本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置及應(yīng)用其的配電網(wǎng)及其應(yīng)用方法。

背景技術(shù)：

在當(dāng)前電力市場環(huán)境下，供電質(zhì)量和供電可靠性也是衡量供電公司核心競爭力的標(biāo)準(zhǔn)之一。長久以來，我國中壓配電網(wǎng)大多采用閉環(huán)設(shè)計(jì)，開環(huán)運(yùn)行的框架模式，在這種模式下運(yùn)行，配電網(wǎng)呈現(xiàn)出典型的樹狀運(yùn)行狀態(tài)，電流從單母線單方向流向負(fù)荷，雖然便于運(yùn)行和管理，方便保護(hù)裝置的選擇，但由于這種運(yùn)行模式下，負(fù)荷從單一母線獲得電能，使得配電網(wǎng)供電可靠性降低。

在傳統(tǒng)配電網(wǎng)開環(huán)運(yùn)行和分區(qū)運(yùn)行的方式下，要想提高配電網(wǎng)供電可靠性，只能從提高設(shè)備可靠性和增加其他的負(fù)荷轉(zhuǎn)移通道，但這些方法，都無法避免用戶負(fù)荷從單一電源獲得電能的現(xiàn)象，且無法從根本上解決配電網(wǎng)供電可靠性較低的問題。為了解決以上問題，在參考了國外相關(guān)配電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，國內(nèi)部分電網(wǎng)也采用了合環(huán)運(yùn)行的運(yùn)行方式，這類配電網(wǎng)與傳統(tǒng)配電網(wǎng)最大的不同，就是閉環(huán)設(shè)計(jì)，合環(huán)運(yùn)行，有效提高用戶供電可靠性。

當(dāng)前我國實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行大都采用斷路器互聯(lián)的方法，這種裝置合環(huán)條件比較苛刻，在執(zhí)行合環(huán)操作時(shí)，必須滿足合環(huán)點(diǎn)電壓幅值相一致、合環(huán)點(diǎn)電壓相位相一致以及兩側(cè)配電網(wǎng)短路阻抗相匹配等必要條件，一旦不滿足條件，

-就會(huì)產(chǎn)生較大合環(huán)電流，造成合環(huán)失敗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置及應(yīng)用其的配電網(wǎng)及其應(yīng)用方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)四象限運(yùn)行，保證配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行的安全性，從而更加適于實(shí)用。

為了達(dá)到上述第一個(gè)目的，本發(fā)明提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置包括三相，每一相均包括整流側(cè)、dc/dc單元和逆變側(cè)，

所述整流側(cè)的輸入端用于與待合環(huán)運(yùn)行的第一工頻交流母線相連，

所述整流側(cè)的輸出端與所述dc/dc單元的一側(cè)相連，

所述dc/dc單元的另一側(cè)與所述逆變側(cè)的輸入端相連，

所述逆變側(cè)的輸出端用于與待合環(huán)運(yùn)行的第二工頻交流母線相連；

其中，所述整流側(cè)包括n個(gè)級(jí)聯(lián)在一起的第一種全橋單元，所述逆變側(cè)包括n個(gè)級(jí)聯(lián)在一起的第二種全橋單元，所述dc/dc單元包括n個(gè)全橋整流單元和n個(gè)全橋逆變單元，n為正整數(shù)。

