CN108832629A - 配用电网络系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配用电网络系统，包括输入端和传输端，输入部用于外接输入电压，且输入部具有用于与传输部连接的母线；传输部具有用于接收输入部的电能并传输至用户端负荷的第一传输线与第二传输线，第一传输线的一端与母线连接，第二传输线的一端与母线连接，第一传输线上设有第一智能用电单元，第二传输线上设有第二智能用电单元，第一智能用电单元与第二智能用电单元连接于连接节点；第一智能用电单元用于检测第一传输线上的电能状况；第二智能用电单元用于检测第二传输线上的电能状况；在满足预设条件时，第一智能用电单元与第二智能用电单元导通。采用上述方案，能为异常支路的电力负荷无缝补充持续电能，提高系统的供电可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及配用电领域，尤其涉及一种配用电网络系统。
背景技术
传统的配用电网络可靠性很大程度上依靠配电网络拓扑的合理性(或冗余性)和相关设备的运行可靠性。尽管通过复杂的配网拓扑架构能提高供电可靠性，但投资巨大，建设复杂，且设备的增加本身也降低配网整体的鲁棒性。另一方面，在配用电的末梢环节，与配网电源之间固有存在单一传输路径，冗余性不足，供电可靠性很大程度上受限于设备自身的可靠性，在多种设备的串联连接方式下，终端用户的用电可靠性进一步下降，这是现有配网拓扑无法解决的问题。
对于供电可靠性要求高的用户，短时的供电中断也会造成巨大的损失；对于一些敏感供电区域，供电中断可能引起经济因素之外的负面影响，所以如何切实有效的提高供电可靠性，有巨大的社会效益和经济效益。
发明内容
发明目的：本发明旨在提供一种配用电网络系统。
技术方案：本发明的配用电网络系统，包括输入部和传输部，其中：所述输入部用于外接输入电压，且所述输入部具有用于与所述传输部连接的母线；所述传输部具有用于接收所述输入部的电能并传输至用户端负荷的第一传输线与第二传输线，所述第一传输线的一端与所述母线连接，所述第二传输线的一端与所述母线连接，所述第一传输线上设有第一智能用电单元，所述第二传输线上设有第二智能用电单元，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元连接于连接节点；所述第一智能用电单元检测所述第一传输线上的电能状况；所述第二智能用电单元检测所述第二传输线上的电能状况；在满足预设条件时，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元导通。
可选的，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元为失电应对结构，所述失电应对结构包括整流单元，所述整流单元，所述整流单元用于将所述输入电压输入的交流电转换为直流电。
可选的，所述失电应对结构包括与所述整流单元连接的电能储存单元，用于储存部分所述整流单元输出的直流电能。
可选的，所述失电应对结构包括与所述整流单元连接的逆变单元，所述逆变单元用于将所述整流单元输出的直流电能转换成交流电能。
可选的，所述失电应对结构包括检测单元，所述检测单元用于检测所述失电应对结构上各个节点的电气值。
可选的，所述预设条件为：所述第一智能用电单元的检测单元检测到所述第一智能用电单元上存在节点的电气量低于预设阈值。
可选的，在满足所述预设条件的情况下，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元导通，经所述第二智能用电单元的整流单元转换后得到直流电能提供给所述第一智能用电单元。
可选的，在满足所述预设条件的情况下，所述电能储存单元为所述第一智能用电单元提供直流电能。
可选的，所述传输部包括第三传输线，所述第三传输线与所述母线连接，所述第三传输线上设有第三智能用电单元，所述第三智能用电单元连接于所述连接节点。
