摘要：本發(fā)明實(shí)施例提出了一種微電網(wǎng)系統(tǒng)，該微電網(wǎng)系統(tǒng)包括：多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)，微電網(wǎng)子系統(tǒng)包括：直流微電網(wǎng)和至少兩個(gè)柔性變電站，柔性變電站包括：高壓交流系統(tǒng)、高壓直流系統(tǒng)和低壓直流系統(tǒng)，高壓交流系統(tǒng)與高壓直流系統(tǒng)之間、高壓直流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)之間、高壓交流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)之間分別相連;直流微電網(wǎng)包括：高壓直流母線和低壓直流母線;多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)通過(guò)高壓直流母線互聯(lián)成環(huán)，高壓直流母線與高壓直流系統(tǒng)連接，微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的各柔性變電站的低壓直流系統(tǒng)之間通過(guò)低壓直流母線相連，實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷轉(zhuǎn)供和環(huán)網(wǎng)潮流均衡，保證了配電網(wǎng)的持續(xù)供電能力。

申請(qǐng)人 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司 國(guó)家電網(wǎng)有限公司

發(fā)明人 鄧占鋒 趙國(guó)亮 楊士慧 劉海軍 蔡林海 陸振綱 徐向前 于弘洋 宋潔瑩 劉宗燁 尉志勇 葛菁張永征

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柔性配電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微電網(wǎng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)處于電力系統(tǒng)的末端，直接面向電力用戶，承擔(dān)著分配電能、服務(wù)客戶的重任。

當(dāng)前，配電網(wǎng)建設(shè)相對(duì)滯后、調(diào)控手段有限，制約了配電網(wǎng)運(yùn)行控制的靈活性，造成了饋線負(fù)荷不均衡、供電恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題;另一方面，配電網(wǎng)內(nèi)非線性、沖擊性負(fù)荷比重的增加，以及新能源滲透率的不斷提高，對(duì)配電網(wǎng)電能質(zhì)量和供電可靠性的保障手段提出了更高要求。配電網(wǎng)正面臨用電需求定制化和多樣化、分布式電源接入規(guī)模化、潮流協(xié)調(diào)控制復(fù)雜化等多方面的巨大挑戰(zhàn)。

現(xiàn)有配電網(wǎng)采用機(jī)械電磁式變電站，當(dāng)配電網(wǎng)中的某一部分發(fā)生故障，由于其他部分無(wú)法得到電力支持，會(huì)影響其他部分的正常運(yùn)行，無(wú)法保證配電網(wǎng)的持續(xù)供電能力。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種微電網(wǎng)系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法保證配電網(wǎng)的持續(xù)供電能力的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種微電網(wǎng)系統(tǒng)，該微電網(wǎng)系統(tǒng)包括：多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)，微電網(wǎng)子系統(tǒng)包括：直流微電網(wǎng)和至少兩個(gè)柔性變電站;柔性變電站包括：高壓交流系統(tǒng)、高壓直流系統(tǒng)和低壓直流系統(tǒng)，高壓交流系統(tǒng)與高壓直流系統(tǒng)之間、高壓直流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)之間、高壓交流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)之間分別相連;直流微電網(wǎng)包括：

高壓直流母線和低壓直流母線;多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)通過(guò)高壓直流母線互聯(lián)成環(huán)，高壓直流母線與高壓直流系統(tǒng)連接，微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的各柔性變電站的低壓直流系統(tǒng)之間通過(guò)低壓直流母線相連。

結(jié)合第一方面，在第一方面第一實(shí)施方式中，柔性變電站還包括：低壓交流系統(tǒng)，壓交流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)相連，并通過(guò)機(jī)械電磁式變電站與高壓交流系統(tǒng)相連。

結(jié)合第一方面第一實(shí)施方式，在第一方面第二實(shí)施方式中，上述高壓交流系統(tǒng)設(shè)置有第一電壓變換模塊，用于將高壓交流電變換為高壓直流電，以及將高壓交流電變換為低壓直流電;高壓直流系統(tǒng)設(shè)置有第二電壓變換模塊，用于將高壓直流電變換為低壓直流電;低壓直流系統(tǒng)設(shè)置有第三電壓變換模塊，用于將低壓直流電變換為低壓交流電;低壓交