本發(fā)明提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

作為優(yōu)選，所述第一種全橋單元包括第一種全橋電路和第一種直流側(cè)電容，

所述第一種全橋電路與所述第一種直流側(cè)電容并聯(lián)，

所述第一種全橋單元的輸出端與所述dc/dc單元的輸入端相連，

n個(gè)所述第一種全橋單元相互級(jí)聯(lián)后，用于與所述待合環(huán)運(yùn)行的第一工頻交流母線相連。

-

作為優(yōu)選，所述dc/dc單元包括逆變部分、變壓器組和整流部分，

所述逆變部分包括n個(gè)所述全橋逆變單元，

所述全橋逆變單元的直流側(cè)與所述整流側(cè)相連，

所述全橋逆變單元的交流側(cè)與所述變壓器組相連，

所述整流部分包括n個(gè)所述全橋整流單元，

所述全橋整流單元的直流側(cè)與所述逆變側(cè)相連。

作為優(yōu)選，所述變壓器組包括n個(gè)單繞組變壓器，各所述單繞組變壓器的一端與所述逆變部分相連，各所述單繞組變壓器的另一端與所述整流部分相連。

作為優(yōu)選，所述第二種全橋單元包括第二種全橋電路和第二種直流電容，

所述第二種全橋電路與所述第二種直流電容并聯(lián)，

所述第二種全橋單元的直流側(cè)與所述dc/dc單元相連，

n個(gè)所述第二種全橋單元的交流側(cè)級(jí)聯(lián)后，用于與所述待合環(huán)運(yùn)行的第二工頻交流母線相連。

為了達(dá)到上述第二個(gè)目的，本發(fā)明提供的配電網(wǎng)的技術(shù)方案如下：

應(yīng)用本發(fā)明提供的合環(huán)運(yùn)行裝置的配電網(wǎng)包括第一工頻交流母線、第二工頻交流母線變壓器組，

本發(fā)明提供的合環(huán)運(yùn)行裝置的整流側(cè)的輸入端與所述第一工頻交流母線相連，

本發(fā)明提供的合環(huán)運(yùn)行裝置的逆變側(cè)的輸出端與所述第二工頻交流母線相連，

所述變壓器組分別分布在所述第一工頻交流母線側(cè)和所述第二工頻交流母線側(cè)。

本發(fā)明提供的配電網(wǎng)還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

-

作為優(yōu)選，

所述第一工頻交流母線包括第一110kv工頻交流母線和/或第一35kv工頻交流母線和/或第一10kv工頻交流母線；

所述第二工頻交流母線包括第二110kv工頻交流母線和/或第二35kv工頻交流母線和/或第二10kv工頻交流母線。

作為優(yōu)選，所述第一35kv工頻交流母線和/或第二35kv工頻交流母線和/或第一10kv工頻交流母線和/或第二10kv工頻交流母線上分別連接有負(fù)載。

為了達(dá)到上述第三個(gè)目的，本發(fā)明提供的配電網(wǎng)的應(yīng)用方法的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供的配電網(wǎng)的應(yīng)用方法包括以下步驟：

定義所述整流側(cè)或者逆變側(cè)中任一變壓器所在的線路為待檢修側(cè)，另一側(cè)則為待轉(zhuǎn)移側(cè)；

當(dāng)待檢修側(cè)的線路需要檢修時(shí)，檢測處于所述待檢修側(cè)的負(fù)荷對(duì)應(yīng)的工頻交流母線上電壓幅值和電壓相位差；

根據(jù)所述電壓幅值和相位差的結(jié)果，調(diào)節(jié)本發(fā)明提供的合環(huán)運(yùn)行裝置，使得處于所述待檢修側(cè)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到所述待轉(zhuǎn)移側(cè)；

確認(rèn)所述待檢修側(cè)的負(fù)荷已經(jīng)轉(zhuǎn)移到所述待轉(zhuǎn)移側(cè)；

斷開所述待檢修側(cè)的線路，對(duì)待檢修側(cè)線路進(jìn)行檢修。

本發(fā)明實(shí)施例一提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置在應(yīng)用于配電網(wǎng)后，當(dāng)連接在整流側(cè)或者逆變側(cè)的變壓器所在的線路需要檢修，即需要配電網(wǎng)合環(huán)操作時(shí)，能夠根據(jù)檢測得到的工頻交流母線的電壓幅值和電壓相位差，使配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行，從而將整流側(cè)或者逆變側(cè)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到對(duì)側(cè)的工頻交流母線上，然后再斷開連接在待檢修側(cè)的變壓器所在的線路，進(jìn)行檢修，由于本發(fā)明提供的配電網(wǎng)

-合環(huán)運(yùn)行裝置中的整流側(cè)、dc/dc單元和逆變側(cè)均選用了全橋電路，能夠?qū)崿F(xiàn)四象限運(yùn)行和功率的雙向傳輸，因此，其能夠使得負(fù)荷在不斷電的情況下對(duì)待檢修變壓器進(jìn)行檢修，并能夠保證配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行的安全性。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的配電網(wǎng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的配電網(wǎng)的應(yīng)用方法的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置及應(yīng)用其的配電網(wǎng)及其應(yīng)用方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)四象限運(yùn)行，保證配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行的安全性，從而更加適于實(shí)用。

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置及應(yīng)用其的配電網(wǎng)及其應(yīng)用方法，其具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。在下述說明中，不同的“一實(shí)施例”或“實(shí)施例”指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個(gè)實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。

本文中術(shù)語“和/或”，僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在

-三種關(guān)系，例如，a和/或b，具體的理解為：可以同時(shí)包含有a與b，可以單獨(dú)存在a，也可以單獨(dú)存在b，能夠具備上述三種任一種情況。