可选的，在满足所述预设条件下，在所述第二智能用电单元与所述连接节点的电气距离小于所述第三智能用电单元与所述连接节点的电气距离时，所述第一智能用电单元优先与所述第二智能用电单元导通；在所述第二智能用电单元与所述连接节点的电气距离大于所述第三智能用电单元与所述连接节点的电气距离时，所述第一智能用电单元优先与所述第三智能用电单元导通；在所述第二智能用电单元为所述第一智能用电单元提供的直流电能小于所述用户端负荷需求时，所述第三智能用电单元同时为所述第一智能用电单元提供直流电能。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：配用电网络系统在用户端侧设置智能用电单元，智能用电单元可以相互连接形成一层新的电力网络，在某一个智能用电单元所在的支路出现失电情况时，其他智能用电单元所在的支路可以通过本支路的智能用电单元为失电的支路提供电能，有效提升配用电系统的供电可靠性。
附图说明
图1为本发明提供的一种配用电网络系统的结构示意图。
1.输入电压；2.母线；3.第一传输线；4.第二传输线；5.第三传输线；6.整流单元；7.逆变单元；8.电能储存单元；9.连接节点；10.失电应对结构。
具体实施方式
由于现有的配用电网络本身网架结构的冗余性不足，且与终端用户之间固有存在单一传输路径，所以配用电网的供电可靠性，难以满足特殊区域和特殊电力需求用户的要求。在配电网络故障或配用电设备故障情况下，会造成用户失电，对高供电可靠性的用户或区域造成巨大损失。
本发明提供的配用电网络拓扑在配用电网络的各个支路间建立一层新型互联网络，在配用电网络的某条支路供电出现问题时，其他支路可以为出现问题的支路提供电能，避免电力供应中断对用户造成的损失。
本发明提供的配用电网络系统在用户端侧配置智能用电单元，智能用电单元可以相互连接形成新的电力连接，在某一个智能用电单元所在的支路出现失电情况时，其他智能用电单元所在的支路可以通过本支路的智能用电单元为失电的支路提供电能。
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
参阅图1，本发明提供一种配用电网络系统，包括输入端和传输端，其中：所述输入部用于外接输入电压1，且所述输入部具有用于与所述传输部连接的母线2；所述传输部具有用于接收所述输入部的电能并传输至用户端负荷的第一传输线3与第二传输线4，所述第一传输线3的一端与所述母线2连接，所述第二传输线4的一端与所述母线2连接，所述第一传输线3上设有第一智能用电单元，所述第二传输线4上设有第二智能用电单元，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元连接于连接节点9；所述第一智能用电单元检测所述第一传输线3上的电能状况；所述第二智能用电单元检测所述第二传输线4上的电能状况；在满足预设条件时，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元导通。
在具体实施中，所述第一智能用电单元检测所述第一传输线3上电力状况，即检测所述第一传输线3上各个位置的电压值或电流值，在所述第一传输线3上的电压值或电流值超出预设阈值时，即视为满足所述预设条件。在上述情况下，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元之间导通，所述第二传输线4通过第二智能用电单元为所述第一智能用电单元提供电能，然后所述第一智能用电单元将获取的电能提供给相应的用户端。
在具体实施中，所述第二智能用电单元检测所述第二传输线4上电力状况，即检测所述第二传输线上各个位置的电压值或电流值，在所述第二传输线4上的电压值或电流值低于预设阈值时，即视为满足所述预设条件。在上述情况下，所述第二智能用电单元与所述第一智能用电单元之间导通，所述第一传输线3通过第一智能用电单元为所述第二智能用电单元提供电能，然后所述第二智能用电单元将获取的电能提供给相应的用户端。
在具体实施中，传输线上的电压值或电流值出现低于所述预设阈值时，说明传输线上可能出现故障或其他问题。
在具体实施中，所述预设阈值可以由用户根据实际情况设置。
在具体实施中，传输线提供的电能无法满足相应的用户端的需求时，也可以视作满足所述预设条件，在上述情况下，其他传输线通过智能用电单元为无法满足用户端需求的传输线提供电能。
在具体实施中，所述预设条件还可以根据用户实际需求设置。
本发明实施例中，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元为失电应对结构10，所述失电应对结构10包括整流单元6，所述整流单元6，所述整流单元6用于将所述输入电压1输入的交流电转换为直流电。