流系統(tǒng)設(shè)置有第四電壓變換模塊，用于將低壓交流電變換為低壓直流電;低壓直流系統(tǒng)設(shè)置有第五電壓變換模塊，用于將低壓直流電變換為高壓直流電，以及將低壓直流電變換為高壓交流電;高壓直流系統(tǒng)設(shè)置有第六電壓變換模塊，用于將高壓直流電變換為高壓交流電。

結(jié)合第一方面第一實(shí)施方式或第一方面第二實(shí)施方式，在第一方面第三實(shí)施方式中，高壓交流系統(tǒng)通過(guò)機(jī)械電磁式變電站將高壓交流電變換為低壓交流電，低壓交流系統(tǒng)通過(guò)機(jī)械電磁式變電站將低壓交流電變換為高壓交流電。

結(jié)合第一方面，在第一方面第四實(shí)施方式中，直流微電網(wǎng)還包括：直流供電裝置、直流儲(chǔ)能裝置及直流負(fù)荷;直流供電裝置通過(guò)第一直流變流器接入低壓直流母線，通過(guò)低壓直流母線將電能傳輸至低壓直流系統(tǒng)或直流儲(chǔ)能系統(tǒng);直流儲(chǔ)能裝置通過(guò)第二直流變流器接入低壓直流母線，通過(guò)低壓直流母線接收低壓直流系統(tǒng)或直流供電裝置傳輸?shù)碾娔埽瑢⒌蛪褐绷飨到y(tǒng)或直流供電裝置傳輸?shù)碾娔苓M(jìn)行存儲(chǔ);當(dāng)?shù)蛪褐绷飨到y(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，直流供電裝置或直流儲(chǔ)能裝置向直流負(fù)荷傳輸電能;直流負(fù)荷通過(guò)第三直流變流器接入低壓直流母線，通過(guò)低壓直流母線接收低壓直流系統(tǒng)、直流供電裝置或直流儲(chǔ)能裝置傳輸?shù)碾娔堋?/p>

結(jié)合第一方面第四實(shí)施方式，在第一方面第五實(shí)施方式中，上述直流供電裝置為光伏發(fā)電裝置。

結(jié)合第一方面第四實(shí)施方式或第一方面第五實(shí)施方式，在第一方面第六實(shí)施方式中，上述直流儲(chǔ)能裝置包括：固定儲(chǔ)能裝置和移動(dòng)儲(chǔ)能裝置。

結(jié)合第一方面，在第一方面第七實(shí)施方式中，上述微電網(wǎng)子系統(tǒng)還包括：還包括：

交流微電網(wǎng)，交流微電網(wǎng)包括：高壓交流母線、低壓交流母線、交流供電裝置、交流儲(chǔ)能裝置及交流負(fù)荷;高壓交流母線與高壓交流系統(tǒng)相連，將高壓交流電傳輸至高壓交流系統(tǒng);交流供電裝置通過(guò)第一交流變流器接入低壓交流母線，通過(guò)低壓交流母線將電能傳輸至低壓交流系統(tǒng)或交流儲(chǔ)能系統(tǒng);交流儲(chǔ)能裝置通過(guò)第二交流變流器接入低壓交流母線，接收低壓交流系統(tǒng)或交流供電裝置傳輸?shù)碾娔埽瑢⒌蛪航涣飨到y(tǒng)或交流供電裝置傳輸?shù)碾娔苓M(jìn)行存儲(chǔ);當(dāng)?shù)蛪航涣飨到y(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，交流供電裝置或交流儲(chǔ)能裝置向交流負(fù)荷傳輸電能;交流負(fù)荷通過(guò)第三交流變流器接入低壓交流母線，接收低壓交流系統(tǒng)、交流供電裝置或交流儲(chǔ)能裝置傳輸?shù)碾娔堋?/p>

