CN114825451B - 一种火电厂用光储微网柔性组网*** - Google Patents
一种火电厂用光储微网柔性组网*** Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及电力传输技术领域,尤其涉及一种火电厂用光储微网柔性组网***。其中,该火电厂用光储微网柔性组网***,包括:包括6kV厂用母线的火电发电厂用单元,用于对电网***进行功率传输;包括400V综合能源母线的光伏‑储能‑低压用电负荷微电网单元,用于通过软开关单元变压单元对所述火电发电厂用单元进行功率传输;软开关单元变压单元的高压侧连接至6kV厂用母线连接,软开关单元变压单元的低压侧连接至400V综合能源母线,用于在火电发电厂用单元和光伏‑储能‑低压用电负荷微电网单元进行功率传输时,提供功率传输通道。采用上述方案的本申请提供的火电厂用光储微网柔性组网***设备故障率低,控制方式灵活且供电可靠性高。
Description
技术领域
本申请涉及电力传输技术领域,尤其涉及一种火电厂用光储微网柔性组网***。
背景技术
随着科学技术的发展,火电厂正朝着综合能负荷源供给企业转型升级。相关技术中,当将光伏***作为负荷源的一种并入火电厂用高压母线***中时,需要根据接入容量的不同,选择对应的接入方案。这些方案存在一个共同点,即电源和负载均接入火电厂用高压母线***中。但是这样会超出母线的原设计容量,进而需要扩展间隔。另外,接入大容量负载后短路电流超限,进而需对火电厂用高压母线***中的设备进行大规模改造。其次,对火电厂用高压母线***中设备的增加会导致故障点增加,进而会导致母线故障概率升高。
发明内容
本申请提供了一种火电厂用光储微网柔性组网***,主要目的在于提供一种设备故障率低、控制方式灵活且供电可靠性高的火电厂用光储微网柔性组网***。
根据本申请的一方面,提供了一种火电厂用光储微网柔性组网***,包括:火电发电厂用单元、软开关单元变压单元和光伏-储能-低压用电负荷微电网单元;
所述火电发电厂用单元包括6kV厂用母线,用于对电网***进行功率传输;
所述光伏-储能-低压用电负荷微电网单元包括400V综合能源母线,用于通过软开关单元变压单元对所述火电发电厂用单元进行功率传输;
所述软开关单元变压单元的高压侧连接至所述6kV厂用母线连接,所述软开关单元变压单元的低压侧连接至所述400V综合能源母线,用于在所述火电发电厂用单元和所述光伏-储能-低压用电负荷微电网单元进行功率传输时,提供功率传输通道。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述6kV厂用母线包括:6kV厂用A段母线和6kV厂用B段母线,所述火电发电厂用单元还包括:火电发电机、火电机组主变、火电机组高厂变、6kV厂用A段母线并网开关、6kV厂用B段母线并网开关、6kV厂用A段负荷并网开关、6kV厂用B段负荷并网开关、6kV厂用A段负荷和6kV厂用B段负荷;
其中,所述火电发电机连接至所述火电机组主变和所述火电机组高厂变的高压侧,所述火电机组高厂变的低压侧A分支通过所述6kV厂用A段母线并网开关连接至所述6kV厂用A段母线,所述火电机组高厂变的低压侧B分支通过所述6kV厂用B段母线并网开关连接至所述6kV厂用B段母线,所述6kV厂用A段负荷通过所述6kV厂用A段负荷并网开关连接至所述6kV厂用A段母线,所述6kV厂用B段负荷通过所述6kV厂用B段负荷并网开关连接至所述6kV厂用B段母线。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述6kV厂用母线包括:6kV厂用A段母线和6kV厂用B段母线,所述软开关单元变压单元包括:功率传输开关、厂用光储微网柔性组网SOP、光储微网并网开关和400V/6kV变压器;
其中,所述厂用光储微网柔性组网SOP通过所述功率传输开关连接至所述6kV厂用B段母线,所述厂用光储微网柔性组网SOP通过所述光储微网并网开关连接至所述400V/6kV变压器的高压侧,所述400V/6kV变压器的低压侧连接至所述400V综合能源母线。
可选地,在本申请的一个实施例中所述厂用光储微网柔性组网SOP为全控型电力电子装置。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述全控型电力电子装置包括电力电子换流元器件;
