[发明专利]一种配网末端电力路由器拓扑及其控制方法

说明书

本发明公开了一种配网末端电力路由器拓扑及其控制方法，通过串联交互变流器和并联交互变流器的补偿方式为系统提供有功以及无功的电压支撑，从而有效地改善配网末端的低电压问题；同时实现能量在电网及储能装置、分布式光伏电源中的流动，削弱新能源间歇性出力对电网的冲击，并设置交流不间断供电接口及直流供电接口为UPS及直流端口用户提供电能，实现了对稳态电压偏差进行阻抗补偿，集成负荷调整、能量分配、功率平衡功能、储能装置及电能质量治理，有效地改善配网末端的低电压问题。

技术领域

本发明涉及电气自动化技术领域，尤其涉及一种配网末端电力路由器拓扑及其控制方法。

背景技术

现有电力线路配网末端仍大量存在电压偏低的场景，其治理方案主要包括：新增变压器或调档、对变压器分支处的线路进行改造、在线路末端安装风光电互补的分布式发电系统、在线路末端串联低电压的自动补偿装置等。

上述何种方案均存在种种不足，如采用变压器提升末端电压可以有效的结局线路末端低电压问题，但前期投入大、经济性较差、在变压器全寿命周期内不一定能回收投资，且需根据负荷特性选择使用。风光电分布式系统不受地域限制可缓解用电紧张状况，但会使配电网潮流复杂化、影响单向保护的灵敏性和可靠性，同时也会使运行检修带来困难。串联电压自动补偿装置可为电网提供无功缺额更为直接地抬高末端电压，但配网末端阻抗参数相近，补偿效果较差，并会产生谐波分量维护费用较大。

综上，目前配电网中缺少对稳态电压偏差进行阻抗补偿，集成负荷调整、能量分配、功率平衡功能、储能装置及电能质量治理的灵活性装置。

发明内容

本发明提供了一种配网末端电力路由器拓扑及其控制方法，实现了对稳态电压偏差进行阻抗补偿，集成负荷调整、能量分配、功率平衡功能、储能装置及电能质量治理，有效地改善配网末端的低电压问题。

本发明提供了一种配网末端电力路由器拓扑，包括：串联交互变流器、并联交互变流器、光伏变流器、储能系统变流器和三个DC-AC-DC隔离变换单元；

还包括：串并联交互单元、分布式光伏系统电气接口、储能系统电气接口、交流不间断供电接口及直流供电接口；

所述串并联交互单元的串联端通过所述串联交互变流器接入交流电网；

所述串并联交互单元的并联端通过所述并联交互变流器接入直流电网；

所述串并联交互单元的串联端与并联端之间连接有DC-AC-DC隔离变换单元；

所述分布式光伏系统电气接口通过所述光伏变流器与电力路由器的直流母线连接；

所述储能系统电气接口通过所述储能系统变流器与所述直流母线连接；

所述交流不间断供电接口通过所述DC-AC-DC隔离变换单元与所述直流母线连接；

所述直流供电单元通过所述DC-AC-DC隔离变换单元与所述直流母线连接。

可选地，所述光伏变流器工作在Buck模式。

可选地，所述储能系统变流器工作在Buck-Boost模式。

可选地，所述串联交互交流器、所述并联交互交流器和所述储能系统变流器为双向变流器；

所述光伏变流器为单向变流器。

可选地，所述DC-AC-DC隔离变换单元的变压器为高频变压器。

本发明提供了一种配网末端电力路由器拓扑的控制方法，所述控制方法应用于如上中任意一项所述的配网末端电力路由器拓扑，所述控制方法包括：

获取设置电力路由器的配网线路的负载率；