交直流一体化配电站的制作方法

1.本发明涉及配电站建造技术领域，特别涉及交直流一体化配电站。


背景技术：

2.电力系统中的配电站的作用是为下级负荷提供交流电源，常规采用交流配电。
3.然而，随着直流配电技术的不断发展，以及碳中和进程的不断推进，越来越多的数据中心和充电桩等直流负荷考虑直接采用直流电源，越来越多分布式光伏与储能等直流电源涌现出接入直流系统的需求。因此，当前的单一交流配电的配电站已无法满足直流负荷和直流设施的接入需求。
4.与交流配电系统相比，直流配电具有以下优点：
5.(1)有利于减少直流电源和直流负荷在配电系统中的整流环节，提高电能使用效率，降低电能转换成本；
6.(2)直流配电较三相交流配电可以减少电缆芯数，节省金属导体消耗，减少电力通道占用空间，降低配电线路建设成本；
7.(3)电能质量更容易控制；
8.(4)便于分布式电源接入，有利于促进清洁能源的消纳。
9.因此，如何在满足常规交流配电功能的基础上，解决直流电源与负荷的接入需求成为本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现要素：

10.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供交直流一体化配电站，实现的目的是在满足常规交流配电功能的基础上，解决直流电源与负荷的接入需求。
11.为实现上述目的，本发明公开了交直流一体化配电站，包括设置在配电站房内的交流配电系统和直流配电系统。
12.其中，所述交流配电系统通过0.4kv馈线开关柜向所述直流配电装系统供电；
13.所述交流配电系统包括两套通过10kv分段开关和0.4kv分段开关连接的交流配电装置；
14.所述直流配电装系统包括两套通过750v分段开关连接的直流配电装置；
15.每一所述交流配电装置均包括10kv进线开关柜、10kv馈线开关柜、10/0.4kv配电变压器、0.4kv受总开关柜、0.4kv隔离变开关柜和所述0.4kv馈线开关柜；
16.每一所述交流配电装置的所述10kv进线开关柜和相应的所述10kv馈线开关柜之间均设有10kv交流母线，且两根所述10kv交流母线通过所述10kv分段开关连接；
17.每一所述交流配电装置的0.4kv受总开关柜和相应的所述0.4kv隔离变开关柜、相应的所述0.4kv馈线开关柜之间均设有0.4kv交流母线，且两根所述0.4kv交流母线之间通过所述0.4kv分段开关连接；
18.每一所述流配电装置均包括0.4/0.4kv隔离变压器、ac/dc交流侧开关、ac/dc装
置、ac/dc直流侧开关和750v馈线开关；
19.每一所述流配电装置的所述ac/dc直流侧开关和相应的所述750v馈线开关之间均设有750v直流母线，且两根所述750v直流母线通过所述750v分段开关连接。
20.优选的，两根所述750v直流母线均接入大规模充电桩、光伏电源和/或储能电源。
21.本发明的有益效果：
22.本发明将交直流配电装置集成于配电站中，使得配电站同时具备交流配电和直流配电的能力，拓展了供电装置中传统配电站的功能。在配电站中配置直流系统，为风机、光伏、储能等的接入提供条件，通过直流控制策略，使得源、网、荷、储在配电站层面能够实时灵活互动，丰富了配电站在电力系统中的功能与作用。
23.本发明实现电源和负荷的灵活接入，可根据供电可靠性、电能质量和等要求选择接入交流或直流配电系统。
24.本发明提高交流配电系统可靠性，直流配电系统可为交流配电系统提供备用电源。
25.本发明实现不同段交流母线配电互济，功率转供，解决交流配电系统过载问题，均衡负载。
26.本发明缓解交流配电系统供电压力。大规模充电桩的接入将使得交流配电网系统面临过载风险，可通过直流配电系统转供充电桩负荷，缓解交流配电系统高峰负载率。
27.本发明充分发挥直流配电网优势，提升配电效率，便于分布式电源和储能接入。
28.本发明实现交直流配电系统一体化调度和控制，充分发挥系统集成优势。
29.以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
30.图1示出本发明一实施例的结构示意图。
具体实施方式
31.实施例
32.如图1所示，交直流一体化配电站，包括设置在配电站房内的交流配电系统和直流配电系统。
33.其中，交流配电系统通过0.4kv馈线开关柜1向直流配电装系统供电；
34.交流配电系统包括两套通过10kv分段开关2和0.4kv分段开关3连接的交流配电装置；
35.直流配电装系统包括两套通过750v分段开关4连接的直流配电装置；
36.每一交流配电装置均包括10kv进线开关柜5、10kv馈线开关柜6、10/0.4kv配电变压器7、0.4kv受总开关柜8、0.4kv隔离变开关柜9和0.4kv馈线开关柜1；
37.每一交流配电装置的10kv进线开关柜5和相应的10kv馈线开关柜6之间均设有10kv交流母线10，且两根10kv交流母线10通过10kv分段开关2连接；
38.每一交流配电装置的0.4kv受总开关柜8和相应的0.4kv隔离变开关柜9、相应的0.4kv馈线开关柜1之间均设有0.4kv交流母线11，且两根0.4kv交流母线11之间通过0.4kv
分段开关3连接；
39.每一流配电装置均包括0.4/0.4kv隔离变压器12、ac/dc交流侧开关13、ac/dc装置14、ac/dc直流侧开关15和750v馈线开关16；
40.每一流配电装置的ac/dc直流侧开关15和相应的750v馈线开关16之间均设有750v直流母线17，且两根750v直流母线17通过750v分段开关4连接。
41.本发明的原理如下：
42.交流配电装置和直流配电装置布置于配电站房内，交流配电装置给直流配电装置提供0.4kv交流电源，使得配电站同时具备交流配电和直流配电的能力，拓展了配电站的功能、降低了配电系统的建设成本、提高了配电效率、增加了配电网运行的可靠性。
43.本发明可实现750v直流母线17经ac/dc装置14，转供至0.4kv交流母线11，实现毫秒级功率转移，满足设备连续供电要求，提高交流配电装置可靠性和供电可靠性。
44.在两套交流配电装置的0.4kv交流母线11均正常运行时，若某一配电变压器的高压侧失电，常规交流配电装置故障恢复需要秒级才能实现0.4kv交流母线11的恢复供电，无法满足供电可靠性要求高的设备连续供电要求，且大功率设备的投切易造成谐波干扰。
45.在某些实施例中，两根750v直流母线17均接入大规模充电桩、光伏电源和/或储能电源。
46.与现有技术大规模充电桩接入常规交流配电装置时，规模化的充电容易造成配变过载，增加了电网的控制难度和失稳风险相比，本发明可大幅减轻交流配电装置供电压力，交流配电装置的供电能力无需达到尖峰负荷值，具有缓解交流配电装置供电压力、延缓交流配电装置设备升级的功能。
47.在实际应用中，本发明从配电站层面对交流配电装置和直流配电装置进行集成，使得配电网中的负荷及分布式电源接入配电站时可以灵活选择交流接口或者直流接口，如此配置可将传统的单一交流配电模式优化为更适合于交直流混合配电网源荷结构的交直流混合配电模式。
48.而且，交直流一体化配电站方案可减少交直流混合配电网中的ac/dc或dc/ac转换环节，从而减少转换环节产生的设备成本和电能损耗。
49.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。