施方式

以下，结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的描述。