[发明专利]一种适用于电动汽车入户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，具体涉及一种适用于电动汽车入户的含重要负荷直流配电网。

背景技术

随着不可再生化石能源的紧张与电池技术的发展，以电代油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和推广应用。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。现有的交流配电网结构示意图如说明书附图中的图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桩的需求量大，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入户后的线路容量需求，为了适应高渗透率电动汽车入户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， 为解决现有配电网输电容量提高方案存在成本高、工程量大、施工周期长、输电容量提升幅度小及对用户影响严重等问题，并考虑到重要负荷对供电可靠性的高要求，本发明一种适用于电动汽车入户的含重要负荷直流配电网，用于应对大规模的电动汽车入户后配电网峰值负荷的增加。对含重要负荷的用户支路装设断路器或开关，提高了重要负荷的供电可靠性，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：

一种适用于电动汽车入户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，所述换流站直流侧与所述小区配电箱相连；

所述的含有DC/DC变流器的小区配电箱端电压较高侧与所述换流站相连，所述小区配电箱的端电压较低侧与各用户支路相连；

所述的开关件安装于含重要负荷用户支路中，开关件一端与小区配电箱相连，开关件另一端与重要负荷用换流箱相连；

所述的重要负荷用换流箱中包含第一DC/AC变流器和第一双向DC/DC变流器，其中第一DC/AC变流器的直流侧与开关件相连，第一DC/AC变流器的交流侧与重要负荷相连，而第一双向DC/DC变流器的端电压较高侧与开关件相连，第一双向DC/DC变流器的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第二DC/AC变流器和第二双向DC/DC变流器，其中第二DC/AC变流器的直流侧与小区配电箱相连，第二DC/AC变流器的交流侧与传统负荷相连，而第二双向DC/DC变流器的端电压较高侧与小区配电箱相连，第二双向DC/DC变流器的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第一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第二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。

所述开关件为断路器或者空气开关。

各用户分别装设用户换流箱，而用户换流箱均留有电动汽车充电桩接口。

相比于现有的提高配电网线路输电容量的技术，本发明具有如下优点：

1）、本发明无需改变原配电网线路结构，且无需更换或升级现有配电网所使用的电缆，具有工程量小、实现方便、对用户影响小的优点。

2）、本发明输电线路容量的提升幅度可以通过配电网直流线路电压的幅值进行调节，以满足不同规模的电动汽车入户后对配电线路容量的需求，设计灵活，适用范围广，通用性强。