发明专利｜国家电网及能研院提出的一种微电网系统-北极星输配电网

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摘要：本发明实施例提出了一种微电网系统，该微电网系统包括：多个微电网子系统，微电网子系统包括：直流微电网和至少两个柔性变电站，柔性变电站包括：高压交流系统、高压直流系统和低压直流系统，高压交流系统与高压直流系统之间、高压直流系统与低压直流系统之间、高压交流系统与低压直流系统之间分别相连；直流微电网包括：高压直流母线和低压直流母线；多个微电网子系统通过高压直流母线互联成环，高压直流母线与高压直流系统连接，微电网子系统中的各柔性变电站的低压直流系统之间通过低压直流母线相连，实现了负荷转供和环网潮流均衡，保证了配电网的持续供电能力。

申请人全球能源互联网研究院有限公司国家电网有限公司

发明人邓占锋赵国亮杨士慧刘海军蔡林海陆振纲徐向前于弘洋宋洁莹刘宗烨尉志勇葛菁张永征

技术领域

本发明涉及柔性配电技术领域，具体涉及一种微电网系统。

背景技术

配电网处于电力系统的末端，直接面向电力用户，承担着分配电能、服务客户的重任。

当前，配电网建设相对滞后、调控手段有限，制约了配电网运行控制的灵活性，造成了馈线负荷不均衡、供电恢复时间长等问题;另一方面，配电网内非线性、冲击性负荷比重的增加，以及新能源渗透率的不断提高，对配电网电能质量和供电可靠性的保障手段提出了更高要求。配电网正面临用电需求定制化和多样化、分布式电源接入规模化、潮流协调控制复杂化等多方面的巨大挑战。

现有配电网采用机械电磁式变电站，当配电网中的某一部分发生故障，由于其他部分无法得到电力支持，会影响其他部分的正常运行，无法保证配电网的持续供电能力。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例提出了一种微电网系统，用以解决现有技术无法保证配电网的持续供电能力的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

根据第一方面，本发明实施例提供了一种微电网系统，该微电网系统包括：多个微电网子系统，微电网子系统包括：直流微电网和至少两个柔性变电站;柔性变电站包括：高压交流系统、高压直流系统和低压直流系统，高压交流系统与高压直流系统之间、高压直流系统与低压直流系统之间、高压交流系统与低压直流系统之间分别相连;直流微电网包括：

高压直流母线和低压直流母线;多个微电网子系统通过高压直流母线互联成环，高压直流母线与高压直流系统连接，微电网子系统中的各柔性变电站的低压直流系统之间通过低压直流母线相连。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，柔性变电站还包括：低压交流系统，压交流系统与低压直流系统相连，并通过机械电磁式变电站与高压交流系统相连。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，上述高压交流系统设置有第一电压变换模块，用于将高压交流电变换为高压直流电，以及将高压交流电变换为低压直流电;高压直流系统设置有第二电压变换模块，用于将高压直流电变换为低压直流电;低压直流系统设置有第三电压变换模块，用于将低压直流电变换为低压交流电;低压交

流系统设置有第四电压变换模块，用于将低压交流电变换为低压直流电;低压直流系统设置有第五电压变换模块，用于将低压直流电变换为高压直流电，以及将低压直流电变换为高压交流电;高压直流系统设置有第六电压变换模块，用于将高压直流电变换为高压交流电。

结合第一方面第一实施方式或第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，高压交流系统通过机械电磁式变电站将高压交流电变换为低压交流电，低压交流系统通过机械电磁式变电站将低压交流电变换为高压交流电。

结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，直流微电网还包括：直流供电装置、直流储能装置及直流负荷;直流供电装置通过第一直流变流器接入低压直流母线，通过低压直流母线将电能传输至低压直流系统或直流储能系统;直流储能装置通过第二直流变流器接入低压直流母线，通过低压直流母线接收低压直流系统或直流供电装置传输的电能，将低压直流系统或直流供电装置传输的电能进行存储;当低压直流系统发生故障时，直流供电装置或直流储能装置向直流负荷传输电能;直流负荷通过第三直流变流器接入低压直流母线，通过低压直流母线接收低压直流系统、直流供电装置或直流储能装置传输的电能。

结合第一方面第四实施方式，在第一方面第五实施方式中，上述直流供电装置为光伏发电装置。

结合第一方面第四实施方式或第一方面第五实施方式，在第一方面第六实施方式中，上述直流储能装置包括：固定储能装置和移动储能装置。

结合第一方面，在第一方面第七实施方式中，上述微电网子系统还包括：还包括：

交流微电网，交流微电网包括：高压交流母线、低压交流母线、交流供电装置、交流储能装置及交流负荷;高压交流母线与高压交流系统相连，将高压交流电传输至高压交流系统;交流供电装置通过第一交流变流器接入低压交流母线，通过低压交流母线将电能传输至低压交流系统或交流储能系统;交流储能装置通过第二交流变流器接入低压交流母线，接收低压交流系统或交流供电装置传输的电能，将低压交流系统或交流供电装置传输的电能进行存储;当低压交流系统发生故障时，交流供电装置或交流储能装置向交流负荷传输电能;交流负荷通过第三交流变流器接入低压交流母线，接收低压交流系统、交流供电装置或交流储能装置传输的电能。

结合第一方面第七实施方式，在第一方面第八实施方式中，上述交流供电装置为风力发电装置。

本发明技术方案，与现有技术相比，至少具有如下优点：

本发明实施例提出了一种微电网系统，该微电网系统包括：多个微电网子系统，微电网子系统包括：直流微电网和至少两个柔性变电站，柔性变电站包括：高压交流系统、高压直流系统和低压直流系统，高压交流系统与高压直流系统之间、高压直流系统与低压直流系统之间、高压交流系统与低压直流系统之间分别相连;直流微电网包括：高压直流母线和低压直流母线;多个微电网子系统通过高压直流母线互联成环，高压直流母线与高压直流系统连接，微电网子系统中的各柔性变电站的低压直流系统之间通过低压直流母线相连。本发明实施例提出的微电网系统通过将微电网子系统中的柔性变电站的高压交流系统、高压直流系统及低压直流系统互联成环，并通过高压直流母线将各微电网子系统连接，通过低压直流母线将微电网子系统中的各柔性变电站的低压直流系统连接，从而微电网系统中的各微电网子系统互为备用，各微电网子系统中的柔性变电站互为备用，当微电网系统中的一个或者几个微电网子系统出现故障时，除出现故障的微电网子系统之外，其他微电网子系统正常工作，当微电网子系统中的一个或者几个柔性变电站出现故障时，除出现故障的柔性变电站之外，其他柔性变电站正常工作，实现了负荷转供和环网潮流均衡，保证了配电网的持续供电能力。

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中微电网系统的一个具体示例的示意图;

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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