[发明专利]一种交直流混合微电网拓扑结构设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及交直流混合微电网技术领域，具体是一种交直流混合微电网拓扑结构设计方法。

背景技术

随着化石能源紧缺和环境污染问题的日益严重，新能源的利用方式已经成为全世界的研究热点，交直流混合微电网可以充分发挥新能源的综合效能，同时避免交流微电网和直流微电网电力电子变换环节较多的缺点，节约了成本，提高了能量转换效率。然而由于交直流混合微电网同时含有交流微电网和直流微电网，结构复杂程度大大增加，现有拓扑设计方法难以满足其运行需求。因此，如何合理对交直流混合微电网进行拓扑结构设计，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

针对现有交直流混合微电网拓扑结构设计方法难以满足运行需求的问题，本发明提供了一种交直流混合微电网拓扑结构设计方法。本方法通过合理考虑电网拓扑结构设计的经济性和可靠性，保证了电网建设和运行的低成本和高可靠性，同时保证了重要负荷的供电。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种交直流混合微电网拓扑结构设计方法，所述交直流混合微电网包括交流母线、直流母线和联络换流器，所述拓扑结构设计方法包括以下步骤：

1）选定交直流混合微电网接入配电网的方式：若交直流混合微电网中含有重要直流负荷，交直流混合微电网通过直流母线接入配电网；否则，交直流混合微电网通过交流母线接入配电网；

2）选定交流母线和直流母线的类型：若交直流混合微电网通过直流母线接入配电网，直流母线选定为分段母线，交流母线选定为不分段母线；若交直流混合微电网通过交流母线接入配电网，交流母线选定为分段母线，直流母线选定为不分段母线；

3）选定联络换流器的数量。

所述步骤1）中，若交直流混合微电网通过直流母线接入配电网，配电网依次通过交流断路器、换流器与直流母线相连；若交直流混合微电网通过交流母线接入配电网，配电网通过交流断路器与交流母线相连。

所述步骤2）中，若交流母线选定为分段母线，相邻两条分段母线间通过交流断路器相连；若直流母线选定为分段母线，相邻两条分段母线间通过直流断路器相连。

所述步骤3）中，联络换流器的数量n需满足下式：

式中，Pc为联络换流器的额定容量，Pmax为不分段母线的最大负荷功率。

所述步骤3）中，联络换流器用于连接交流母线和直流母线，联络换流器通过交流断路器与交流母线相连，联络换流器通过直流断路器与直流母线相连。

本发明的有益效果是：提出了一种交直流混合微电网拓扑结构设计方法，该设计方法有助于提高交直流混合微电网拓扑结构的经济性和可靠性，有助于保障交直流混合微电网中重要负荷的供电。

附图说明

图1是交直流混合微电网拓扑结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

本发明提供了一种交直流混合微电网拓扑结构设计方法，所述交直流混合微电网包括交流母线、直流母线和联络换流器，所述拓扑结构设计方法包括以下步骤：

1）选定交直流混合微电网接入配电网的方式：若交直流混合微电网中含有重要直流负荷，交直流混合微电网通过直流母线接入配电网；否则，交直流混合微电网通过交流母线接入配电网；

2）选定交流母线和直流母线的类型：若交直流混合微电网通过直流母线接入配电网，直流母线选定为分段母线，交流母线选定为不分段母线；若交直流混合微电网通过交流母线接入配电网，交流母线选定为分段母线，直流母线选定为不分段母线；

3）选定联络换流器的数量。

所述步骤1）中，若交直流混合微电网通过直流母线接入配电网，配电网依次通过交流断路器、换流器与直流母线相连；若交直流混合微电网通过交流母线接入配电网，配电网通过交流断路器与交流母线相连。

所述步骤2）中，若交流母线选定为分段母线，相邻两条分段母线间通过交流断路器相连；若直流母线选定为分段母线，相邻两条分段母线间通过直流断路器相连。

所述步骤3）中，联络换流器的数量n需满足下式：

式中，Pc为联络换流器的额定容量，Pmax为不分段母线的最大负荷功率。

所述步骤3）中，联络换流器用于连接交流母线和直流母线，联络换流器通过交流断路器与交流母线相连，联络换流器通过直流断路器与直流母线相连。

给定某地的负荷情况和元件参数：交流负荷最大功率0.8MW，直流负荷最大功率1.8MW，直流负荷中有重要负荷，联络换流器额定容量为500kW。