所述全控型电力电子装置工作时,根据用电负荷实时功率调节需求,按照预设功率因数运行;
或者,
所述电力电子换流元器件工作时,按照单位功率因数运行。
可选地,所述电力电子换流元器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT元器件。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述光伏-储能-低压用电负荷微电网单元还包括:光伏发电单元、储能单元和综合能源负荷单元;所述光伏发电单元、所述储能单元和所述综合能源负荷单元均连接至所述400V综合能源母线;
当光照强度不小于强度阈值,且所述储能单元的储电量小于第一电量阈值时,所述光伏发电单元对所述储能单元、所述综合能源负荷单元进行功率传输;
当所述光照强度不小于所述强度阈值,且所述储能单元的储电量不小于所述第一电量阈值时,所述光伏发电单元通过所述软开关单元变压单元对所述火电发电厂用单元进行功率传输;
当所述光照强度小于所述强度阈值,且所述储能单元的储电量不小于第二电量阈值时,所述储能单元对所述综合能源负荷单元进行功率传输;
当所述光照强度小于所述强度阈值,且所述储能单元的储电量小于所述第二电量阈值时,所述火电发电厂用单元通过所述软开关单元变压单元对所述储能单元进行功率传输。
可选地,所述光伏发电单元包括:光伏发电***并网开关、光伏逆变器和光伏板;
其中,所述光伏板通过所述光伏逆变器和所述光伏发电***并网开关连接至所述400V综合能源母线。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述储能单元包括储能***并网开关、储能***PCS和储能元件;
其中,所述储能元件通过所述储能***PCS和所述储能***并网开关连接至所述400V综合能源母线。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述综合能源负荷单元包括综合能源负荷并网开关和综合能源负荷;
其中,所述综合能源负荷通过所述综合能源负荷并网开关连接至所述400V综合能源母线。
综上,本申请一方面实施例提出的火电厂用光储微网柔性组网***,包括:火电发电厂用单元、软开关单元变压单元和光伏-储能-低压用电负荷微电网单元;所述火电发电厂用单元包括6kV厂用母线,用于对电网***进行功率传输;所述光伏-储能-低压用电负荷微电网单元包括400V综合能源母线,用于通过软开关单元变压单元对所述火电发电厂用单元进行功率传输;所述软开关单元变压单元的高压侧连接至所述6kV厂用母线连接,所述软开关单元变压单元的低压侧连接至所述400V综合能源母线,用于在所述火电发电厂用单元和所述光伏-储能-低压用电负荷微电网单元进行功率传输时,提供功率传输通道。本申请通过将光伏-储能-低压用电负荷微电网单元和软开关单元变压单元作为柔性配电网的一部分并入火电厂用高压母线***中,不会超出火电机组原厂用母线的原设计容量,因此可以无需扩展间隔。另外,通过软开关单元变压单元将光伏-储能-低压用电负荷微电网单元与火电发电厂用单元相连接,可以减少光伏-储能-低压用电负荷微电网单元并入火电厂用高压母线***中时火电厂用高压母线***中增加的设备,进而可以降低设备故障率。并且,通过软开关单元变压单元将光伏-储能-低压用电负荷微电网单元与火电发电厂用单元相连接,还可以降低接入大容量负载后短路电流,进而可以降低对火电厂用高压母线***中的设备进行改造的程度。并且火电厂用光储微网柔性组网***的控制方式灵活、供电可靠性高。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本申请实施例所提供的一种火电厂用光储微网柔性组网***的结构示意图;
图2为本申请实施例所提供的一种火电发电厂用单元的结构示意图;
图3为本申请实施例所提供的一种软开关单元变压单元的结构示意图;
图4为本申请实施例所提供的一种光伏-储能-低压用电负荷微电网单元的结构示意图;
图5为本申请实施例所提供的一种光伏发电单元的结构示意图;
图6为本申请实施例所提供的一种储能单元的结构示意图;
图7为本申请实施例所提供的一种综合能源负荷单元的结构示意图。
附图标记说明:1—火电发电厂用单元;2—软开关单元变压单元;3—光伏-储能-低压用电负荷微电网单元;