結(jié)合第一方面第七實(shí)施方式，在第一方面第八實(shí)施方式中，上述交流供電裝置為風(fēng)力發(fā)電裝置。

本發(fā)明技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例提出了一種微電網(wǎng)系統(tǒng)，該微電網(wǎng)系統(tǒng)包括：多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)，微電網(wǎng)子系統(tǒng)包括：直流微電網(wǎng)和至少兩個(gè)柔性變電站，柔性變電站包括：高壓交流系統(tǒng)、高壓直流系統(tǒng)和低壓直流系統(tǒng)，高壓交流系統(tǒng)與高壓直流系統(tǒng)之間、高壓直流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)之間、高壓交流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)之間分別相連;直流微電網(wǎng)包括：高壓直流母線和低壓直流母線;多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)通過(guò)高壓直流母線互聯(lián)成環(huán)，高壓直流母線與高壓直流系統(tǒng)連接，微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的各柔性變電站的低壓直流系統(tǒng)之間通過(guò)低壓直流母線相連。本發(fā)明實(shí)施例提出的微電網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)將微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的柔性變電站的高壓交流系統(tǒng)、高壓直流系統(tǒng)及低壓直流系統(tǒng)互聯(lián)成環(huán)，并通過(guò)高壓直流母線將各微電網(wǎng)子系統(tǒng)連接，通過(guò)低壓直流母線將微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的各柔性變電站的低壓直流系統(tǒng)連接，從而微電網(wǎng)系統(tǒng)中的各微電網(wǎng)子系統(tǒng)互為備用，各微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的柔性變電站互為備用，當(dāng)微電網(wǎng)系統(tǒng)中的一個(gè)或者幾個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，除出現(xiàn)故障的微電網(wǎng)子系統(tǒng)之外，其他微電網(wǎng)子系統(tǒng)正常工作，當(dāng)微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的一個(gè)或者幾個(gè)柔性變電站出現(xiàn)故障時(shí)，除出現(xiàn)故障的柔性變電站之外，其他柔性變電站正常工作，實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷轉(zhuǎn)供和環(huán)網(wǎng)潮流均衡，保證了配電網(wǎng)的持續(xù)供電能力。

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(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發(fā)明的一些實(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為本發(fā)明實(shí)施例中微電網(wǎng)系統(tǒng)的一個(gè)具體示例的示意圖;

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中微電網(wǎng)系統(tǒng)的另一個(gè)具體示例的示意圖;

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中微電網(wǎng)子系統(tǒng)的一個(gè)具體示例的示意圖。

發(fā)明專利要點(diǎn)簡(jiǎn)析：

1.一種微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，包括：多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)，所述微電網(wǎng)子系統(tǒng)包括：直流微電網(wǎng)和至少兩個(gè)柔性變電站;

所述柔性變電站包括：高壓交流系統(tǒng)、高壓直流系統(tǒng)和低壓直流系統(tǒng)，所述高壓交流系統(tǒng)與高壓直流系統(tǒng)之間、所述高壓直流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)之間、所述高壓交流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)之間分別相連;

所述直流微電網(wǎng)包括：高壓直流母線和低壓直流母線;

所述多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)通過(guò)高壓直流母線互聯(lián)成環(huán)，所述高壓直流母線與所述高壓直流系統(tǒng)連接，所述微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的各所述柔性變電站的低壓直流系統(tǒng)之間通過(guò)所述低壓直流母線相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性變電站還包括：低壓交流系統(tǒng)，所述低壓交流系統(tǒng)與所述低壓直流系統(tǒng)相連，并通過(guò)機(jī)械電磁式變電站與所述高壓交流系統(tǒng)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓交流系統(tǒng)設(shè)置有第一電壓變換模塊，用于將高壓交流電變換為高壓直流電，以及將所述高壓交流電變換為低壓直流電;

所述高壓直流系統(tǒng)設(shè)置有第二電壓變換模塊，用于將所述高壓直流電變換為低壓直流電;

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(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，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“ 第一”、“ 第二”、“ 第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“ 相連”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，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(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。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種微電網(wǎng)系統(tǒng)，如圖1所示，該微電網(wǎng)系統(tǒng)包括：多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)，微電網(wǎng)子系統(tǒng)包括：直流微電網(wǎng)1和至少兩個(gè)柔性變電站2，該柔性變電站2包括：

