一种柔性多状态开关制造技术

本实用新型专利技术提供一种柔性多状态开关和电网系统，该柔性多状态开关包括：至少两个开关部，各开关部包括：切换开关、高压交流系统、高压直流系统及低压直流系统；切换开关包括：控制端、第一切换端及第二切换端，第一切换端、第二切换端分别与高压交流母线连接，控制端与高压交流系统连接；通过控制端控制与第一切换端导通，或与第二切换端导通；高压交流系统与高压直流系统之间、高压直流系统及低压直流系统之间、高压交流系统与低压直流系统之间分别相连；各开关部的高压直流系统之间相连。本实用新型专利技术实现了对配电网运行的灵活控制，也满足分布式电源消纳、高供电可靠性等定制电力需求。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性多状态开关
本技术涉及配电
，具体涉及一种柔性多状态开关。
技术介绍
配电网处于电力系统的末端，直接面向电力用户，承担着分配电能、服务客户的重任。当前，配电网建设相对滞后、调控手段有限，制约了配电网运行控制的灵活性，造成了馈线负荷不均衡、供电恢复时间长等问题；另一方面，配电网内非线性、冲击性负荷比重的增加，以及新能源渗透率的不断提高，对配电网电能质量和供电可靠性的保障手段提出了更高要求。现有配电网正面临用电需求定制化和多样化、分布式电源接入规模化、潮流协调控制复杂化等多方面的巨大挑战。现有配电网采用常规开关，仅具备通和断两种状态，无法实现功率连续可控以及对配电网运行的灵活控制，也无法满足分布式电源消纳、高供电可靠性等定制电力需求。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本技术提出了一种柔性多状态开关，用以解决现有配电网采用常规开关仅具备通和断两种状态，无法实现对配电网运行的灵活控制，也无法满足分布式电源消纳、高供电可靠性等定制电力需求的问题。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：本技术提供一种柔性多状态开关，包括：至少两个开关部，各所述开关部包括：切换开关、高压交流系统、高压直流系统及低压直流系统；所述切换开关包括：控制端、第一切换端及第二切换端，其中，所述切换开关的所述第一切换端、第二切换端分别与高压交流母线连接，所述切换开关的所述控制端与所述高压交流系统连接；通过所述控制端控制与所述第一切换端导通，或与所述第二切换端导通；所述高压交流系统与高压直流系统之间、所述高压直流系统及低压直流系统之间、所述高压交流系统与低压直流系统之间分别相连；各所述开关部的高压直流系统之间相连。在一实施例中，所述切换开关包括第一开关和反向并联的晶闸管开关，所述控制端、第一切换端及第二切换端构成所述第一开关，所述第一开关和所述反向并联的晶闸管开关并联。在一实施例中，所述高压交流系统与高压直流系统之间、高压直流系统与低压直流系统之间、高压交流系统与低压直流系统之间均设置有换流器阀，用于当电网发生故障时，通过闭锁换流器阀切断故障电流。在一实施例中，所述高压直流系统设置有电压变换模块，用于将高压直流电变换为低压直流电，并发送至低压直流系统。在一实施例中，所述高压交流系统设置有整流模块和功率变换模块，用于将高压交流电变换为高压直流电，并发送至高压直流系统。在一实施例中，所述高压交流系统还设置有电压变换模块，所述电压变换模块用于将高压直流电变换为低压直流电，并发送至低压直流系统。在一实施例中，各所述开关部的低压直流系统之间相连。在一实施例中，所述柔性多状态开关还包括：低压交流系统，所述低压交流系统与交流负荷及所述低压直流系统分别相连，用于为交流负荷供电。在一实施例中，所述低压直流系统设置有整流模块，用于将低压直流电变换为低压交流电，并发送至所述低压交流系统。本技术还提供一种电网系统，包括：新能源系统、储能系统及本技术提供的柔性多状态开关；各所述低压直流系统分别与所述储能系统、新能源系统相连；所述储能系统用于储存所述低压直流系统发送的电能，当所述开关部发生故障时，为所述低压直流系统供电；所述新能源系统用于将新能源转化为电能，当开关部发生故障时，为所述低压直流系统供电。在一实施例中，所述电网系统还包括：直流负荷，所述低压直流系统与直流负荷相连，用于为直流负荷供电。本技术技术方案，与现有技术相比，至少具有如下优点：本技术提供一种柔性多状态开关，包括：至少两个开关部，各开关部包括：切换开关、高压交流系统、高压直流系统及低压交流系统；通过设置切换开关，实现了不同高压交流线路的快速切换；通过将各开关部的高压交流系统、高压直流系统和低压直流系统两两互联，实现了对配电的灵活控制；通过将各开关部的高压直流系统之间相连，将各个开关部建立了联系，实现了不同高压交流线路的潮流均衡。本技术实施例提供的柔性多状态开关实现了配电网功率连续可控以及对配电网运行的灵活控制，满足分布式电源消纳、高供电可靠性等定制电力需求。