[实用新型]一种柔性多状态开关装置及系统

说明书

本实用新型公开了一种柔性多状态开关装置及系统，其中装置包括：控制模块以及至少两个装置交流端口，所述控制模块，用于进行环网潮流和故障电流控制，其包括：快速开关及潮流调控子模块；所述装置交流端口用于与交流电网组成环网进行电气互联。本实用新型提供的柔性多状态开关装置可以实现交流各端柔性环网互联，潮流双向流动，使得配电运行模式柔性切换、控制方式灵活；本实用新型提供的柔性多状态开关系统，对于包含N个交流端口的系统只需配置N‑1个柔性多状态开关装置即可实现各交流端口间的柔性互联、潮流双向流动、功率灵活可控，可有效限制故障短路电流，有效提升经济效率。

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体涉及一种柔性多状态开关装置及系统。

背景技术

配电网处于电力系统的末端，直接面向电力用户，承担着分配电能、服务客户的重任。现有配电网正面临用电需求定制化和多样化、分布式电源接入规模化、潮流协调控制复杂化等多方面的巨大挑战。采用柔性多状态开关装置代替多分段-多联络配电网中的馈线联络开关，使馈线间形成常态化“软连接”是配网的发展趋势。柔性多状态开关装置一般以全控型电力电子装置为基础，能够根据控制指令实时调整相连馈线间的功率流动，从而调控整个系统的潮流分布，使配电网的运行调度更加“柔性”，兼具运行模式柔性切换、控制方式灵活多样等特点，可彻底改变配电网“闭环设计、开环运行”的供电方式，另外，避免了常规开关倒闸操作引起的供电中断、合环冲击等问题，还能缓解电压骤降、三相不平衡现象，促进馈线负载分配的均衡化和电能质量改善，为未来智能配电网的实施提供关键技术与设备支撑。

现有的柔性多状态开关装置多采用直流背靠背连接，直流侧相互影响，一端故障，会影响其他端的稳定运行，可靠性不高，直流电压协调控制策略也较复杂；另外含N个交流端口的系统需要配置N台全容量的换流器，经济性较差；现有的采用串联装置的交流互联方案，会增大系统短路电流，因此要配置串联的快速开关，实现故障时快速解环，避免短路电流上升。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种柔性多状态开关装置及系统，克服了现有技术中采用的技术方案经济性较差及增大系统短路电流等不足。

第一方面，本实用新型实施例提供一种柔性多状态开关装置，包括：控制模块以及至少两个装置交流端口，所述控制模块，用于进行环网潮流和故障电流控制，其包括：快速开关及潮流调控子模块；所述装置交流端口用于与交流电网组成环网进行电气互联。

在一实施例中，所述快速开关，包括：第一快速开关及第二快速开关，所述第一快速开关与所述潮流调控子模块串联连接，所述第二快速开关与潮流调控子模块并联连接。

在一实施例中，潮流调控子模块包括：串联变压器及电压源换流器，串联变压器原边绕组的两端分别与装置交流端口连接，串联变压器副边绕组与电压源换流器连接。

在一实施例中，潮流调控子模块包括：可控电感及可控电容，所述可控电感及可控电容串联连接组成的支路，分别与装置交流端口连接。

在一实施例中，所述第一快速开关及第二快速开关为双向控制开关，包括：快速机械开关或电力电子开关或间隙。

第二方面，本实用新型实施例提供一种柔性多状态开关系统，包括：N个电网交流端口及N-1个本实用新型实施例第一方面所述的柔性多状态开关装置，所述柔性多状态开关装置通过装置交流端口与所述电网交流端口进行电气连接；所述柔性多状态开关装置之间通过装置交流端口进行电气连接。

在一实施例中，所述柔性多状态开关装置之间的连接方式为星型或网孔型。

在一实施例中，所述柔性多状态开关系统，还包括：分布式电源、负载及储能装置中的至少之一，所述柔性多状态开关装置通过装置直流端口分别连接至公共母线上；所述分布式电源、负载及储能装置连接在公共母线上，与各个电网实现潮流互联。

本实用新型技术方案，具有如下优点：