高壓交流系統(tǒng)21、高壓直流系統(tǒng)22和低壓直流系統(tǒng)23，其中，高壓交流系統(tǒng)21與高壓直流系統(tǒng)22之間、高壓直流系統(tǒng)22與低壓直流系統(tǒng)23之間、高壓交流系統(tǒng)21與低壓直流系統(tǒng)23之間分別相連;該直流微電網(wǎng)1包括：高壓直流母線11和低壓直流母線12;多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)通過(guò)高壓直流母線11互聯(lián)成環(huán)，高壓直流母線11與高壓直流系統(tǒng)22連接，微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的各柔性變電站2的低壓直流系統(tǒng)23之間通過(guò)低壓直流母線12相連。

本發(fā)明實(shí)施例提出的微電網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)將微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的柔性變電站2的高壓交流系統(tǒng)21、高壓直流系統(tǒng)22及低壓直流系統(tǒng)23互聯(lián)成環(huán)，并通過(guò)高壓直流母線11將各微電網(wǎng)子系統(tǒng)連接，通過(guò)低壓直流母線12將各柔性變電站2的低壓直流系統(tǒng)23連接，從而微電網(wǎng)系統(tǒng)中的各微電網(wǎng)子系統(tǒng)互為備用，各微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的柔性變電站2互為備用，當(dāng)微電網(wǎng)系統(tǒng)中的一個(gè)或者幾個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，除出現(xiàn)故障的微電網(wǎng)子系統(tǒng)之外，其他微電網(wǎng)子系統(tǒng)仍能夠保持正常工作，且正常工作的微電網(wǎng)子系統(tǒng)可通過(guò)高壓直流母線11為出現(xiàn)故障的微電網(wǎng)子系統(tǒng)提供電力支持，當(dāng)微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的一個(gè)或者幾個(gè)柔性變電站2出現(xiàn)故障時(shí)，除出現(xiàn)故障的柔性變電站2之外，其他柔性變電站2仍能夠保持正常工作，且正常工作的柔性變電站2可通過(guò)低壓直流母線12為出現(xiàn)故障的柔性變電站2提供電力支持，從而整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷轉(zhuǎn)供和環(huán)網(wǎng)潮流均衡，保證了配電網(wǎng)的持續(xù)供電能力。

在具體實(shí)施例中，多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)通過(guò)高壓直流母線11互聯(lián)成環(huán)，可以是通過(guò)微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的任意兩個(gè)柔性變電站2中的高壓直流系統(tǒng)22與相鄰微電網(wǎng)子系統(tǒng)中任意兩個(gè)柔性變電站2中的高壓直流系統(tǒng)22分別相連，從而將微電網(wǎng)子系統(tǒng)之間建立聯(lián)系，將多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)互聯(lián)成環(huán)。

[如圖2和圖3所示，在一較佳實(shí)施例中，上述柔性變電站2還包括：低壓交流系統(tǒng)24，低壓交流系統(tǒng)24與低壓直流系統(tǒng)23相連，并通過(guò)機(jī)械電磁式變電站4與高壓交流系統(tǒng)21相連。高壓交流系統(tǒng)21通過(guò)設(shè)置于高壓交流系統(tǒng)21的第一電壓變換模塊將高壓交流電變換為高壓直流電，將高壓直流電發(fā)送至高壓直流系統(tǒng)22，以及通過(guò)該第一電壓變換模塊將高壓交流電變換為低壓直流電，將低壓直流電發(fā)送至低壓直流系統(tǒng)23;高壓直流系統(tǒng)22通過(guò)設(shè)置于高壓直流系統(tǒng)22的第二電壓變換模塊將高壓直流電變換為低壓直流電，將低壓直流電發(fā)送至低壓直流系統(tǒng)23;低壓直流系統(tǒng)23通過(guò)設(shè)置于低壓直流系統(tǒng)23的第三電壓變換模塊將低壓直流電變換為低壓交流電，將低壓交流電發(fā)送至低壓交流系統(tǒng)24;低壓交流系統(tǒng)24通過(guò)設(shè)置于低壓交流系統(tǒng)24的第四電壓變換模塊將低壓交流電變換為低壓直流電，將低壓直流電發(fā)送至低壓直流系統(tǒng)23;低壓直流系統(tǒng)23通過(guò)設(shè)置于低壓直流系統(tǒng)23的第五電壓變換模塊將低壓直流電變換為高壓直流電，將高壓直流電發(fā)送至高壓直流系統(tǒng)22，以及將低壓直流電變換為高壓交流電，將高壓交流電發(fā)送至高壓交流系統(tǒng)21;高壓直流系統(tǒng)22通過(guò)設(shè)置于高壓直流系統(tǒng)22的第六電壓變換模塊將高壓直流電變換為高壓交流電，將高壓交流電發(fā)送至高壓交流系統(tǒng)21。本發(fā)明實(shí)施例中的柔性變電站2采用模塊化設(shè)計(jì)，高壓交流系統(tǒng)21、高壓直流系統(tǒng)22、低壓直流系統(tǒng)23和低壓交流系統(tǒng)24分別屬于一個(gè)模塊，每個(gè)模塊可在其他模塊正常工作時(shí)獨(dú)立檢修。

