本實(shí)用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變電站的新型電氣主接線。

背景技術(shù)：

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快，電力電子技術(shù)及裝置在變電站中應(yīng)用日益廣泛，以電力電子一次設(shè)備為特征的電氣主接線的可靠性、靈活性對(duì)變電站的運(yùn)行尤為重要。

目前變電站的主接線中，低壓交流輸出一般通過(guò)接入母線，再由母線引出的多條出線連接負(fù)載設(shè)備或供電設(shè)備，并在每條出線中設(shè)置開(kāi)斷裝置。典型的由低壓交流母線饋出的變電站電氣主接線如圖1所示。其中，電力電子變壓器1的高壓交流側(cè)通過(guò)接入高壓交流母線2，再經(jīng)開(kāi)斷裝置3連接交流接線端11；電力電子變壓器1的低壓交流側(cè)經(jīng)開(kāi)斷裝置8接入低壓交流母線7，再連接交流出線9。由此可見(jiàn)，當(dāng)?shù)蛪航涣髂妇€故障時(shí)，將導(dǎo)致所有出線失電的情況。同時(shí)，可能的故障點(diǎn)相應(yīng)增多，難以滿足變電站的建設(shè)和發(fā)展需求。

另一方面，現(xiàn)有變電站的主接線站通常以交流出線的形式連接負(fù)載或儲(chǔ)能設(shè)備，對(duì)于直流負(fù)載或儲(chǔ)能設(shè)備，難以實(shí)現(xiàn)靈活接入。

因此需要設(shè)置可靠性高的主接線形式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有變電站中因母線故障導(dǎo)致所有出線失電以及出線斷路器數(shù)量過(guò)多的缺陷；

此外，本實(shí)用新型要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有變電站主接線通常以交流出線連接負(fù)載或儲(chǔ)能設(shè)備，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流負(fù)載或儲(chǔ)能設(shè)備靈活接入的缺陷。

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種變電站的新型電氣主接線，包括至少一個(gè)電力電子變壓器，所述電力電子變壓器的高壓交流側(cè)接入高壓交流母線，其特征在于，所述電力電子變壓器的低壓交流側(cè)直接引出一條或多條交流出線，所述電力電子變壓器的低壓直流側(cè)引出低壓直流母線。

優(yōu)選地，所述電力電子變壓器至少包括高壓交流-直流變流器，高壓直流-交流變流器，中高頻變壓器，中低壓交流-直流變流器，中低壓直流-交流變流器，所述電力電子變壓器的低壓交流側(cè)、低壓直流側(cè)分別從所述中低壓直流-交流變流器引出，所述電力電子變壓器的高壓交流側(cè)從所述高壓交流-直流變流器引出。

優(yōu)選地，在所述電力電子變壓器的低壓直流側(cè)和所述低壓直流母線之間設(shè)置有第一開(kāi)斷裝置。

優(yōu)選地，所述低壓直流母線還連接一路或多路直流接線端，在所述低壓直流母線和每個(gè)直流接線端之間設(shè)置有第二開(kāi)斷裝置。

優(yōu)選地，所述直流接線端連接直流負(fù)載設(shè)備。

優(yōu)選地，所述直流接線端連接直流電源。

優(yōu)選地，所述高壓交流母線連接一路或多路交流接線端，在所述高壓交流母線和每個(gè)交流接線端之間設(shè)置有第三開(kāi)斷裝置。

優(yōu)選地，所述第一開(kāi)斷裝置或第二開(kāi)斷裝置或第三開(kāi)斷裝置中的部分或全部使用電力電子快速開(kāi)斷裝置或常規(guī)斷路器。

優(yōu)選地，所述電力電子變壓器的低壓交流側(cè)從一個(gè)所述中低壓直流-交流變流器直接引出一條或多條交流出線。

優(yōu)選地，所述電力電子變壓器的低壓交流側(cè)從多個(gè)并聯(lián)連接的所述中低壓直流-交流變流器直接引出一條或多條交流出線。

本實(shí)用新型技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本實(shí)用新型提供一種變電站的新型電氣主接線，包括至少一個(gè)電力電子變壓器，所述電力電子變壓器的低壓交流側(cè)可不經(jīng)斷路器直接引出一條或多條交流出線。該主接線通過(guò)電力電子變壓器的低壓交流側(cè)從一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的中低壓直流-交流變流器直接引出一條或多條交流出線，實(shí)現(xiàn)電力電子變壓器低壓交流側(cè)的一條或多條交流出線直接饋出，無(wú)需匯流母線，省去了交流母線，避免了因母線故障導(dǎo)致所有出線失電的情況，提高了供電可靠性；同時(shí)，由于電力電子器件可以在極短時(shí)間(微秒)內(nèi)閉鎖故障電流，因而所述中低壓直流-交流變流器亦兼具斷路器功能，從而可省去饋線斷路器，不僅從整體上減少了斷路器數(shù)量，而且減少了可能的故障點(diǎn)。

2.本實(shí)用新型提供一種變電站的新型電氣主接線，可由該主接線中電力電子變壓器的低壓直流側(cè)引出低壓直流母線，通過(guò)低壓直流母線接入直流負(fù)載設(shè)備或直流電源，實(shí)現(xiàn)變電站對(duì)直流負(fù)載或儲(chǔ)能設(shè)備的靈活接入和對(duì)交直流負(fù)荷的混合供電。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為一種由低壓交流母線饋出的變電站電氣主接線示意圖；

