[发明专利]一种中压母线柔性互联的配电网络系统

说明书

本发明公开了一种中压母线柔性互联的配电网络系统，任意两个配电变压器对应连接的中压母线之间反向并联有第一变流器、第二变流器，形成不同中压母线之间的柔性互联；第一、第二变流器均包括移相变压器和功率模块，第一变流器中的移相变压器的原边线圈与第一中压母线相连，副边线圈连接功率模块的输入端口；第一变流器中的功率模块的输出端口与第二中压母线相连；第二变流器中的移相变压器的原边线圈与第二中压母线相连，副边线圈连接功率模块的输入端口；第二变流器中的功率模块的输出端口与第一中压母线相连；本发明通过反向并联的两个变流器将公共配电网或企业配电网的任意两段中压母线柔性联结起来，从而实现电能的任意调度和相互支撑。

技术领域

本发明属于配电技术领域，更具体地，涉及一种中压母线柔性互联的配电网络系统。

背景技术

目前在多配电变压器的配电网络中，各配电变压器之间都是独立运行，各段中压母线相互之间没有常连接，整个配电系统呈现辐射状结构，变压器之间负荷不均时难于重新分配，造成有的变压器负荷过重，而有的变压器负荷过轻，多出力的变压器时常先出故障；另外，现在很多企业都具有自发电机组，如余热发电机组等，与关键负载接于某个配电变压器下端的中压母线(6～10KV电压)，如果该配电变压器下端连接的部分负荷出现停运，发电机组就会通过该配电变压器向上级电网反向送电，造成大量能源损失，甚至会受到电网的处罚。

现有的由多个背靠背VSC变换器构成的多端口柔性互联装置一般仅适用于低压母线的柔性互联，单回路模块可传递的功率也很有限，无法应用于中压母线的互联。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种中压母线柔性互联的配电网络系统，通过反向并联的两个变流器将公共配电网或企业配电网的任意两段中压母线柔性联结起来，从而实现电能的任意调度和相互支撑。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种中压母线柔性互联的配电网络系统，包括多个配电变压器，每个所述配电变压器的二次侧与中压母线相连；还包括第一变流器和第二变流器；所述第一变流器、第二变流器反向并联在任意两个所述配电变压器对应连接的中压母线之间，形成不同中压母线之间的柔性互联；

第一变流器、第二变流器均包括移相变压器和功率模块，其中，第一变流器中的移相变压器的原边线圈与第一中压母线相连，副边线圈连接功率模块的输入端口；第一变流器中的功率模块的输出端口与第二中压母线相连；

第二变流器中的移相变压器的原边线圈与第二中压母线相连，副边线圈连接功率模块的输入端口；第二变流器中的功率模块的输出端口与第一中压母线相连；形成反向并联结构的第一变流器、第二变流器允许电能在两个不同中压母线之间双向流动和电压相互支撑。

优选的，上述中压母线柔性互联的配电网络系统还包括输出电抗器，第一变流器、第二变流器中的功率模块的输出端串接所述输出电抗器后与中压母线相连。

优选的，上述中压母线柔性互联的配电网络系统，所述功率模块为由多级 H桥功率单元三相串接而成的级联链，每个所述H桥功率单元分别连接移相变压器的副边线圈，三相串接的一端为Y型连接形成的中性点，另一端为三相输出端。

优选的，上述中压母线柔性互联的配电网络系统，所述第一变流器、第二变流器的输出频率分别与各自的功率模块的输出端口所连接的中压母线的频率相同。

优选的，上述中压母线柔性互联的配电网络系统，所述第一变流器、第二变流器的两端可连接同频的中压母线，或者不同频的异步电网的中压母线，实现异步互联。

优选的，上述中压母线柔性互联的配电网络系统，所述第一变流器、第二变流器共同构成两侧均可四象限运行的变流器。

优选的，上述中压母线柔性互联的配电网络系统，在有功功率控制的情况下，所述第一变流器、第二变流器输出的有功功率的大小仅能进行单向调节，以避免形成环流。