1-1—火电发电机;1-2—火电机组主变;1-3—火电机组高厂变;1-4—6kV厂用A段母线并网开关;1-5—6kV厂用B段母线并网开关;1-6—6kV厂用A段母线;1-7—6kV厂用B段母线;1-8—6kV厂用A段负荷并网开关;1-9—6kV厂用B段负荷并网开关;1-10—6kV厂用A段负荷;1-11—6kV厂用B段负荷;
2-1—功率传输开关;2-2—厂用光储微网柔性组网SOP;2-3—光储微网并网开关;2-4—400V/6kV变压器;
3-1—400V综合能源母线;3-2—光伏发电单元;3-3—储能单元;3-4—综合能源负荷单元;
3-2-1光伏发电***并网开关;3-2-2—光伏逆变器;3-2-3—光伏板;
3-3-1—储能***并网开关;3-3-2—储能***PCS;3-3-3—储能元件;
3-4-1—综合能源负荷并网开关;3-4-2—综合能源负荷。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。相反,本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
下面结合具体的实施例对本申请进行详细说明。
图1为本申请实施例所提供的一种火电厂用光储微网柔性组网***的结构示意图。
如图1所示,本申请实施例提供的一种火电厂用光储微网柔性组网***,包括:火电发电厂用单元1、软开关单元变压单元2和光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3;
火电发电厂用单元1包括6kV厂用母线,用于对电网***进行功率传输;
光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3包括400V综合能源母线3-1,用于通过软开关单元变压单元2对所述火电发电厂用单元1进行功率传输;
软开关单元变压单元2的高压侧连接至6kV厂用母线,软开关单元变压单元2的低压侧连接至400V综合能源母线3-1,用于在火电发电厂用单元1和光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3通过软开关单元变压单元2进行功率传输时,提供功率传输通道。
根据一些实施例,火电厂用光储微网柔性组网***还包括光储微电网控制中心。光储微电网控制中心,用于控制软开关单元变压单元2的功率传输大小、功率传输形式和功率传输方向。
在一些实施例中,光储微电网控制中心对软开关单元变压单元2进行控制时,采用能量平衡控制方法,以实现有功功率、无功功率的独立解耦。
根据一些实施例,利用柔性电力电子技术改造的配电网是一个重要趋势,能有效解决传统配电网发展中的一些瓶颈问题。先进的电力电子技术可以构建灵活、可靠、高效的配电网,既可提升配电***的电能质量、可靠性与运行效率,还可应对传统负荷以及比例可再生能源的波动性。
在一些实施例中,本申请实施例通过将光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3和软开关单元变压单元2作为柔性配电网的一部分并入火电发电厂中,不仅可以提高厂用***的可靠性,还可以提高光伏和综合能源负载接入经济性和可扩展性,还可以将传统发电和多种经营分开。另外,将光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3和软开关单元变压单元2作为柔性配电网的一部分并入火电厂用高压母线***中,不会超出火电机组原厂用母线原设计容量,可以无需扩展间隔。
在本申请实施例中,图2为本申请实施例所提供的一种火电发电厂用单元的结构示意图。如图2所示,6kV厂用母线包括:6kV厂用A段母线1-6和6kV厂用B段母线1-7,火电发电厂用单元1还包括:火电发电机1-1、火电机组主变1-2、火电机组高厂变1-3、6kV厂用A段母线并网开关1-4、6kV厂用B段母线并网开关1-5、6kV厂用A段负荷并网开关1-8、6kV厂用B段负荷并网开关1-9、6kV厂用A段负荷1-10和6kV厂用B段负荷1-11;
其中,火电发电机1-1连接至火电机组主变1-2和火电机组高厂变1-3的高压侧,火电机组高厂变1-3的低压侧A分支通过6kV厂用A段母线并网开关1-4连接至6kV厂用A段母线1-6,火电机组高厂变1-3的低压侧B分支通过6kV厂用B段母线并网开关1-5连接至6kV厂用B段母线1-7,6kV厂用A段负荷1-10通过6kV厂用A段负荷并网开关1-8连接至6kV厂用A段母线1-6,6kV厂用B段负荷1-11通过6kV厂用B段负荷并网开关1-9连接至6kV厂用B段母线1-7。
