一種柔性配電站的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于配電站領域，更具體地，涉及一種柔性配電站。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的發展，生活水平的提高，對電力的需求也越來越大。一方面，商場、工廠、民用等用電需求的增加，對電網負荷以及電網的靈活性要求增高，使得電網的投入增大，同時為了滿足靈活性的需求，使得電網的投資效率較低，造成資源浪費。另一方面，某些地區一次能源匱乏，市內沒有煤炭、水能資源，風能資源有限，再加上電廠的建設受到限制，在遇到電力的靈活需求的問題時，需要利用新的技術來提高電網的供電可靠性，研究新的電力能源的接入方式來實現靈活的供電是亟待解決的問題。
[0003]為了實現能量的利用，目前采用的一種技術是采用蓄能電池系統接入的方式來進行儲能從而實現削峰填谷的作用從而來提高電能的利用效率，這種接入方式并不夠靈活，還存在如下的問題，例如:傳統城鄉配電系統一般由10千伏公共電網經變壓器降壓后提供給低壓電力負荷，常見問題是變壓器容量一般按照最大負荷乘以一定裕度的系數取值，這樣造成電力變壓器的平均負荷率20%左右，不僅造成資源浪費，而且增加了用戶電費負擔。特別是工商企業類電力用戶，以天為周期的波峰波谷用電規律，不僅用的是最高價的電力(尖峰電價)，還要為制造尖峰負荷付出巨大的一次性投資代價和長期固定容量電費；其次存在的問題是并未解決靈活的能源供給問題。

【發明內容】

[0004]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種柔性配電站，其目的在于提供一種長期在線工作的、實現能量和信息交互的多端接口配電方案。
[0005]為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種柔性配電站，其特征在于，該配電站包括公共電網系統、蓄能系統及多用接口系統；
[0006]其中所述公共電網系統包括通過依次連接于公共電網與電網低壓側的高壓開關柜、配電變壓器、低壓開關柜；
[0007]所述蓄能系統包括相互連接的蓄能充放電電池組件、變流器以及用于接入低壓側的接口開關柜，其中該蓄能系統還包括控制系統，其中所述控制系統用于控制所述蓄能充放電電池組件的充放電，及控制所述變流器的輸出；
[0008]所述多用接口系統主要包括一雙向電力電子變壓器，以及將所述雙向電力電子變壓器一端接入低壓側的開關柜。
[0009]進一步地，所述多用接口系統中的所述雙向電力電子變壓器的另外一端可接入新能源、負載或其它第三方電網。
[0010]進一步地，所述控制系統控制所述變流器實現有功和無功的輸出。
[0011]本發明還提出了一種針對所述的柔性配電站的設計方法，其中所述蓄能系統谷電時充電蓄能，峰電時放電使用，其特征在于，該方法包括如下步驟:
[0012](I)根據負荷需要，確定最大負荷功率容量和平均負荷功率容量；
[0013](2)所述配電變壓器容量按照平均負荷乘以1.1?1.2的裕度系數來選擇；
[0014](3)所述蓄能系統的功率容量由所述最大負荷功率容量減去所述配電變壓器容量，之后乘以1.1?1.2的裕度系數來進行選擇；
[0015](4)確定所述蓄能系統的蓄能電量；
[0016](5)所述雙向電力電子變壓器的配置數量和容量由其配入配出需求情況具體決定，原則是:所以負荷與配出容量之和應不大于配電變壓器、儲能與配入的容量之和;若所述雙向電力電子變壓器的另外一端可接入新能源，則其能源優先使用，多余的可經所述蓄能系統實現蓄能。
[0017]進一步地:所述步驟(4)中所述蓄能系統的蓄能電量按照如下方式實現:按照所述最大負荷容量減去所述配電變壓器容量的部分所對應的電量乘以1.1?1.2的裕度系數。
[0018]進一步地:所述步驟(4)中的所述蓄能系統的蓄能電量按照如下方式實現:所述步驟(4)中的蓄能系統的蓄能電量按照電網高峰電價時間段所對應的電量選擇確定。