如圖2和圖3所示，可選地，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，高壓交流系統(tǒng)21通過(guò)機(jī)械電磁式變電站4將高壓交流電變換為低壓交流電，將低壓交流電發(fā)送至低壓交流系統(tǒng)24;低壓交流系統(tǒng)24通過(guò)機(jī)械電磁式變電站4將低壓交流電變換為高壓交流電，將高壓交流電發(fā)送至高壓交流系統(tǒng)21。

需要說(shuō)明的是，圖1和圖2僅示出了微電網(wǎng)系統(tǒng)包括三個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)的情形，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)實(shí)際需要，微電網(wǎng)系統(tǒng)也可包括兩個(gè)或多個(gè)微電網(wǎng)子系統(tǒng)(此處多個(gè)為大于三個(gè))，本發(fā)明不以此為限。

在一實(shí)施例中，上述直流微電網(wǎng)1中的高壓直流母線11為10kV直流母線，上述低壓直流母線12為750V直流母線，直流微電網(wǎng)1還包括：直流供電裝置13、直流儲(chǔ)能裝置14及直流負(fù)荷15;直流供電裝置13通過(guò)第一直流變流器接入低壓直流母線12，通過(guò)低壓直流母線12將電能傳輸至低壓直流系統(tǒng)23或直流儲(chǔ)能裝置14;直流儲(chǔ)能裝置14通過(guò)第二直流變流器接入低壓直流母線12，通過(guò)低壓直流母線12接收低壓直流系統(tǒng)23或直流供電裝置13傳輸?shù)碾娔埽瑢⒌蛪褐绷飨到y(tǒng)23或直流供電裝置13傳輸?shù)碾娔苓M(jìn)行存儲(chǔ);當(dāng)?shù)蛪褐绷飨到y(tǒng)23發(fā)生障時(shí)，直流供電裝置13或直流儲(chǔ)能裝置14向直流負(fù)荷15傳輸電能;直流負(fù)荷15通過(guò)第三直流變流器接入低壓直流母線12，通過(guò)低壓直流母線12接收低壓直流系統(tǒng)23、直流供電裝置13或直流儲(chǔ)能裝置14傳輸?shù)碾娔堋?/p>

在具體實(shí)施例中，上述直流供電裝置13可以是光伏發(fā)電裝置，上述第一直流變流器為直流供電變流器(DC/DC)，光伏發(fā)電裝置通過(guò)直流供電變流器接入上述低壓直流母線12;上述直流儲(chǔ)能裝置14包括儲(chǔ)能電池組，上述第二直流變流器為直流儲(chǔ)能變流器(DC/DC)，該直流儲(chǔ)能變流器為雙向變流器，儲(chǔ)能電池組通過(guò)直流儲(chǔ)能變流器接入上述低壓直流

