一种移动式电能通道传输装置及其使用方法与流程

本公开涉及一种电力用柔直设备，尤其涉及一种移动式电能通道传输装置以及该装置的使用方法。

背景技术：

1、随着空调等季节性用电高峰，充电桩光伏等不平衡源荷的接入，台区重过载、倒送重过载等问题凸显。单纯的增容补点已经无法满足新型电力系统环境的需求，且成本过高，并增加了变压器损耗，不利于双碳目标的实现。另一方面，与重过载相邻的台区往往会有变压器剩余容量可以挖掘，亟需一种方便部署的电能通道传输装置解决以上矛盾。

2、申请人一直研究相应的柔直系统。也申请了专利申请号为：202210529515.5的发明专利《一种移动柔直电能转供车及其使用方法》。该发明记载了一种移动柔直电能转供车及其使用方法，所述移动柔直电能转供车包括第一交直电力电子换流器、第二交直电力电子换流器、接口模块和控制模块，第一交直电力电子换流器和第二交直电力电子换流器均通过接口模块与控制模块连接，并分别与进行电能转供的台区以及接收电能转供的台区连接，控制模块与电力业务平台进行无线连接。所述使用方法具体为检测台区运行状态，确定移动柔直电能转供车的接入台区，调配移动柔直电能转供车至对应接入位置，获取台区内电力数据，确定作业模式和调节内容，第一交直电力电子换流器和第二交直电力电子换流器根据调节内容进行调节。该发明能够使得台区间电能转供更加灵活，有效提高柔直设备的使用效率。

3、但是作为车载设备，该发明还是存在一些缺陷。首先整个调节过程还是需要电力业务平台进行管理，并不能实现自动控制调节。同时车载设备在停留时限和连续作业方面存在短板，车辆本身需要维护。因此现有技术中的技术仅仅适合短期使用，例如支持大型演出、赛事等，而不适合某些长期的需求。

技术实现思路

1、为了解决所述的技术问题，本公开提供了一种移动式电能通道传输装置，通过一套更新后的电力设备，实现通过柔性直流互联设备从临近台区变压器抽取电能给重过载台区供电，倒送重过载台区抽取电能给相邻台区供电。装置整体也易安装、拆卸、移动。

2、为达到所述技术效果，本发明采用的具体技术方案为：一种移动式电能通道传输装置，包括箱体，所述箱体内设有至少两个直流变换单元，每个直流变换单元结构相同，均包括一个功率变换单元，每个直流变换电源中的功率变换单元的直流端相互反向连接从而实现ac/dc和dc/ac的转换，每个功率变换单元的交流端分别连接不同的台区，每个功率变换单元各自连接一个主控制器，多个主控制器之间相互连接，主控制器另一端通过采集器连接到融合终端

3、优选的，所述功率变换单元的交流端通过交流断路器连接到台区。交流断路器作为一个保护设备，确保工作时的安全性。

4、优选的，所述功率变换单元和交流断路器之间还设有双向电表，外接的交流电经双向电表到功率变换单元变为直流。

5、优选的，所述箱体安装于配电房多台变压器间或台区末端分支间。

6、优选的，箱体出口有单独的带有即插即用插口接线盒，在接线盒位置搭接低压电缆。为了确保设备交流端出口易安装、拆卸。接线需要保证相间隔离，防止短接，

7、优选的，两个主控制器之间相互通过485/can通信连接，自行实现台区功率调度；主控制器通过载波或者微功率无线使用645规约与融合终端或集中器通信。

8、本发明还包括一种移动式电能通道传输装置的工作方法，主控制器通过融合终端或集中器采集到的总表电流后，经载波/微功率无线间隔指定时间后向设备发送总表电流数据，互济设备自行判断是否需要启动互济，当满足互济条件时开始工作，当满足关停条件时停止工作。这样确保设备不是一直处于工作状态，实现了按需工作的效果。

9、其中优选的，所述两个直流变换单元分别连接第一台区和第二台区，电能通道传输装置开始工作的启动条件为：

10、当任意一个台区负载率超过β重且负载率差(βmax-βmin)超过第一启动限额，或台区负载率大于β重和第一启动限额之差且小于β重，或负载率差值超过第二启动限额。

