[发明专利]一种电动汽车可灵活接入的含重要负荷直流配电网

权利要求书

1.一种电动汽车可灵活接入的含重要负荷直流配电网，包括

一个含有AC/DC变流器的换流站（1），

一个含有DC/DC变流器的小区配电箱（2），

一个总开关件（3），

至少一个重要负荷用换流箱（4），

至少一个用户换流箱（7），

至少一个重要负荷（11），

至少一个传统负荷（12），

至少一个电动汽车充电桩（13）；其特征在于，

所述的含有AC/DC变流器的换流站（1）交流侧与外部交流网络相连，直流侧与小区配电箱（2）相连；

所述的含有DC/DC变流器的小区配电箱（2）端电压较高侧与换流站（1）相连，端电压较低侧与总开关件（3）相连，即所述的总开关件（3）接于小区配电箱（2）的出线处；

所述的总开关件（3）一端与小区配电箱（2）相连，另一端与小区内各用户支路相连；

所述的重要负荷用换流箱中包含DC/AC变流器（5）和双向DC/DC变流器（6），其中DC/AC变流器（5）的直流侧与总开关件（3）相连，交流侧与重要负荷（110相连，而双向DC/DC变流器(6)的端电压较高侧与总开关件（3）相连，端电压较低侧与电动汽车充电桩（13）相连；

所述的用户换流箱（7）中包含两条支路，一条是支路开关件（8）与DC/AC变流器（9）串联的支路，一条是含双向DC/DC变流器（10）的支路；所述的用户换流箱（7）中，支路开关件（8）与DC/AC变流器（9）串联的支路，一端与总开关件（3）相连，另一端与传统负荷（12）相连；

所述的用户换流箱（7）中，含双向DC/DC变流器（10）的支路，DC/DC变流器（10）端电压较高侧与总开关件（3）相连，端电压较低侧与电动汽车充电桩（13）相连；

所述的重要负荷（11）与重要负荷用换流箱（4）内DC/AC变流器（5）的交流侧相连；所述的传统负荷（12）与用户换流箱（7）内的DC/AC变流器（9）的交流侧相连；

所述的电动汽车充电桩（13）与重要负荷用换流箱（4）或用户换流箱（7）内的双向DC/DC变流器的端电压较低侧相连。

2.根据权利要求1所述一种电动汽车可灵活接入的含重要负荷直流配电网，其特征在于，所述总开关件（3）为断路器或者空气开关。

3.根据权利要求1所述一种电动汽车可灵活接入的含重要负荷直流配电网，其特征在于，所述支路开关件（8）为断路器或者空气开关。

4.根据权利要求1所述一种电动汽车可灵活接入的含重要负荷直流配电网，其特征在于，各用户分别装设用户换流箱（7）或重要负荷用换流箱（4），而用户换流箱（7）和重要负荷用换流箱（4）均留有电动汽车充电桩接口。

5.采用如权利要求1~4所述任意一种电动汽车可灵活接入的含重要负荷直流配电网的供电方法，其特征在于，

1）、系统正常运行时：所有直流断路器均不工作，外部交流网络的交流电经过换流站（1）整流为直流电，再经配电网中输电线路和小区配电箱（2）、DC/AC变流器（5）、双向DC/DC变流器（6）、DC/AC变流器（9）、双向DC/DC变流器（10）将电能供给重要负荷（11）、传统负荷（12）、电动汽车充电桩（13）；

2）、配电网的供电主线部分发生故障时：当配电网发生故障时，需根据故障点位置来控制总开关件（3）和用户支路中的支路开关件8，即当故障发生在配电网的供电主线部分，亦即外部交流网络、换流站（1）或小区配电箱（2）发生故障时，总开关件（3）立即断开，切断故障区与非故障区的联系，同时含重要负荷的支路中，电动汽车充电桩（13）经重要负荷用换流箱（4）内的双向DC/DC变流器（6）向重要负荷（11）反送电能，而不含重要负荷的支路中，电动汽车充电桩（13）通过用户换流箱（7）内的双向DC/DC变流器（9）向所在支路的传统负荷（12）供电，尽可能保证紧急情况下小区内所有负荷用电不受影响；当仅依靠重要负荷支路中的电动汽车充电桩（13）反送的电能不足以保证重要负荷（11）的用电需求时，切断不含重要负荷的用户支路中的支路开关件（8），切除传统负荷（12），电动汽车充电桩（13）中的储能供给重要负荷（11），优先满足重要负荷（11）的用电需求，当故障消除时，配电网恢复正常工作，配电网的电能重新由外部网络提供，此时电动汽车充电桩（13）消纳和储蓄电能；

3）、配电网中某用户支路发生故障时：立即断开故障所在支路的用户换流箱（7）内支路支路开关件（8），将故障支路与配网分离，其他非故障居民用户支路则不受故障支路影响而保持正常工作状态；当故障支路的故障排除后，再通过控制支路开关件（8）将该支路重新投入配电网系统。