根据一些实施例,火电发电机1-1通过火电机组主变1-2连接至电网***。进而,火电发电机1-1可以通过火电机组主变1-2对电网***进行功率传输。
根据一些实施例,火电机组高厂变1-3指的是接于火电发电机1-1出口的,用于降压给火电发电厂自己供电的高压厂用变压器。例如,该火电机组高厂变1-3可以将火电发电机1-1输出的20kV电压降至6kV。
在一些实施例中,通过闭合6kV厂用A段负荷并网开关1-8,可以实现6kV厂用A段母线1-6向6kV厂用A段负荷1-10供电。通过闭合6kV厂用B段负荷并网开关1-9,可以实现6kV厂用B段母线1-7向6kV厂用B段负荷1-11供电。
在本申请实施例中,6kV厂用母线包括:6kV厂用A段母线1-6和6kV厂用B段母线1-7。图3为本申请实施例所提供的一种软开关单元变压单元的结构示意图。如图3所示,软开关单元变压单元2包括:功率传输开关2-1、厂用光储微网柔性组网SOP2-2、光储微网并网开关2-3和400V/6kV变压器2-4;
其中,厂用光储微网柔性组网SOP2-2的通过功率传输开关2-1连接至6kV厂用B段母线1-7,厂用光储微网柔性组网SOP2-2通过光储微网并网开关2-3连接至400V/6kV变压器2-4的高压侧,400V/6kV变压器2-4的低压侧连接至400V综合能源母线3-1。
根据一些实施例,软开关单元变压单元2可以通过400V/6kV变压器2-4实现400V/6kV变压。还可以通过厂用光储微网柔性组网SOP2-2实现SOP换流。
根据一些实施例,厂用光储微网柔性组网SOP2-2可以作为一种变流灵活、可靠、高效的换流装置。该厂用光储微网柔性组网SOP2-2既可以提升光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3外送电能的质量,又可以实现火电发电厂用单元1向光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3中的低压用电负荷进行可靠送电。因此,可以提升火电厂用光储微网柔性组网***的电能质量、可靠性与运行效率,还可以应对传统负荷以及比例可再生能源的波动性。
在本申请实施例中,厂用光储微网柔性组网SOP2-2为全控型电力电子装置。
根据一些实施例,全控型电力电子装置指的是通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子装置。
在一些实施例中,厂用光储微网柔性组网SOP2-2为全控型电力电子装置时,具备电能双向流动功能、功率连续可控、控制方式灵活的特点。可以替代火电厂用高压母线***中厂用发电-储能***中的部分传统联络开关,可以实现对所连馈线的有功功率和无功功率进行准确、快速、灵活控制,可以实现优化厂用发电-储能***电压的功能。
在一些实施例中,厂用光储微网柔性组网SOP2-2为全控型电力电子装置时,厂用光储微网柔性组网SOP2-2可以采用背靠背电压源型换流器。
在一些实施例中,背靠背指的是一种控制方式。背靠背的特点为两台关联设备(或一台设备的两个部分)中,一台设备的控制目的是适应输入,另一台设备的控制目的是适应输出。
在一些实施例中,厂用光储微网柔性组网SOP2-2采用背靠背电压源型换流器时,背靠背电压源型换流器具备四象限功率控制功能,厂用光储微网柔性组网SOP2-2的两个端口间功率呈现双向流动特性,厂用光储微网柔性组网SOP2-2的两个端口的拓扑结构完全对称。
在一些实施例中,四象限功率控制功能对应的功率响应时间为毫秒级。
在一些实施例中,火电发电厂用单元1和光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3通过软开关单元变压单元2进行功率传输时,可以通过功率四象限运行方式进行功率传输。
在本申请实施例中,全控型电力电子装置中采用的元器件可以为电力电子换流元器件。此时,当全控型电力电子装置工作时,该全控型电力电子装置可以根据用电负荷实时功率调节需求,按照预设功率因数运行。或者,该电力电子换流元器件工作时,按照单位功率因数运行。
根据一些实施例,电力电子换流元器件指的是用于换流的元器件。该电力电子换流元器件包括但不限于门极可关断晶闸管、电力场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)等等。