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例中柔性多状态开关的一个具体示例的示意图；图2为本技术实施例中柔性多状态开关的另一个具体示例的示意图；图3为本技术实施例中切换开关的一个具体示例的结构示意图；图4A为本技术实施例中柔性多状态开关在电网系统中应用的一个具体示例的示意图；图4B为本技术实施例中柔性多状态开关在电网系统中应用的另一个具体示例的示意图；图4C为本技术实施例中柔性多状态开关在电网系统中应用的另一个具体示例的示意图；图4D为本技术实施例中柔性多状态开关在电网系统中应用的另一个具体示例的示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定相连，也可以是可拆卸相连接，或一体地相连；可以是机械相连，也可以是电相连；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线相连，也可以是有线相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本技术实施例提供一种柔性多状态开关，如图1所示，该柔性多状态开关包括：至少两个开关部1，各开关部1包括：切换开关11、高压交流系统12、高压直流系统13及低压直流系统14。该切换开关11包括：控制端110、第一切换端111及第二切换端112，其中，切换开关11的第一切换端111、第二切换端112分别与高压交流母线6连接，切换开关11的控制端110与高压交流系统12连接，通过控制端110控制与第一切换端111导通，使得高压交流系统12与第一高压交流母线连接；或者，通过控制端110控制与第二切换端112导通，使得高压交流系统12与第二高压交流母线连接；高压交流系统12与高压直流系统13之间、高压直流系统13及低压直流系统14之间、高压交流系统12与低压直流系统14之间分别相连；各开关部1的高压直流系统13之间相连。本技术实施例通过设置切换开关11，实现了不同高压交流线路的快速切换；通过将各开关部1的高压交流系统12、高压直流系统13和低压直流系统14两两互联，构成了多条能量通路，形成了多种能量流动方向和路径，实现了对配电的灵活控制；通过将各开关部1的高压直流系统13之间相连，将各个开关部1建立了联系，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性多状态开关，其特征在于，包括：至少两个开关部，各所述开关部包括：切换开关、高压交流系统、高压直流系统及低压直流系统；所述切换开关包括：控制端、第一切换端及第二切换端，其中，所述切换开关的所述第一切换端、第二切换端分别与高压交流母线连接，所述切换开关的所述控制端与所述高压交流系统连接；通过所述控制端控制与所述第一切换端导通，或与所述第二切换端导通；所述高压交流系统与高压直流系统之间、所述高压直流系统及低压直流系统之间、所述高压交流系统与低压直流系统之间分别相连；各所述开关部的高压直流系统之间相连。

【技术特征摘要】
1.一种柔性多状态开关，其特征在于，包括：至少两个开关部，各所述开关部包括：切换开关、高压交流系统、高压直流系统及低压直流系统；所述切换开关包括：控制端、第一切换端及第二切换端，其中，所述切换开关的所述第一切换端、第二切换端分别与高压交流母线连接，所述切换开关的所述控制端与所述高压交流系统连接；通过所述控制端控制与所述第一切换端导通，或与所述第二切换端导通；所述高压交流系统与高压直流系统之间、所述高压直流系统及低压直流系统之间、所述高压交流系统与低压直流系统之间分别相连；各所述开关部的高压直流系统之间相连。2.根据权利要求1所述的柔性多状态开关，其特征在于，所述切换开关包括第一开关和反向并联的晶闸管开关，所述控制端、第一切换端及第二切换端构成所述第一开关，所述第一开关和所述反向并联的晶闸管开关并联。3.根据权利要求1或2所述的柔性多状态开关，其特征在于，所述高压交流系统与高压直流系统之间、高压直流系统与低压直流系统之间、高压交流系统与低压直流系统之间均设置有换流器阀，用于当电网发生故障时，通过闭锁换流器阀切断故障电流。4.根据权利要求1所述的柔性多状态开关，其特征在于，所述高压直流系统设置有电压变换模块，用于将高压直流电变换为低压直流电，并发送至低压直流系统。5.根据权利要求1所述的柔性多状态开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海军，赵国亮，邓占锋，张永征，蔡林海，陆振纲，宋洁莹，于弘洋，杨士慧，葛菁，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国网浙江省电力公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：北京,11