11、进一步的，启动后调度目标为两台变压器负载率差值小于5％，以最低负载率向最高负载率提供能量；当需要调度的容量超过设备容量时，设备按照本身最大容量输出。

12、进一步的，电能通道传输装置停止工作的条件包括：所有台区负载率低于β重减去第一启动限额；或有至少一个台区负载率大于β重减去第一启动限额且小于β重；或各台区负载率差值(βmax-βmin)小于第二启动限额；或有台区负载率超过β重，且各台区负载率偏差(βmax-βmin)小于第一启动限额。在各个环节中，第一启动限额和第二启动限额都可以预设于主控制器中，且第二启动限额数值为第一启动限额的一倍。第一启动限额通常为台区负载率的10％-15％，低于10％则启动效果不明显，高于15％后则难以调配控制。

13、和现有技术相比，本发明从整体结构而言更为紧凑，实际产品整体体积小于现有任意的车载柔直系统。整个设备也是固定安置在指定的配电房多台变压器间、台区末端分支间等位置。需要使用时安装，闲置时可以拆除搬移到其它临近的位置中。一台设备可以错时服务多个区块。

14、此外，本发明的主控制器在不连接电力业务平台时，也能通过内置的运行策略主动进行启动和停用，实现了无人化安全操作。

技术特征：

1.一种移动式电能通道传输装置，其特征在于，包括箱体，所述箱体内设有至少两个直流变换单元，每个直流变换单元结构相同，均包括一个功率变换单元，每个直流变换电源中的功率变换单元的直流端相互反向连接从而实现ac/dc和dc/ac的转换，每个功率变换单元的交流端分别连接不同的台区，每个功率变换单元各自连接一个主控制器，多个主控制器之间相互连接，主控制器另一端通过采集器连接到融合终端。

2.如权利要求1所述的一种移动式电能通道传输装置，其特征在于，所述功率变换单元的交流端通过交流断路器连接到台区。

3.如权利要求2所述的一种移动式电能通道传输装置，其特征在于，所述功率变换单元和交流断路器之间还设有双向电表，外接的交流电经双向电表到功率变换单元变为直流。

4.如权利要求1所述的一种移动式电能通道传输装置，其特征在于，所述箱体安装于配电房多台变压器间或台区末端分支间。

5.如权利要求1所述的一种移动式电能通道传输装置，其特征在于，箱体出口有单独的带有即插即用插口接线盒，在接线盒位置搭接低压电缆。

6.如权利要求1所述的一种移动式电能通道传输装置，其特征在于，两个主控制器之间相互通过485/can通信连接，自行实现台区功率调度；主控制器通过载波或者微功率无线使用645规约与融合终端或集中器通信。

7.一种移动式电能通道传输装置的工作方法，其特征在于，主控制器通过融合终端或集中器采集到的总表电流后，经载波/微功率无线间隔指定时间后向设备发送总表电流数据，互济设备自行判断是否需要启动互济，当满足互济条件时开始工作，当满足关停条件时停止工作。

8.如权利要求7所述的一种移动式电能通道传输装置的工作方法，所述两个直流变换单元分别连接第一台区和第二台区，其特征在于，电能通道传输装置开始工作的启动条件为：

9.如权利要求8所述的一种移动式电能通道传输装置的工作方法，其特征在于，启动后调度目标为两台变压器负载率差值小于5％，以最低负载率向最高负载率提供能量；当需要调度的容量超过设备容量时，设备按照本身最大容量输出。

10.如权利要求9所述的一种移动式电能通道传输装置的工作方法，其特征在于，电能通道传输装置停止工作的条件包括：所有台区负载率低于β重减去第一启动限额；或有至少一个台区负载率大于β重减去第一启动限额且小于β重；或各台区负载率差值小于第二启动限额；或有台区负载率超过β重，且各台区负载率偏差小于第一启动限额。

技术总结
为解决现有技术中的柔直设备不能实现自动控制调节，且无法时间持续使用的问题。本公开提供了一种移动式电能通道传输装置，实现通过柔性直流互联设备从临近台区变压器抽取电能给重过载台区供电，倒送重过载台区抽取电能给相邻台区供电。为达到所述技术效果，本发明包括箱体，所述箱体内设有两个直流变换单元，每个直流变换单元结构包括一个功率变换单元连接不同的台区，功率变换单元各自连接一个主控制器。本发明产品整体结构小于现有任意的车载柔直系统。一台设备可以错时服务多个区块。本发明的主控制器在不连接电力业务平台时，也能通过内置的运行策略主动进行启动和停用，实现了无人化安全操作。

技术研发人员：林恺丰,汪志奕,张波,苏毅方,张旭东,方玉群,瞿迪庆,李一鸣,金超,童力,郑庆,沈然,王培波,章童雨,沈思琪,张建松,严家祥,赵凯美,吕齐,秦威南,杨怀仁,陈志华
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司金华供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16