[发明专利]一种三端星型互联直流配用电网拓扑系统

说明书

本发明提出了一种三端星型互联直流配用电网拓扑系统，其包括三端交流配电系统、三条直流母线和星型直流断路器组，其中，所述星型直流断路器组包括以Y型方式连接的三个直流断路器；三端交流配电系统中的第一交流配电系统通过第一条直流母线与所述星型直流断路器组中的第一个直流断路器连接；第二交流配电系统通过第二条直流母线与所述星型直流断路器组中的第二个直流断路器连接；第三交流配电系统通过第三条直流母线与所述星型直流断路器组中的第三个直流断路器连接。本发明的系统可靠性高，并且在一条直流母线发生故障时，剩余配网将实现双电源供电。

技术领域

本发明属于电力电子控制技术领域，特别涉及一种三端星型互联直流配用电网拓扑系统。

背景技术

为了实现可再生能源替代化石能源、降低碳排放，并实现“能源转型”的目的，要求对配电网的结构系统进行改进。

目前，电力系统的物理形态呈现出如下变化趋势：在电源侧，传统火力发电比例将逐渐减少，太阳能、风能等可再生能源发电比例将逐步提高。例如光伏系统作为一种可再生能源，从2004年开始，接入电网的光伏发电量以年均60％的速度增长。在负荷侧，用能优化及需求响应的能力水平进一步提升，柔性负荷和主动负荷接入比例大幅增加。例如，伴随着新能源车辆的普及，充电桩的接入数量大幅增加。在电网侧，网络结构更加坚强，电源及负荷接入更加便捷，系统运行控制更加灵活，未来电网将发展成为综合多元能源、满足供需互动的多样化平台。

配电系统正在从传统交流系统向交直流混合的智能柔性配电系统演化。柔性互联也使得直流配电网更好地与交流配电网混合运行，配电网络结构将从传统放射型转变为多端闭合互联网络，并进一步向多层、多级、多环的复杂网络方向发展，进而呈现出多元融合与多态混合的新形态。

然而，现有的互联直流配用电网的设计中，在一条或几条线路发生故障时，将直接影响电网的正常运行。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种三端星型互联直流配用电网拓扑系统。

一种三端星型互联直流配用电网拓扑系统，所述系统包括三端交流配电系统、三条直流母线和星型直流断路器组，其中，

所述星型直流断路器组包括以Y型方式连接的三个直流断路器；

三端交流配电系统中的第一交流配电系统通过所述三条直流母线中的第一条直流母线与所述星型直流断路器组中的第一个直流断路器连接；

三端交流配电系统中的第二交流配电系统通过所述三条直流母线中的第二条直流母线与所述星型直流断路器组中的第二个直流断路器连接；

三端交流配电系统中的第三交流配电系统通过所述三条直流母线中的第三条直流母线与所述星型直流断路器组中的第三个直流断路器连接。

进一步地，所述第一交流配电系统、所述第二交流配电系统和所述第三交流配电系统均包括交流电源、电压源型换流器和交流开关，所述交流开关连接在所述交流电源和电压源型换流器之间。

进一步地，所述第一交流配电系统、所述第二交流配电系统和所述第三交流配电系统均通过电压源型换流器实现与所述星型直流断路器组的连接。

进一步地，星型直流断路器组包括第一直流断路器、第二直流断路器和第三直流断路器，所述第一直流断路器的第一端、所述第二直流断路器的第一端和所述第三直流断路器的第一端互相连接。

进一步地，

所述第一直流断路器的第二端与所述第一条直流母线连接；

所述第二直流断路器的第二端与所述第二条直流母线连接；

所述第三直流断路器的第二端与所述第三条直流母线连接。

进一步地，所述三条直流母线中的一条直流母线或多条直流母线上设有直流断路器。