[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

说明书

技术领域

本发明属于配电网输电功率增容技术领域，具体涉及一种电动汽车可灵活接入的含重要负荷直流配电网。

背景技术

不可再生化石能源紧张、环境污染、全球气候变暖等问题的加剧，使得以电代油的具有节能减排、遏制气候变暖等优势的电动汽车作为新一代节能与环保的交通工具受到全世界关注，而各国政府对电动汽车发展的大力支持，加速催热了电动汽车的产业链条。在电动汽车产业化发展过程中，除其本身的技术瓶颈外，亟待解决的是配电网扩容问题以及配套充电设施问题。现有的交流配电网结构示意图如说明书附图的图1所示，当电动汽车大规模随机接入时，不仅对电动汽车充电设施的需求量大，而且会对交流配网形成较大的负荷冲击，造成配电网负荷的大幅提升，显然，现有交流配电网线路容量很难满足电动汽车大规模接入后的线路容量需求，现有充电桩也很难满足电动汽车对充电设施的需求。为了满足电动汽车数量激增对充电设施的需求，必须对现有充电设施规模进行扩建；为了适应高渗透率电动汽车接入对配电网容量的需求，必须采取措施对配电网进行扩容。目前，针对电动汽车充电设施的需求问题，主要解决方案是在城市中不断增设充电桩数量，该方案可解决电动汽车充电设施需求问题，但充电设施的分散性和电动汽车充电时间的集中性，使得充电管理繁杂多变，用户亦须掌握充电设施的实时使用状况，以减少充电等待时间。针对配电网扩容问题的解决方案主要有两种：第一种是对配电网中原输电电缆直接升级改造，将原输电电缆更换为过流能力更大的电缆，此方案可根据负荷需求大幅扩容，但工程量巨大，工期长，成本昂贵，耗材浪费严重，且输电电缆升级改造期间对居民生活影响严重；第二种是在不改变原配电网输电线路结构的情况下，采用输电线路动态增容技术，该方案具有不改变输电线路结构的优点，但需额外增加大量检测和通信设备，且输电线路实际可增加的传输容量易受自然环境影响，因此动态增容常技术常应用于高压输电线路中，在低压配电网中考虑到成本、最大输送容量增加幅度等因素而难以应用。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提出了一种电动汽车可灵活接入的含重要负荷直流配电网，电动汽车可灵活接入、可大幅提高输电容量、可保证重要负荷供电质量的高可靠性系统，用于应对大规模的电动汽车接入后配电网峰值负荷的增加。具有成本低、工程量小、可靠性高、可扩展性好等优点。

本发明采取的技术方案为：

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，

一个含有DC/DC变流器的小区配电箱，

一个总开关件，

至少一个重要负荷用换流箱，

至少一个用户换流箱，

至少一个重要负荷，

至少一个传统负荷，

至少一个电动汽车充电桩；

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

所述的含有DC/DC变流器的小区配电箱端电压较高侧与换流站相连，端电压较低侧与总开关件相连，即所述的总开关件接于小区配电箱的出线处；

所述的总开关件一端与小区配电箱相连，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变流器和双向DC/DC变流器，其中DC/AC变流器的直流侧与总开关件相连，交流侧与重要负荷相连，而双向DC/DC变流器的端电压较高侧与总开关件相连，端电压较低侧与电动汽车充电桩相连；

所述的用户换流箱中包含两条支路，一条是支路开关件与DC/AC变流器串联的支路，一条是含双向DC/DC变流器的支路；所述的用户换流箱中，支路开关件与DC/AC变流器串联的支路，一端与总开关件相连，另一端与传统负荷相连；

所述的用户换流箱中，含双向DC/DC变流器的支路，DC/DC变流器端电压较高侧与总开关件相连，端电压较低侧与电动汽车充电桩相连；

所述的重要负荷与重要负荷用换流箱内DC/AC变流器的交流侧相连；所述的传统负荷与用户换流箱内的DC/AC变流器的交流侧相连；

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

所述总开关件为断路器或者空气开关。

所述支路开关件为断路器或者空气开关。

所述的直流配电系统中的电能传输均为直流电能形式。