圖2為一種低壓交流直接饋出的變電站新型電氣主接線示意圖；

圖3為包括一個(gè)中低壓直流-交流變流器的電力電子變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為包括多個(gè)并聯(lián)連接的中低壓直流-交流變流器的電力電子變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標(biāo)記為：

1-電力電子變壓器，2-高壓交流母線，3-第三開(kāi)斷裝置，4-低壓直流母線，5-第一開(kāi)斷裝置，6-第二開(kāi)斷裝置，7-低壓交流母線，8-開(kāi)斷裝置，9-低壓交流出線，10-低壓直流接線端，11-高壓交流接線端；

30-中高頻變壓器，31-高壓交流-直流變流器，

32-高壓直流-交流變流器，33-高壓交流側(cè)，34-低壓直流側(cè)，

35-中低壓交流-直流變流器，36-中低壓直流-交流變流器，

37-低壓交流側(cè)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，還可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是無(wú)線連接，也可以是有線連接。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

此外，下面所描述的本實(shí)用新型不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

本實(shí)施例提供一種低壓交流直接饋出的變電站新型電氣主接線，如圖2所示。該主接線包括一個(gè)電力電子變壓器1，電力電子變壓器1的高壓交流側(cè)接入高壓交流母線2，電力電子變壓器1的低壓交流側(cè)直接引出一條或多條交流出線9，電力電子變壓器1的低壓直流側(cè)引出低壓直流母線4。

具體地，電力電子變壓器1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。電力電子變壓器1采用多個(gè)變流裝置，由高壓側(cè)至低壓側(cè)的連接順序依次為：高壓交流-直流變流器31、高壓直流-交流變流器32、中高頻變壓器30、中低壓交流-直流變流器35、一個(gè)中低壓直流-交流變流器36。電力電子變壓器1的低壓交流側(cè)37和低壓直流側(cè)34分別由中低壓直流-交流變流器36引出，高壓交流側(cè)33由高壓交流-直流變流器31引出。作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，依據(jù)輸出容量設(shè)置多個(gè)并聯(lián)連接的中低壓直流-交流變流器36(如圖4所示)，并直接引出低壓交流側(cè)37。

電力電子變壓器1的低壓直流側(cè)34從中低壓直流-交流變流器36引出，從而提供低壓直流電氣接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流負(fù)載或儲(chǔ)能設(shè)備靈活接入。

該主接線通過(guò)電力電子變壓器的低壓交流側(cè)從一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)的中低壓直流-交流變流器直接引出一條或多條交流出線，實(shí)現(xiàn)電力電子變壓器低壓交流側(cè)的一條或多條交流出線直接饋出，無(wú)需匯流母線，省去了交流母線，避免了因母線故障導(dǎo)致所有出線失電的情況，提高了供電可靠性；由電力電子變壓器的低壓直流側(cè)引出低壓直流母線，通過(guò)低壓直流母線接入直流負(fù)載設(shè)備或直流電源，實(shí)現(xiàn)變電站對(duì)直流負(fù)載或儲(chǔ)能設(shè)備的靈活接入和對(duì)交直流負(fù)荷的混合供電。同時(shí)，由于電力電子器件可以在極短時(shí)間(微秒)內(nèi)閉鎖故障電流，因而所述中低壓直流-交流變流器亦兼具斷路器功能，從而可省去饋線斷路器，不僅從整體上減少了斷路器數(shù)量，而且減少了可能的故障點(diǎn)。

在電力電子變壓器1的低壓直流側(cè)和低壓直流母線4之間設(shè)置有第一開(kāi)斷裝置5。優(yōu)選地，也可以利用中低壓直流-交流變流器36的閉鎖功能實(shí)現(xiàn)電力電子變壓器1的低壓直流側(cè)和低壓直流母線4之間的開(kāi)斷，因此可以不設(shè)置第一開(kāi)斷裝置5。

低壓直流母線4還連接一路或多路直流接線端10，在低壓直流母線4和每個(gè)直流接線端10之間設(shè)置有第二開(kāi)斷裝置6。直流接線端10可以連接直流負(fù)載設(shè)備，還可以連接直流電源，從而實(shí)現(xiàn)變電站對(duì)直流負(fù)載或儲(chǔ)能設(shè)備的靈活接入和對(duì)交直流負(fù)荷的混合供電。

作為一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)方式，高壓交流母線2可以連接一路或多路交流接線端11，在高壓交流母線2和每個(gè)交流接線端11之間設(shè)置有第三開(kāi)斷裝置3。

第一開(kāi)斷裝置5、第二開(kāi)斷裝置6和第三開(kāi)斷裝置3可以根據(jù)需要部分或全部使用電力電子快速開(kāi)斷裝置或常規(guī)斷路器，故可以部分采用電力電子快速開(kāi)斷裝置，部分采用常規(guī)斷路器。當(dāng)采用電力電子快速開(kāi)斷裝置時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)故障的快速切除。

作為一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)方式，該主接線還可以設(shè)置多個(gè)電力電子變壓器。多個(gè)電力電子變壓器并聯(lián)，每個(gè)電力電子變壓器的接線方式如上述所示，在此不再贅述。采用電力電子變壓器，可以實(shí)現(xiàn)潮流的雙向按需調(diào)配、有功無(wú)功復(fù)合支撐、電能質(zhì)量隔離和控制、故障限流等綜合控制功能。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。