【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体涉及电力分配领域。更具体地说，本专利技术涉及用于配电系统中的新型配电架构，以实现在配电网中能够同时对交流电和直流电进行分配。
技术介绍
1、随着可再生能源(renewable energy source；res)在低压配电网中的使用率不断提高，最近也开始讨论关于低压电网配电线中是否应使用交流电，这是因为大多数可再生能源与直流电的兼容性比交流电还高。例如，光伏电池板通常会先通过直流/直流转换器与交流电网连接，然后再通过逆变器连接；风力涡轮机则是先通过整流器与交流网络连接，然后才连接到逆变器。在配电系统中，由于使用交流电，其对由太阳能电池板和风力发电机产生的电力要进行额外的直流/交流转换。此外，交流配电系统需要进行交流/直流转换来满足直流负载的需求。配电系统中的直流负载也逐渐在增加，其中一个原因是电动车的发展，使得需要直流电来完成电池充电。
2、目前为止，采用的主要的配电系统类型有三种。第一种是交流配电系统：交流电用于配电线路；可再生能源(res)产生的直流电通过逆变器转换成交流电，且整流器将交流电转换为直流电以供直流负载使用。第二种是直流配电系统：直流电用于配电线路；来自主电网的交流电通过整流器转换成直流电，以供低压网络使用，且逆变器用于将直流电转换成交流电以供交流负载使用。第三种是混合交流/直流配电系统：通常会建造两个配电网络；一个用于交流组件，另一个用于直流组件，如可再生能源和直流负载。
3、对此，交流配电系统是世界上广泛使用的主要类型，而直流和混合交流/直流配电系统则还处于实验阶段，并未
4、根据上述，为了克服上述三种方法的缺点，当前需要的解决方案包括：消除需要逆变器将可再生能源产生的直流电转换为交流电的需求；消除负载侧进行交流/直流或直流/交流转换的电力电子设备的需求；尽可能减少交流/直流或直流/交流转换次数；避免为交流和直流设备建造两个独立的配电网络。
5、进一步来说，在配电线路中同时传输交流和直流并分别为交流和直流设备提取电能，会是能实现上述目标的一种解决方案。在目前工艺中，这可以通过三相之字形变压器实现。之字形变压器能充当交流直流耦合和解耦装置。交流设备连接到变压器的绕组，而直流设备连接到变压器的中性点。然而，之字形变压器的主要缺点是：仅适用于三相系统，且其设计用于在同一位置同时提取交流和直流电，这意味着当只从配电线路中提取交流或直流电时，会浪费设备利用率。因此，需要一种新的配电系统架构，能在配电线路中同时分配交流和直流电，并且采用的交流设备和直流设备能独立运行工作。
技术实现思路
1、在本专利技术的技术方案中，提出了一种新的配电架构，将配电系统中的交流和直流分别分配给交流负载和直流负载。控制交流电和直流电能同时在配电线中流动。所提出的技术方案可将配电线中的交流电和直流电的叠加态提取出来，使交流设备和直流设备可以独立工作，即控制交流电流入交流设备，而直流电流入直流设备。通过控制可再生能源(res)供电的直流电压源，将直流电直接注入配电线中，使得提出的配电控制方案无需在负载侧使用电力电子设备进行交流和直流之间的转换(例如直流/交流转换)。经仿真验证，提出的方案能实现控制交流电和直流电同时在配电线中流动，且同时使配电线电流中的交流和直流分别流入交流设备和直流设备。
2、本专利技术提供了一种配电系统，其特征在于，包括相线与中性线、交流电源、第一交流通过直流阻断器、第一直流电源以及第一交流阻断直流通过器。交流电源电连接于所述相线与所述中性线之间。第一交流通过直流阻断器电连接于所述交流电源与所述中性线之间，并包括串联式lc滤波器，其具有串联连接的电容器与电感器，其中所述交流电源与所述交流通过直流阻断器形成交流路径。第一直流电源电连接于所述相线与所述中性线之间。第一交流阻断直流通过器，电连接于所述第一直流电源与所述中性线之间，并包括并联式lc滤波器，其具有并联连接的电容器与电感器，其中所述第一直流电源与所述第一交流阻断直流通过器形成直流路径，且所述交流路径与所述直流路径为所述相线与所述中性线之间的彼此互相独立的路径。
3、在一些实施方式中，所述第一交流阻断直流通过器的所述并联式lc滤波器的所述电容器与所述电感器分别具有串联电阻與其中，如果所述串联电阻和为已知，则根据公式选取l"和c"，其分别为所述并联式lc滤波器的所述电感器的电感值与所述电容器的电容值，而如果所述串联电阻和为未知，则可根据另一公式选取所述l"和c"。
4、在一些实施方式中，所述串联式lc滤波器与所述并联式lc滤波器的所述电感器均为可变电感器，且当所述串联式lc滤波器或述并联式lc滤波器消耗无功功率时，则对应的所述电感器通过其所述可变电感器降低其电感值。