[0019]總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果:
[0020](I)本發明在網絡的接入方式上，除了使用蓄能電池系統的接入，還提供了一種新能源的接入方式，還有直供電力接口，使得整體成為一個良好的可擴展的并且可接受外來電源使用的有序網絡，有利于推進新型智能電網建設；
[0021](2)本發明能使電池儲能系統能夠在配電站提供有功和無功的各種輸出，起到為用戶端提供應急電源、并且就地削峰填谷，極大地提高了配電站電能的利用效率;需要的時候還可以為公共電網提供電壓支撐和頻率支撐；
[0022](3)本發明還提出了一種針對上述配電站的部件的設置方法，按照上述的設計方式，能夠顯著地提高固定資產利用率，并且節省50%以上的固定電費支出。
[0023]總之，按照本發明的柔性交流電配電站，提供了一種工作制式為長期在線工作，可實現電力負荷的均衡和平移、可方便分布式能源發電的應用，更進一步的是方便第三方直供電源的接入，組成網狀的靜止動態電能消納系統。對于電網而言，另外一方面，由于蓄能系統的使用，使得可以實現削峰填谷的作用，特別適用于以天為周期的波峰波谷用電規律的工商企業類電力用戶，降低一次性投資，減少高價電費，減少固定電費。更進一步，在新能源廣泛使用的能源背景下，解決發電與用電的匹配難題，為實現能源互聯網提供了一個簡單易行的技術方案。
【附圖說明】
[0024]圖1是按照本發明實現的柔性配電站的系統組成結構示意圖；
[0025]圖2是商場供電負荷的分布示意圖；
[0026]圖3是按照本發明的配電站進行供電后的供電負荷分布示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0028]本發明提供一種長期在線工作的、可實現能量和信息交互的多端接口配電方案，多端接口配電技術是智能電網建設必須突破的技術之一。
[0029]本發明的配電站的結構如圖1所示:
[0030]配電站的主要部分包括公共電網系統、蓄能系統及多用接口系統；
[0031]其中公共電網系統包括通過依次連接于公共電網與電網低壓側的高壓開關柜、配電變壓器、低壓開關柜；
[0032]蓄能系統包括相互連接的蓄能充放電電池組件、變流器以及用于接入低壓側的接口開關柜，其中該蓄能系統還包括控制系統，該控制系統包括能夠執行有功無功輸出的控制方式，使得蓄能系統能夠實現有功無功的輸出。
[0033]該控制系統用于控制蓄能充放電電池組件以及變流器，在控制指令的實現上，包括充電、放電的有功指令和感性無功、容性無功的無功指令，由此使得對變流器回路的輸出電流進行預設的方式實現控制，從而可以在四個象限工作，輸出PWM正弦波電壓。
[0034]作為本發明的進一步的改進點，本發明還具有一多用接口系統，該多用接口系統主要包括一雙向電力電子變壓器，以及將其接入低壓側的接入開關柜。
[0035]按照本發明實現的該多用接口系統，能夠接入各種新能源，各種類型的新能源在經過雙向電力電子變壓器的作用從而形成適配于低壓側應用的新能源供應；當然，在低壓側可以設多個這種新能源供應線路，能夠顯著地提高新能源的利用率，從而達到節省電能的效果和目的。
[0036]另外一方面，該新能源的接入可以不為新能源，而是負載，由于雙向電力電子變壓器的存在，使得可以利用蓄能系統和公共電網的電能給負責供電；
[0037]更進一步的，該接入端口可以接入其它用戶的供電能源端，從而利用用戶的供電系統來實施供電，從而形成有序的供電網絡，有利于在小范圍內形成智能電網網絡，技術上方便智能電網建設，網狀結構，幾家用戶串起來一個網，可能多端口接入，可以面對國家電網，或者向鄰居直供，要電或者是買電，從而為更加靈活的智能電網網絡形成提供了可能。
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