根据一些实施例,功率因数(power factor,PF)又称功率因子,是交流电力***中特有的物理量,是一负载所消耗的有效功率与其视在功率的比值,是0到1之间的无因次量。
在一些实施例中,单位功率因数指的是功率因数等于1时的功率因数。
在本申请实施例中,电力电子换流元器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT元器件。
根据一些实施例,当厂用光储微网柔性组网SOP2-2采用的电力电子换流元器件为IGBT元器件时,由于IGBT元器件为大功率高频元器件,且IGBT元器件可以提高的最大短路电流不超过其额定电流的1.5倍,保护判断逻辑简单、高效。因此可以提高火电发电厂用单元1和光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3通过软开关单元变压单元2进行功率传输时的传输效率以及传输效果。
在本申请实施例中,图4为本申请实施例所提供的一种光伏-储能-低压用电负荷微电网单元的结构示意图。如图4所示,光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3还包括:光伏发电单元3-2、储能单元3-3和综合能源负荷单元3-4;光伏发电单元3-2、储能单元3-3和综合能源负荷单元3-4均连接至400V综合能源母线3-1;
当光照强度不小于强度阈值,且储能单元3-3的储电量小于第一电量阈值时,光伏发电单元3-2对储能单元3-3、综合能源负荷单元3-4进行功率传输;
当光照强度不小于强度阈值,且储能单元3-3的储电量不小于第一电量阈值时,光伏发电单元3-2通过软开关单元变压单元2对火电发电厂用单元1进行功率传输;
当光照强度小于强度阈值,且储能单元3-3的储电量不小于第二电量阈值时,储能单元3-3对综合能源负荷单元3-4进行功率传输;
当光照强度小于强度阈值,且储能单元3-3的储电量小于第二电量阈值时,火电发电厂用单元1通过软开关单元变压单元2对储能单元3-3进行功率传输。
根据一些实施例,第一电量阈值指的是光照强度不小于强度阈值时,用于判断光伏发电单元3-2是否可以输出多余电能时采用的阈值。该第一电量阈值并不特指某一固定阈值。例如,该第一电量阈值可以为储能单元3-3的总储电量值。该第一电量阈值也可以为储能单元3-3的总储电量值的90%。
根据一些实施例,第二电量阈值指的是光照强度小于强度阈值时,用于判断火电发电厂用单元1是否需要通过软开关单元变压单元2对储能单元3-3进行功率传输时采用的阈值。该第二电量阈值并不特指某一固定阈值。例如,该第二电量阈值可以为储能单元3-3的总储电量值的5%。该第二电量阈值也可以为储能单元3-3的总储电量值的10%。
根据一些实施例,光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3中设置储能单元3-3,既可以提高光伏供电稳定性,也可以通过储能单元3-3建立电压,带动光伏并网,最终实现火电机组黑启动。
在一些实施例中,当火电发电厂用单元1中的火电机组停电时,为了实现火电机组黑启动,可以通过储能单元3-3将400V综合能源母线3-1的电压维持在400V。进而,通过光伏发电单元3-2稳定建压启动,将电能倒送至火电发电厂用单元1,带动厂用辅机启动。最终实现火电机组黑启动。
在本申请实施例中,图5为本申请实施例所提供的一种光伏发电单元的结构示意图。如图5所示,光伏发电单元3-2包括:光伏发电***并网开关3-2-1、光伏逆变器3-2-2和光伏板3-2-3;
其中,光伏板3-2-3通过光伏逆变器3-2-2和光伏发电***并网开关3-2-1连接至400V综合能源母线3-1。
根据一些实施例,光伏板3-2-3可以将光能转化为电能,并通过光伏逆变器3-2-2将转化的电能传送至400V综合能源母线3-1。
在本申请实施例中,图6为本申请实施例所提供的一种储能单元的结构示意图。如图6所示,储能单元3-3包括储能***并网开关3-3-1、储能***PCS3-3-2和储能元件3-3-3;
其中,储能元件3-3-3通过储能***PCS3-3-2和储能***并网开关3-3-1连接至400V综合能源母线3-1。
