一种负荷容量自动调节的400V（380-420V）智能微网配电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种负荷容量自动调节的400V（380-420V）智能微网配电系统，其包括低压配电网，及智能微网的关键一次设备，包括原属配电箱一部分的变压器、电气量测量装置、继电保护等设备，以及可调节负荷等。同时还整合了用于控制上述一次设备的二次设备，包括能量管理系统等，上述设备可集成在一个封闭多隔间容器内。当可调节负荷与常规负荷用电功率总和大于变压器容量时，切除超过部分的可调节负荷；当变压器存在余量时，恢复被切除负荷的供电。本发明专利技术是储配一体化设计微型配电网系列专利的延伸发明专利技术，在保证用电可靠性前提下，达成用电负荷容量一定程度的增容效果，利用闲置供电能力为电动汽车等用电可靠性、连续性要求低的负荷供电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微型配电网设施，具体涉及一种负荷容量自动调节的400V（380-420V）智能微网配电系统。
技术介绍
制约电动汽车发展的关键因素是在城市规划尤其是商业和住宅规划中缺乏电动汽车的充电设施配套。常规的10kV以下终端配电系统采用被动的功率调节模式，任何时刻不允许负荷需求超出所连配电变压器容量。如果终端配电网因电动汽车大规模接入等原因需要普遍扩容，现有各级配电网均需大面积改造，造价高昂。而实际运行却相反，1日电量的利用率（即负载率）受峰谷差及季节性差异，其平均值处于较低水平，使得长期来看，配电网设施有效利用率不高。本公司在先申请的“储配一体设计微型配电网控制方法”（申请号：201510457657.5）及其衍生方法，能够通过移峰填谷，提高配电网设施的利用率，在终端配电网内配置大大超过原变压器容量的负荷，助力电动汽车负荷入网。当用户不具备安装储能条件，又亟需新增电动汽车等可调节、且不需要连续运行的负荷时，只能选择对入网变压器扩容，投资巨大。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种负荷容量自动调节的400V（380-420V）智能微网配电系统。该系统将终端用电负荷根据用电持续性、可靠性等要求分为了常规负荷和可调节负荷，可调节负荷与常规负荷的容量之和允许适当高于主变压器容量，低谷时启动可调节负荷，高峰时暂停向可调节负荷供电，从而维持用电可靠性。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种负荷容量自动调节的400V（380-420V）智能微网配电系统，包括一封闭的多隔间容器，所述多隔间容器内设置有主断路器、主变压器、电气量测量装置和能量管理系统；所述主变压器的一端通过第一开关接入位于所述多隔间容器外部的10kV交流网，所述主变压器的另一端通过所述主断路器接入所述多隔间容器内的400V（380-420V）交流网；所述电气量测量装置设置在所述主变压器和所述主断路器之间，所述电气量测量装置与所述能量管理系统保持用于传输调控信息和指令的通讯连接；所述400V（380-420V）交流网经所述主变压器从所述10kV交流网中受电，并分别向所述变电站的自用电、常规负荷以及可调节负荷馈电，所述常规负荷与所述400V（380-420V）交流网之间设置有第二开关，所述可调节负荷与所述400V（380-420V）交流网之间设置有第三开关，所述能量管理系统分别与所述第三开关和所述可调节负荷保持用于传输调控信息和指令的通讯连接。进一步，所述可调节负荷是指用电可靠性、连续性要求低的用电负荷，包括但不限于电动汽车、供热负荷、空调负荷等。进一步，系统的主要一次设备，包括但不限于原属配电箱一部分的变压器、电气量测量装置、继电保护等设备，及用于控制上述一次设备的二次设备，包括能量管理系统等允许放置在一多隔间容器内，也可分离放置。所述多隔间容器具备整体防潮、防火、防尘之功能。进一步，所述能量管理系统与运维人员的控制主机通过专线保持通讯连接；当采用所述多隔间容器放置系统主要一、二次设备时，既允许进一步在同一容器内放置所述控制主机，实现有人值守，也允许将所述控制主机外置，实现无人值守。本专利技术的工作原理如下：1、常规负荷用电功率之和的最大值一定不大于变压器最大容量m，这里的容量或功率既可以指有功功率，也可以是功率因数大致恒定的系统内的视在功率；2、设定0-1之间的数s作为变压器安全运行的第一裕度，当变压器闲置容量小于s*m时，将此时变压器所处状态定义为临界安全状态；3、当变压器处于临界安全状态时，切除部分可调节负荷或降低其出力，直到变压器脱离临界安全状态，切除方式包括但不限于随机切除（或降低出力）、降低出力优先于切除、或按预先或程序设定优先级逐步切除（或降低出力）等；4、设定0-1之间、但不小于s的数v作为变压器安全运行的第二裕度，当变压器闲置容量不小于v*m时，将此时变压器所处状态定义为安全状态；5、当变压器处于安全状态时，恢复被切除、被禁用或降低出力的可调节负荷的供电，恢复方式包括但不限于随机恢复、按照被禁用、被切除、被降低出力顺序逐步恢复、或按预先或程序设定优先级逐步恢复；但此种恢复供电动作不能使变压器重新进入临界安全状态；6、当待启动的可调节负荷的出力最大值可能引起变压器进入临界安全状态时，调低出力如果能够避免出现上述情况，则设定降低出力入网用电；调低出力也不能避免时，禁用该负荷入网用电。