[发明专利]一种适用多合一站的交直流供电拓扑结构

说明书

本发明提供一种适用多合一变电站的交直流供电拓扑结构，包含：两台站用变；若干个第一AC/DC模块，连接设置在站用交流、直流母线之间，站用交流、直流母线分别设有第一分段开关FD1、第二分段开关FD2；静态转换开关STS、自动转换开关ATS1～ATS4、若干个DC/DC模块；若干个V2G充电桩，分别连接FD2两侧的站用直流母线；若干个5G基站，分别连接FD2两侧的站用直流母线；若干个储能电池，通过对应的DC/DC模块分别连接FD2两侧的站用直流母线；数据中心，数据中心的交流负荷通过ATS4连接FD1两侧的站用交流母线；数据中心的直流负荷通过静态转换开关STS连接FD2两侧的站用直流母线。

技术领域

本发明涉及变电站技术领域，特别涉及一种适用多合一站的交直流供电拓扑结构。

背景技术

大型城市电力负荷高，变电站分布多而广、供电半径小、尖峰负荷明显，深入用户侧；同时，城市土地资源紧张，政府碳排放指标严格，政府严控规模以上数据中心建设，对数据中心需求旺盛；电动汽车保有量高且快速增长，充电需求旺盛。目前，如何利用电网厂站设施，打造能源互联网的核心枢纽节点，实现能源流、数据流、业务流的“三流合一”与变电站，数据中心站，储能站和充电站等多站融合，在当前仍面临着的以下三个问题：“多站融合”规划、设计、运行的体系尚未成型；“多站融合”生产要素集成、功能复用、信息集成缺乏标准，融合程度仍有很大提升空间；“多站融合”支撑电网运行的策略尚不完善。

随着交直流供电技术的不断提升，通过梳理多合一站的电源特点，负荷容量，负荷特性，统筹考虑新建站与改造站的特点，对传统变电站站用电供电拓扑进行改造，形成一种适应多类型站，多输入多输出的交直流供电网络拓扑，实现站点资源充分利用，提升电网综合效率效益，满足城市建设对能源、环境的综合要求。

国外现状：以美国为代表的西方国家近年来对于大规模可再生能源、电池储能电站建设的投入巨大，建立了含不同组成形式的交直流混合电站，应用涵盖发电、辅助服务、输配电、用户端、分布式发电与微网、大规模可再生能源并网等领域，且对不同交直流混合电站的功能和作用进行了分类和界定，为大规模交直流混合电站的发展提供了导向。国外更多侧重于变电站、充放电站等单个电站的供电系统集成技术研究。

国内现状：目前国内外关于多站融合建设和联合运营方面的研究匮乏，交直流混合电站方面的研究与应用起步较晚，但随着能源结构调整与优化，相关关键技术得到快速发展和重视，目前国内已见变电站+储能等成功案例，但其供电系统的设计模式是变电站与其他系统只做供电连接，未见统一技术方案实现供电融合系统融合的案例。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用多合一站的交直流供电拓扑结构，能够满足变电站、数据中心、储能站的能源流融合供能需求，最大化利用相关资源，减少设备投入和土地资源的浪费，实现传统变电站正在向包含储能站、变电站、数据中心等多功能的综合能源站转型。

为了达到上述目的，本发明提供一种适用多合一变电站的交直流供电拓扑结构，用于新建变电站，包含：

两台站用变，连接站用交流母线；

若干个第一AC/DC模块，连接设置在站用交流母线和站用直流母线之间，站用交流母线、站用直流母线分别设有第一分段开关FD1和第二分段开关FD2；两台站用变分别连接第一分段开关FD1两侧的站用交流母线；

静态转换开关STS、自动转换开关ATS1～ATS4、若干个DC/DC模块；

若干个V2G充电桩，分别连接第二分段开关FD2两侧的站用直流母线；

若干个5G基站，分别连接第二分段开关FD2两侧的站用直流母线；

若干个储能电池，通过对应的DC/DC模块分别连接第二分段开关FD2两侧的站用直流母线，不同的储能电池对应不同的DC/DC模块；