根据一些实施例,储能元件3-3-3指的是可以灵活充放电的电源。储能元件3-3-3能够实现在光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3中动态吸收、释放能量,且因为其响应快速、控制灵活的特点,储能元件3-3-3在维持光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3的网侧频率稳定中有无可替代的优势。
在一些实施例中,储能元件3-3-3可以通过储能***PCS3-3-2与400V综合能源母线3-1进行电能交换。
在一些实施例中,安装储能元件3-3-3时,可以将储能元件3-3-3接至分布式电源点的并网逆变器直流侧,作为调节负荷基础。
在本申请实施例中,图7为本申请实施例所提供的一种综合能源负荷单元的结构示意图。如图7所示,综合能源负荷单元3-4包括综合能源负荷并网开关3-4-1和综合能源负荷3-4-2;
其中,综合能源负荷3-4-2通过综合能源负荷并网开关3-4-1连接至400V综合能源母线3-1。
根据一些实施例,综合能源负荷3-4-2的电能来自于400V综合能源母线3-1。
根据一些实施例,当光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3正常运行时,若光照强度不小于强度阈值,且储能单元3-3的储电量小于第一电量阈值,则光伏发电单元3-2满发。进而,光伏发电单元3-2可以向综合能源负荷3-4-2供电。同时,储能元件3-3-3也可以吸收电能。
在一些实施例中,当光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3正常运行时,若光照强度不小于强度阈值,且储能单元3-3的储电量不小于第一电量阈值,则光伏发电单元3-2输出的多余电能可以通过软开关单元变压单元2倒送至火电发电厂用单元1。进而,可以减少厂用电率,可以提高火电机组经济效益。
在一些实施例中,当光照强度小于强度阈值,且储能单元3-3的储电量不小于第二电量阈值时,光伏发电单元3-2停止运行,储能元件3-3-3开始放电,并向综合能源负荷3-4-2供电。
在一些实施例中,当光照强度小于强度阈值,且储能单元3-3的储电量不小于第二电量阈值时,储能元件3-3-3的电能不足,火电发电厂用单元1还可以通过软开关单元变压单元2向综合能源负荷3-4-2供电。
综上,本申请实施例提出的火电厂用光储微网柔性组网***,包括:火电发电厂用单元1、软开关单元变压单元2和光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3;火电发电厂用单元1包括6kV厂用母线,用于对电网***进行功率传输;光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3包括400V综合能源母线3-1,用于通过软开关单元变压单元2对所述火电发电厂用单元1进行功率传输;软开关单元变压单元2的高压侧连接至6kV厂用母线,软开关单元变压单元2的低压侧连接至400V综合能源母线3-1,用于在火电发电厂用单元1和光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3进行功率传输时,提供功率传输通道。本申请通过将光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3和软开关单元变压单元2作为柔性配电网的一部分并入火电厂用高压母线***中,不会超出火电机组原厂用母线的原设计容量,因此可以无需扩展间隔。另外,通过软开关单元变压单元2将光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3与火电发电厂用单元1相连接,可以减少光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3并入火电厂用高压母线***中时火电厂用高压母线***中增加的设备,进而可以降低设备故障率。并且,通过软开关单元变压单元2将光伏-储能-低压用电负荷微电网单元3与火电发电厂用单元1相连接,还可以降低接入大容量负载后短路电流,进而可以降低对火电厂用高压母线***中的设备进行改造的程度。并且火电厂用光储微网柔性组网***的控制方式灵活、供电可靠性高。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种火电厂用光储微网柔性组网***,其特征在于,包括:火电发电厂用单元、软开关单元变压单元和光伏-储能-低压用电负荷微电网单元;