實(shí)施例一

參見附圖1，本發(fā)明實(shí)施例一提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置包括三相，每一相均包括整流側(cè)101、dc/dc單元102和逆變側(cè)103。整流側(cè)101的輸入端(a/b/c)用于與待合環(huán)運(yùn)行的第一工頻交流母線相連，整流側(cè)101的輸出端與dc/dc單元102的一側(cè)相連，dc/dc單元102的另一側(cè)與逆變側(cè)103的輸入端相連，逆變側(cè)103的輸出端(a/b/c)用于與待合環(huán)運(yùn)行的第二工頻交流母線相連；其中，整流側(cè)包括n個(gè)級(jí)聯(lián)在一起的第一種全橋單元104，逆變側(cè)103包括n個(gè)級(jí)聯(lián)在一起的第二種全橋單元108，dc/dc單元102包括n個(gè)全橋整流單元105和n個(gè)全橋逆變單元106，n為正整數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例一提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置在應(yīng)用于配電網(wǎng)后，當(dāng)連接在整流側(cè)101或者逆變側(cè)103的變壓器所在的線路需要檢修，即需要配電網(wǎng)合環(huán)操作時(shí)，能夠根據(jù)檢測得到的工頻交流母線的電壓幅值和電壓相位差，使配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行，從而將整流側(cè)101或者逆變側(cè)103的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到對(duì)側(cè)的工頻交流母線上，然后再斷開連接在待檢修側(cè)的變壓器所在的線路，進(jìn)行檢修，由于本發(fā)明提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置中的整流側(cè)101、dc/dc單元102和逆變側(cè)103均選用了全橋電路，能夠?qū)崿F(xiàn)四象限運(yùn)行和功率的雙向傳輸，因此，其能夠使得負(fù)荷在不斷電的情況下對(duì)待檢修變壓器進(jìn)行檢修，并能夠保證配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行的安全性。

其中，第一種全橋單元104包括第一種全橋電路和第一種直流側(cè)電容108。第一種全橋電路與第一種直流側(cè)電容108并聯(lián)，第一種全橋單元104的輸出端與dc/dc單元102的輸入端相連，n個(gè)第一種全橋單元101相互級(jí)聯(lián)后，用于

-與待合環(huán)運(yùn)行的第一工頻交流母線相連。

其中，dc/dc單元102包括逆變部分105、變壓器組和整流部分106。逆變部分105包括n個(gè)全橋逆變單元，全橋逆變單元的直流側(cè)與整流側(cè)101相連，全橋逆變單元的交流側(cè)與變壓器組相連，整流部分106包括n個(gè)全橋整流單元，全橋整流單元的直流側(cè)與逆變側(cè)103相連。

其中，變壓器組包括n個(gè)單繞組變壓器，各單繞組變壓器的一端與逆變部分105相連，各單繞組變壓器的另一端與整流部分106相連。

其中，第二種全橋單元107包括第二種全橋電路和第二種直流電容111。第二種全橋電路與第二種直流電容111并聯(lián)，第二種全橋單元的直流側(cè)與dc/dc單元102相連，n個(gè)第二種全橋單元的交流側(cè)級(jí)聯(lián)后，用于與待合環(huán)運(yùn)行的第二工頻交流母線相連。

實(shí)施例二

參見附圖2，應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例一提供的合環(huán)運(yùn)行裝置的配電網(wǎng)包括第一工頻交流母線(201、203、205)、第二工頻交流母線(202、204、206)和變壓器組(變壓器001、變壓器002、變壓器003、變壓器004)。本發(fā)明實(shí)施例一提供的合環(huán)運(yùn)行裝置(207、208)的整流側(cè)的輸入端(a1、b1、c1、a2、b2、c2)與第一工頻交流母線相連(201、203、205)，本發(fā)明實(shí)施例一提供的合環(huán)運(yùn)行裝置(207、208)的逆變側(cè)的輸出端(a1、b1、c1、a2、b2、c2)與第二工頻交流母線(202、204、205)相連，變壓器組(變壓器001、變壓器002、變壓器003、變壓器004)分別分布在第一工頻交流母線(201、203、205)側(cè)和第二工頻交流母線(202、204、206)側(cè)。

本發(fā)明實(shí)施例一提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置在應(yīng)用于配電網(wǎng)后，當(dāng)連接在整流側(cè)101或者逆變側(cè)103的變壓器所在的線路需要檢修，即需要配電網(wǎng)合環(huán)

-操作時(shí)，能夠根據(jù)檢測得到的工頻交流母線的電壓幅值和電壓相位差，使配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行，從而將整流側(cè)101或者逆變側(cè)103的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到對(duì)側(cè)的工頻交流母線上，然后再斷開連接在待檢修側(cè)的變壓器所在的線路，進(jìn)行檢修，由于本發(fā)明提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置中的整流側(cè)101、dc/dc單元102和逆變側(cè)103均選用了全橋電路，能夠?qū)崿F(xiàn)四象限運(yùn)行和功率的雙向傳輸，因此，其能夠使得負(fù)荷在不斷電的情況下對(duì)待檢修變壓器進(jìn)行檢修，并能夠保證配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行的安全性。