5、在一些实施方式中，所述并联式lc滤波器还具有第一可变电阻器与第二可变电阻器，且所述并联式lc滤波器的所述电容器以及所述电感器各自分别与所述第一可变电阻以及所述第二可变电阻器串联连接，使得所述并联式lc滤波器的谐振频率为可调的。
6、在一些实施方式中，配电系统还包括：第二直流电源，电连接于所述相线与所述中性线之间，并包括可再生能源与直流/直流转换器，使得所述直流电源能通过所述可再生能源供电并经由所述直流/直流转换器提供直流电；以及第二交流阻断直流通过器，电连接于所述第二直流电源与所述中性线之间，并包括并联式lc滤波器，其具有并联连接的电容器与电感器。
7、在一些实施方式中，配电系统，其特征在于，还包括：交流负载，电连接于所述相线与所述中性线之间；第二交流通过直流阻断器，电连接于所述交流负载与所述中性线之间，并包括串联式lc滤波器，其具有串联连接的电容器与电感器，其中所述交流负载与第二所述交流通过直流阻断器形成交流负载路径；直流负载，电连接于所述相线与所述中性线之间；以及第二交流阻断直流通过器，电连接于所述直流负载与所述中性线之间，并包括并联式lc滤波器，其具有并联连接的电容器与电感器，其中所述直流负载与所述第二交流阻断直流通过器形成直流负载路径，且所述交流负载路径与所述直流负载路径彼此互相独立。
8、在一些实施方式中，所述第一交流通过直流阻断器的所述串联式lc滤波器的数量为多个，且多个所述串联式lc滤波器彼此本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种配电系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述第一交流阻断直流通过器的所述并联式LC滤波器的所述电容器与所述电感器分别具有串联电阻與且所述并联式LC滤波器的谐振频率表示为：
3.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述串联式LC滤波器与所述并联式LC滤波器的所述电感器均为可变电感器，且当所述串联式LC滤波器或述并联式LC滤波器消耗无功功率时，则对应的所述电感器通过其所述可变电感器降低其电感值。
4.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述并联式LC滤波器还具有第一可变电阻器与第二可变电阻器，且所述并联式LC滤波器的所述电容器以及所述电感器各自分别与所述第一可变电阻以及所述第二可变电阻器串联连接，使得所述并联式LC滤波器的谐振频率为可调的。
5.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述第一交流通过直流阻断器的所述串联式LC滤波器的数量为多个，
8.根据权利要求7所述的配电系统，其特征在于，所述串联式LC滤波器为固定谐振频率串联式LC滤波器或可调谐振频率LC滤波器，且其谐振频率均不同。
9.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述第一交流阻断直流通过器的所述并联式LC滤波器的数量为多个，且多个所述并联式LC滤波器彼此为串联连接。
10.根据权利要求9所述的配电系统，其特征在于，所述并联式LC滤波器为固定谐振频率并联式LC滤波器或可调谐振频率LC滤波器，且其谐振频率均不同。
...【技术特征摘要】
1.一种配电系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述第一交流阻断直流通过器的所述并联式lc滤波器的所述电容器与所述电感器分别具有串联电阻與且所述并联式lc滤波器的谐振频率表示为：
3.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述串联式lc滤波器与所述并联式lc滤波器的所述电感器均为可变电感器，且当所述串联式lc滤波器或述并联式lc滤波器消耗无功功率时，则对应的所述电感器通过其所述可变电感器降低其电感值。
4.根据权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述并联式lc滤波器还具有第一可变电阻器与第二可变电阻器，且所述并联式lc滤波器的所述电容器以及所述电感器各自分别与所述第一可变电阻以及所述第二可变电阻器串联连接，使得所述并联式lc滤波器的谐振频率为可调的。
5.根据...
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