所述火电发电厂用单元包括6kV厂用母线,用于对电网***进行功率传输;
所述光伏-储能-低压用电负荷微电网单元包括400V综合能源母线,用于通过软开关单元变压单元对所述火电发电厂用单元进行功率传输;
所述软开关单元变压单元的高压侧连接至所述6kV厂用母线,所述软开关单元变压单元的低压侧连接至所述400V综合能源母线,用于在所述火电发电厂用单元和所述光伏-储能-低压用电负荷微电网单元进行功率传输时,提供功率传输通道;
所述软开关单元变压单元包括:功率传输开关、厂用光储微网柔性组网SOP、光储微网并网开关和400V/6kV变压器,其中,所述厂用光储微网柔性组网SOP为全控型电力电子装置,所述全控型为电力电子装置,包括:背靠背电压源型换流器,具备四象限功率控制功能,实现功率传输;
所述6kV厂用母线包括:6kV厂用A段母线和6kV厂用B段母线,所述火电发电厂用单元还包括:火电发电机、火电机组主变、火电机组高厂变、6kV厂用A段母线并网开关、6kV厂用B段母线并网开关、6kV厂用A段负荷并网开关、6kV厂用B段负荷并网开关、6kV厂用A段负荷和6kV厂用B段负荷;
其中,所述火电发电机连接至所述火电机组主变和所述火电机组高厂变的高压侧,所述火电机组高厂变的低压侧A分支通过所述6kV厂用A段母线并网开关连接至所述6kV厂用A段母线,所述火电机组高厂变的低压侧B分支通过所述6kV厂用B段母线并网开关连接至所述6kV厂用B段母线,所述6kV厂用A段负荷通过所述6kV厂用A段负荷并网开关连接至所述6kV厂用A段母线,所述6kV厂用B段负荷通过所述6kV厂用B段负荷并网开关连接至所述6kV厂用B段母线;所述光伏-储能-低压用电负荷微电网单元还包括:光伏发电单元、储能单元和综合能源负荷单元;所述光伏发电单元、所述储能单元和所述综合能源负荷单元均连接至所述400V综合能源母线;
当光照强度不小于强度阈值,且所述储能单元的储电量小于第一电量阈值时,所述光伏发电单元对所述储能单元、所述综合能源负荷单元进行功率传输;
当所述光照强度不小于所述强度阈值,且所述储能单元的储电量不小于所述第一电量阈值时,所述光伏发电单元通过所述软开关单元变压单元对所述火电发电厂用单元进行功率传输;
当所述光照强度小于所述强度阈值,且所述储能单元的储电量不小于第二电量阈值时,所述储能单元对所述综合能源负荷单元进行功率传输;
当所述光照强度小于所述强度阈值,且所述储能单元的储电量小于所述第二电量阈值时,所述火电发电厂用单元通过所述软开关单元变压单元对所述储能单元进行功率传输。
2.如权利要求1所述的火电厂用光储微网柔性组网***,其特征在于,所述6kV厂用母线包括:6kV厂用A段母线和6kV厂用B段母线;
其中,所述厂用光储微网柔性组网SOP通过所述功率传输开关连接至所述6kV厂用B段母线,所述厂用光储微网柔性组网SOP通过所述光储微网并网开关连接至所述400V/6kV变压器的高压侧,所述400V/6kV变压器的低压侧连接至所述400V综合能源母线。
3.如权利要求2所述的火电厂用光储微网柔性组网***,其特征在于,所述全控型电力电子装置包括电力电子换流元器件;
所述全控型电力电子装置工作时,根据用电负荷实时功率调节需求,按照预设功率因数运行;
或者,
所述电力电子换流元器件工作时,按照单位功率因数运行。
4.如权利要求3所述的火电厂用光储微网柔性组网***,其特征在于,所述电力电子换流元器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT元器件。
5.如权利要求1所述的火电厂用光储微网柔性组网***,其特征在于,所述光伏发电单元包括:光伏发电***并网开关、光伏逆变器和光伏板;
其中,所述光伏板通过所述光伏逆变器和所述光伏发电***并网开关连接至所述400V综合能源母线。
6.如权利要求1所述的火电厂用光储微网柔性组网***,其特征在于,所述储能单元包括储能***并网开关、储能***PCS和储能元件;
其中,所述储能元件通过所述储能***PCS和所述储能***并网开关连接至所述400V综合能源母线。
7.如权利要求1所述的火电厂用光储微网柔性组网***,其特征在于,所述综合能源负荷单元包括综合能源负荷并网开关和综合能源负荷;
其中,所述综合能源负荷通过所述综合能源负荷并网开关连接至所述400V综合能源母线。
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