其中，第一工頻交流母線(201、203、205)包括第一110kv工頻交流母線201和/或第一35kv工頻交流母線203和/或第一10kv工頻交流母線205；第二工頻交流母線(202、204、206)包括第二110kv工頻交流母線202和/或第二35kv工頻交流母線204和/或第二10kv工頻交流母線206。

其中，第一35kv工頻交流母線203和/或第二35kv工頻交流母線204和/或第一10kv工頻交流母線205和/或第二10kv工頻交流母線206上分別連接有負(fù)載。

實(shí)施例三

參見附圖3，本發(fā)明實(shí)施例三提供的配電網(wǎng)的應(yīng)用方法包括以下步驟：

步驟s1：定義本發(fā)明提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置的整流側(cè)101或者逆變側(cè)103中任一變壓器所在的線路為待檢修側(cè)，另一側(cè)則為待轉(zhuǎn)移側(cè)；

步驟s2：當(dāng)待檢修側(cè)的線路需要檢修時(shí)，檢測處于待檢修側(cè)的負(fù)荷對(duì)應(yīng)的工頻交流母線上電壓幅值和電壓相位差；

步驟s3：根據(jù)電壓幅值和相位差的結(jié)果，調(diào)節(jié)本發(fā)明提供的合環(huán)運(yùn)行裝置，使得處于待檢修側(cè)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到待轉(zhuǎn)移側(cè)；

步驟s4：確認(rèn)待檢修側(cè)的負(fù)荷已經(jīng)轉(zhuǎn)移到待轉(zhuǎn)移側(cè)；

-

步驟s5：斷開待檢修側(cè)的線路，對(duì)待檢修側(cè)線路進(jìn)行檢修。

本發(fā)明實(shí)施例一提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置在應(yīng)用于配電網(wǎng)后，當(dāng)連接在整流側(cè)101或者逆變側(cè)103的變壓器所在的線路需要檢修，即需要配電網(wǎng)合環(huán)操作時(shí)，能夠根據(jù)檢測得到的工頻交流母線的電壓幅值和電壓相位差，使配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行，從而將整流側(cè)101或者逆變側(cè)103的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到對(duì)側(cè)的工頻交流母線上，然后再斷開連接在待檢修側(cè)的變壓器所在的線路，進(jìn)行檢修，由于本發(fā)明提供的配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行裝置中的整流側(cè)101、dc/dc單元102和逆變側(cè)103均選用了全橋電路，能夠?qū)崿F(xiàn)四象限運(yùn)行和功率的雙向傳輸，因此，其能夠使得負(fù)荷在不斷電的情況下對(duì)待檢修變壓器進(jìn)行檢修，并能夠保證配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行的安全性。

具體而言，

110kv工頻交流母線201、202，35kv工頻交流母線203、204，10kv工頻交流母線205、206，其中110kv工頻交流母線201、202分別通過變壓器001和變壓器002為35kv工頻交流母線203、204及其母線上負(fù)荷輸送電能，35kv工頻交流母線203、204分別通過變壓器003和變壓器004為10kv工頻交流母線205、206輸送電能，當(dāng)變壓器001所在的線路需要檢修時(shí)，即配電網(wǎng)需要合環(huán)操作時(shí)，為了使35kv工頻交流母線203及其母線上的負(fù)荷不斷電，分別檢測35kv工頻交流母線203和35kv工頻交流母線204上的電壓幅值和電壓相位差，根據(jù)檢測結(jié)果的不同，采用合理的控制策略，控制柔性合環(huán)裝置投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行，同時(shí)逐漸調(diào)節(jié)流動(dòng)柔性合環(huán)裝置的電流，直到最后將35kv工頻交流母線203上的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到由變壓器002供電的35kv工頻交流母線上，然后可以斷開變壓器001所在的線路，進(jìn)行檢修。當(dāng)變壓器003所在的線路需要檢修時(shí)，即配電網(wǎng)需要合環(huán)操作時(shí)，為了使10kv工頻交流母線205及其母線

-上的負(fù)荷不斷電，分別檢測10kv工頻交流母線205和10kv工頻交流母線206上的電壓幅值和電壓相位差，根據(jù)檢測結(jié)果的不同，采用合理的控制策略，控制柔性合環(huán)裝置投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行，同時(shí)逐漸調(diào)節(jié)流動(dòng)柔性合環(huán)裝置的電流，直到最后將10kv工頻交流母線205上的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到由變壓器004供電的10kv工頻交流母線上，然后可以斷開變壓器003所在的線路，進(jìn)行檢修。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。