母線12，直流儲(chǔ)能變流器能夠進(jìn)行儲(chǔ)能電池組的直流充電或直流放電，直流儲(chǔ)能裝置14可以是固定儲(chǔ)能裝置，也可以是移動(dòng)儲(chǔ)能裝置，如移動(dòng)儲(chǔ)能車，移動(dòng)儲(chǔ)能車作為后備儲(chǔ)能的裝置，在固定儲(chǔ)能裝置的調(diào)節(jié)能力不足時(shí)進(jìn)行能量供給，保障了重要負(fù)荷的供電可靠性，并有效消納光伏發(fā)電裝置的間歇性發(fā)電，提高了微電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性;上述直流負(fù)荷15包括電動(dòng)汽車直流充電樁，上述第三直流變流器為電動(dòng)汽車直流充放電變流器(DC/DC)，電動(dòng)汽車直流充放電變流器為雙向變流器，電動(dòng)汽車直流充電樁通過(guò)電動(dòng)汽車直流充放電變流器接入上述低壓直流母線12，電動(dòng)汽車直流充放電變流器能夠進(jìn)行電動(dòng)汽車電池的直流充電或直流放電，可選地，上述直流負(fù)荷15還可以是其他的重要負(fù)荷或普通負(fù)荷。

如圖3所示，上述微電網(wǎng)子系統(tǒng)還包括：交流微電網(wǎng)3，該交流微電網(wǎng)3包括：高壓交流母線31、低壓交流母線32、交流供電裝置33、交流儲(chǔ)能裝置34及交流負(fù)荷35，高壓交流母線31為10kV交流母線，低壓交流母線32為380V交流母線。高壓交流母線31與高壓交流系統(tǒng)21相連，將高壓交流電傳輸至高壓交流系統(tǒng)21;交流供電裝置33通過(guò)第一交流變流器接入低壓交流母線32，通過(guò)低壓交流母線32將電能傳輸至低壓交流系統(tǒng)24或交流儲(chǔ)能系統(tǒng)34;交流儲(chǔ)能裝置34通過(guò)第二交流變流器接入低壓交流母線32，接收低壓交流系統(tǒng)24或交流供電裝置33傳輸?shù)碾娔埽瑢⒌蛪航涣飨到y(tǒng)24或交流供電裝置33傳輸?shù)碾娔苓M(jìn)行存儲(chǔ);當(dāng)?shù)蛪航涣飨到y(tǒng)24發(fā)生故障時(shí)，交流供電裝置33或交流儲(chǔ)能裝置34向交流負(fù)荷35傳輸電能;交流負(fù)荷35通過(guò)第三交流變流器接入低壓交流母線32，接收低壓交流系統(tǒng)24、交流供電裝置33或交流儲(chǔ)能裝置34傳輸?shù)碾娔堋＝涣魑㈦娋W(wǎng)3充分利用分布式能源(交流供電裝置33)在電網(wǎng)故障情況下的持續(xù)供電能力，提升了微電網(wǎng)系統(tǒng)的供電可靠性，具備孤島運(yùn)行能力且自愈性高。

需要說(shuō)明的是，圖3僅示出了微電網(wǎng)子系統(tǒng)包括兩個(gè)柔性變電站的情形，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)實(shí)際需要，微電網(wǎng)子系統(tǒng)可以包括多個(gè)柔性變電站(此處多個(gè)為大于等于兩個(gè))，本發(fā)明不以此為限。

在具體實(shí)施例中，上述交流供電裝置33可以是風(fēng)力發(fā)電裝置，上述第一交流變流器為交流供電變流器(AC/AC)，交流供電裝置通過(guò)交流供電變流器接入上述低壓交流母線32;上述第二交流變流器為交流儲(chǔ)能變流器(AC/AC)，該交流儲(chǔ)能變流器為雙向變流器，交流儲(chǔ)能裝置34通過(guò)交流儲(chǔ)能變流器接入上述低壓交流母線32，交流儲(chǔ)能裝置34可以是固定儲(chǔ)能裝置，也可以是移動(dòng)儲(chǔ)能裝置，如移動(dòng)儲(chǔ)能車，移動(dòng)儲(chǔ)能車作為后備儲(chǔ)能的裝置，在固定儲(chǔ)能裝置的調(diào)節(jié)能力不足時(shí)進(jìn)行能量供給，保障了重要負(fù)荷的供電可靠性;上述交流負(fù)荷35包括電動(dòng)汽車交流充電樁，此時(shí)，上述第三交流變流器為電動(dòng)汽車交流充放電變流器(AC/AC)，電動(dòng)汽車交流充放電變流器為雙向變流器，電動(dòng)汽車交流充電樁通過(guò)電動(dòng)汽車交流充放電變流器接入上述低壓交流母線32，電動(dòng)汽車交流充放電變流器能夠進(jìn)行電動(dòng)汽車電池的交流充電或交流放電，可選地，交流負(fù)荷35還可以是其他的重要負(fù)荷或普通負(fù)荷。