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:1、本专利技术包含将“储配一体设计微型配电网控制方法”及其衍生方法实施中除储能及逆变单元外，必须的各一、二次系统中的关键设备整合在一多隔间容器中的方法，有利于提高整体系统的可靠性、和可维护性；2、在实现用电高峰时段可调节负荷的可靠控制前提下，允许网内负荷容量大于变压器最大通过容量，规避新增如电动汽车等可调节负荷后，用电高峰时持续超出变压器容量的风险，节省配网增容改造投资。3、为设计时并未考虑电动汽车等可调节负荷容量的已有配套设施进行升级，使其在保障正常用电，且不对配电网进行扩容前提下实现电动汽车等可调节负荷的入网。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的结构示意图。图中标号说明：1、多隔间容器；2、主断路器；3、主变压器；4、电气量测量装置；5、能量管理系统；6、第一开关；7、400V（380-420V）交流网；8、10kV交流；9、常规负荷；10、可调节负荷；11、可调节负荷；12、第三开关；13、控制主机。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本专利技术专利。参见图1所示，一种负荷容量自动调节的400V（380-420V）智能微网配电系统，包括一多隔间容器1，所述多隔间容器1内设置有主断路器2、主变压器3、电气量测量装置4、能量管理系统5；所述主变压器3的一端通过第一开关6接入位于所述多隔间容器1外部的10kV交流网8，所述主变压器3的另一端通过所述主断路器2接入所述多隔间容器1内的400V（380-420V）交流网7；所述电气量测量装置4设置在所述主变压器3和所述主断路器2之间，所述电气量测量装置4与所述能量管理系统5保持用于传输调控信息和指令的通讯连接；所述400V（380-420V）交流网7经所述主变压器3从所述10kV交流网8中受电，并分别向所述变电站的自用电、常规负荷9以及可调节负荷10馈电，所述常规负荷9与所述400V（380-420V）交流网7之间设置有第二开关11，所述可调节负荷10与所述400V（380-420V）交流网7之间设置有第三开关12，所述能量管理系统5分别与所述第三开关12和所述可调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负荷容量自动调节的400V（380‑420V）智能微网配电系统，其特征在于：包括一封闭的多隔间容器（1），所述多隔间容器（1）内设置有主断路器（2）、主变压器（3）、电气量测量装置（4）和能量管理系统（5）；所述主变压器（3）的一端通过第一开关（6）接入位于所述多隔间容器（1）外部的10kV交流网（8），所述主变压器（3）的另一端通过所述主断路器（2）接入所述多隔间容器（1）内的400V交流网（7）；所述电气量测量装置（4）设置在所述主变压器（3）和所述主断路器（2）之间，所述电气量测量装置（4）与所述能量管理系统（5）保持用于传输调控信息和指令的通讯连接；所述400V（380‑420V）交流网（7）经所述主变压器（3）从所述10kV交流网（8）中受电，并分别向所述变电站的自用电、常规负荷（9）以及可调节负荷（10）馈电，所述常规负荷（9）与所述400V（380‑420V）交流网（7）之间设置有第二开关（11），所述可调节负荷（10）与所述400V（380‑420V）交流网（7）之间设置有第三开关（12），所述能量管理系统（5）分别与所述第三开关（12）和所述可调节负荷（10）保持用于传输调控信息和指令的通讯连接。...

【技术特征摘要】
1.一种负荷容量自动调节的400V（380-420V）智能微网配电系统，其特征在于：包括一封闭的多隔间容器（1），所述多隔间容器（1）内设置有主断路器（2）、主变压器（3）、电气量测量装置（4）和能量管理系统（5）；所述主变压器（3）的一端通过第一开关（6）接入位于所述多隔间容器（1）外部的10kV交流网（8），所述主变压器（3）的另一端通过所述主断路器（2）接入所述多隔间容器（1）内的400V交流网（7）；所述电气量测量装置（4）设置在所述主变压器（3）和所述主断路器（2）之间，所述电气量测量装置（4）与所述能量管理系统（5）保持用于传输调控信息和指令的通讯连接；所述400V（380-420V）交流网（7）经所述主变压器（3）从所述10kV交流网（8）中受电，并分别向所述变电站的自用电、常规负荷（9）以及可调节负荷（10）馈电，所述常规负荷（9）与所述400V（380-420V）交流网（7）之间设置有第二开关（11），所述可调节负荷（10）与所述400V（380-420V）交流网（7）之间设置有第三开关（12），所述能量管理系统（5）分别与所述第三开关（12）和所述可调节负...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭旭华，李庄，张婧，樊朝晖，
申请(专利权)人：彭旭华，李庄，张婧，樊朝晖，
类型：发明
国别省市：重庆;50