在一較佳實(shí)施例中，直流微電網(wǎng)1和交流微電網(wǎng)3可分別通過(guò)上述第一直流變流器至第三直流變流器和第一交流變流器至第三交流變流器的變流器閥實(shí)現(xiàn)對(duì)故障電流的快速閉鎖，從而切斷和隔離故障電流。

在一較佳實(shí)施例中，上述高壓交流系統(tǒng)21、高壓直流系統(tǒng)22、低壓直流系統(tǒng)23和低壓交流系統(tǒng)24分別設(shè)置有高壓交流接口(10kV/AC)、高壓直流接口(10kV/DC)、低壓直流接口(750V/DC)和低壓交流接口(380V/AC)，高壓交流母線31通過(guò)高壓交流接口(10kV/AC)連接高壓交流系統(tǒng)21，高壓直流母線11通過(guò)高壓直流接口(10kV/DC)連接高壓直流系統(tǒng)22，低壓直流母線12通過(guò)低壓直流接口(750V/DC)連接低壓直流系統(tǒng)23，低壓交流母線32通過(guò)低壓交流接口(380V/AC)連接低壓交流系統(tǒng)24。

上述直流微電網(wǎng)1通過(guò)柔性變電站2的接口實(shí)現(xiàn)與交流微電網(wǎng)3的能量流動(dòng)，具體地，直流微電網(wǎng)1通過(guò)高壓直流接口或低壓直流接口將直流電能傳輸至柔性變電站2，柔性變電站2通過(guò)內(nèi)部各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電能直流到交流的轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)高壓交流接口或低壓交流接口將交流電能傳輸至交流微電網(wǎng)3，或者，交流微電網(wǎng)3通過(guò)高壓交流接口或低壓交流接口將交流電能傳輸至柔性變電站2，柔性變電站2通過(guò)內(nèi)部各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電能交流到直流的轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)高壓直流接口或低壓直流接口將直流電能傳輸至直流微電網(wǎng)1。通過(guò)該過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了直流微電網(wǎng)1和交流微電網(wǎng)3之間的能量流動(dòng)，從而使得直流供電裝置13能夠?qū)⒆陨懋a(chǎn)生的電能通過(guò)柔性變電站2輸送至交流微電網(wǎng)3中，直流儲(chǔ)能裝置14也能夠?qū)⑹Ｓ嗟碾娔芡ㄟ^(guò)柔性變電站2輸送至交流微電網(wǎng)3中，交流供電裝置33能夠?qū)⒆陨懋a(chǎn)生的電能通過(guò)柔性變電站2輸送至直流微電網(wǎng)1中，交流儲(chǔ)能裝置34也能夠?qū)⑹Ｓ嗟碾娔芡ㄟ^(guò)柔性變電站2輸送至直流微電網(wǎng)1中，提高了微電網(wǎng)子系統(tǒng)的靈活性。

本發(fā)明實(shí)施例提供的微電網(wǎng)系統(tǒng)，采用基于柔性變電站2的環(huán)網(wǎng)及交直流互補(bǔ)型結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了分布式能源、交直流多元化負(fù)荷的靈活接入，促進(jìn)了分布式能源與可再生能源的大規(guī)模接入，實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給以及可再生能源100%消納，實(shí)現(xiàn)了能源的100%消納及滿足≥99.99%供電可靠性，實(shí)現(xiàn)了不同電壓等級(jí)、不同供電區(qū)域的故障隔離，提高了微電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性，有效解決了現(xiàn)有配電網(wǎng)只能提供交流電壓、供電模式單一的問(wèn)題，提高了配電網(wǎng)的靈活性和可控性;微電網(wǎng)子系統(tǒng)中的柔性變電站具備網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與自愈、交直流分級(jí)供電和負(fù)荷控制、可再生能源“ 即插即用”等功能;柔性變電站中的高壓交流系統(tǒng)與高壓直流系統(tǒng)之間、高壓交流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)之間、高壓直流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)之間、低壓直流系統(tǒng)與低壓交流系統(tǒng)之間均能夠?qū)崿F(xiàn)功率雙向流動(dòng)。

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)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。

所述低壓直流系統(tǒng)設(shè)置有第三電壓變換模塊，用于將所述低壓直流電變換為低壓交流電;

所述低壓交流系統(tǒng)設(shè)置有第四電壓變換模塊，用于將低壓交流電變換為低壓直流電;

所述低壓直流系統(tǒng)設(shè)置有第五電壓變換模塊，用于將所述低壓直流電變換為高壓直流電，以及將所述低壓直流電變換為高壓交流電;

所述高壓直流系統(tǒng)設(shè)置有第六電壓變換模塊，用于將所述高壓直流電變換為高壓交流電。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓交流系統(tǒng)通過(guò)所述機(jī)械電磁式變電站將高壓交流電變換為低壓交流電，所述低壓交流系統(tǒng)通過(guò)所述機(jī)械電磁式變電站將低壓交流電變換為高壓交流電。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述直流微電網(wǎng)還包括：直流供電裝置、直流儲(chǔ)能裝置及直流負(fù)荷;

所述直流供電裝置通過(guò)第一直流變流器接入所述低壓直流母線，通過(guò)所述低壓直流母線將電能傳輸至所述低壓直流系統(tǒng)或直流儲(chǔ)能系統(tǒng);

所述直流儲(chǔ)能裝置通過(guò)第二直流變流器接入所述低壓直流母線，通過(guò)所述低壓直流母線接收所述低壓直流系統(tǒng)或直流供電裝置傳輸?shù)碾娔埽瑢⑺龅蛪褐绷飨到y(tǒng)或直流供電裝置傳輸?shù)碾娔苓M(jìn)行存儲(chǔ);

當(dāng)所述低壓直流系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，所述直流供電裝置或直流儲(chǔ)能裝置向所述直流負(fù)荷傳輸電能;所述直流負(fù)荷通過(guò)第三直流變流器接入所述低壓直流母線，通過(guò)所述低壓直流母線接收所述低壓直流系統(tǒng)、直流供電裝置或直流儲(chǔ)能裝置傳輸?shù)碾娔堋?/p>

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述直流供電裝置為光伏發(fā)電裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述直流儲(chǔ)能裝置包括：固定儲(chǔ)能裝置和移動(dòng)儲(chǔ)能裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述微電網(wǎng)子系統(tǒng)還包括：交流微電網(wǎng)，所述交流微電網(wǎng)包括：高壓交流母線、低壓交流母線、交流供電裝置、交流儲(chǔ)能裝置及交流負(fù)荷;

所述高壓交流母線與所述高壓交流系統(tǒng)相連，將高壓交流電傳輸至所述高壓交流系統(tǒng);

所述交流供電裝置通過(guò)第一交流變流器接入所述低壓交流母線，通過(guò)所述低壓交流母線將電能傳輸至所述低壓交流系統(tǒng)或交流儲(chǔ)能系統(tǒng);

所述交流儲(chǔ)能裝置通過(guò)第二交流變流器接入所述低壓交流母線，接收所述低壓交流系統(tǒng)或交流供電裝置傳輸?shù)碾娔埽瑢⑺龅蛪航涣飨到y(tǒng)或交流供電裝置傳輸?shù)碾娔苓M(jìn)行存儲(chǔ);

當(dāng)所述低壓交流系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，所述交流供電裝置或交流儲(chǔ)能裝置向所述交流負(fù)荷傳輸電能;

所述交流負(fù)荷通過(guò)第三交流變流器接入所述低壓交流母線，接收所述低壓交流系統(tǒng)、交流供電裝置或交流儲(chǔ)能裝置傳輸?shù)碾娔堋?/p>

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述交流供電裝置為風(fēng)力發(fā)電裝置。