在具体实施中，所述第一智能用电单元与第二智能用电单元的结构相同，均为失电应对结构10。所述失电应对结构10通过设置有交流电转换为直流电的整流单元6，由此在第一传输线3通过第一智能用电单元为第二智能用电单元提供电能时，第二智能用电单元可以直接将接收的直流电提供给使用直流电的相应的用户端。
本发明实施例中，所述失电应对结构10包括与所述整流单元6连接的电能储存单元8，用于储存部分所述整流单元6输出的直流电能。
在具体实施中，在配用电网络系统正常工作时，所述电能储存单元8储存部分所述整流单元6输出的直流电能。如果第一传输线3上的电压值或电流值低于所述预设阈值，那么第一智能用电单元的电能储存单元8便会释放直流电提供给所述第一传输线3对应的用户端。由于第二智能用电单元将电能提供给第一智能用电单元需要一定的切换时间来完成，因此，优先使用第一智能用电单元的电能储存单元8为用户端提供电能。从所述电能储存单元8释放电能到用户端接收电能可以在极短的时间内完成。
本发明实施例中，所述失电应对结构10包括与所述整流单元6连接的逆变单元7，所述逆变单元7用于将所述整流单元6输出的直流电能转换成交流电能。
在具体实施中，由于大部分用户端需要交流电，因此在失电应对结构10内设置逆变单元7，将整流单元6转换后的直流电再转换成交流电提供给用户端。
本发明实施例中，所述失电应对结构10包括检测单元，所述检测单元用于检测所述失电应对结构10上各个节点的电气值。
在具体实施中，所述检测单元检测失电应对结构10各个节点上的电气值，电气值包括电压值和电流值，可以根据检测到的电气量是否低于所述预设阈值，判断是否满足所述预设条件。
在具体实施中，所述检测单元检测到的电能值低于所述预设阈值时，所述检测单元可以向用户发出警告。
本发明实施例中，所述预设条件为：所述第一智能用电单元的检测单元检测到所述第一智能用电单元上存在节点的电能低于预设阈值。在满足上述预设条件的情况下，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元导通，经所述第二智能用电单元的整流单元6转换后得到直流电能提供给所述第一智能用电单元，所述第二智能用电单元的电能储存单元8也可以为所述第一智能用电单元提供电能，所述第一智能用电单元的逆变单元7将接收的直流电转换为交流电提供给相应的用户端。
在具体实施中，所述第二智能用电单元的检测单元检测到所述第二智能用电单元上存在节点的电能低于预设阈值。在满足上述预设条件的情况下，所述第二智能用电单元与所述第一智能用电单元导通，经所述第一智能用电单元的整流单元6转换后得到直流电能提供给所述第二智能用电单元，所述第一智能用电单元的电能储存单元8也可以为所述第二智能用电单元提供电能，所述第二智能用电单元的逆变单元7将接收的直流电转换为交流电提供给相应的用户端。
本发明实施例中，所述传输部包括第三传输线5，所述第三传输线5与所述母线2连接，所述第三传输线5上设有第三智能用电单元，所述第三智能用电单元连接于所述连接节点9。
在具体实施中，所述第三传输线5上的第三智能用电单元可以为所述第一智能用电单元或/和第二智能用电单元提供电能，所述第一智能用电单元或/和第二智能用电单元可以为所述第三智能用电单元提供电能。
本发明实施例中，在满足所述预设条件下，在所述第二智能用电单元与所述连接节点9的电气距离小于所述第三智能用电单元与所述连接节点9的电气距离时，所述第一智能用电单元优先与所述第二智能用电单元导通；在所述第二智能用电单元与所述连接节点9的电气距离大于所述第三智能用电单元与所述连接节点9的电气距离时，所述第一智能用电单元优先与所述第三智能用电单元导通；在所述第二智能用电单元为所述第一智能用电单元提供的直流电能小于所述用户端负荷需求时，所述第三智能用电单元同时为所述第一智能用电单元提供直流电能。
在具体实施中，为了确保用户可以在最短时间内恢复电力供给，第一智能用电单元需要其他智能用电单元提供电能时，寻找能在最短时间内为第一智能用电单元提供电能的智能用电单元。因此，在在所述第二智能用电单元与所述连接节点9的电气距离小于所述第三智能用电单元与所述连接节点9的电气距离时，所述第一智能用电单元优先与所述第二智能用电单元导通，由所述第二智能用电单元为所述第一智能用电单元提供电能。
在具体实施中，如果所述第二智能用电单元为所述第一智能用电单元提供的电能无法满足相应的用户端的需求时，所述第三智能用电单元同时为所述第一智能用电单元提供电能。
Claims (10)
1.一种配用电网络系统，其特征在于，包括输入部和传输部，其中：所述输入部用于外接输入电压，且所述输入部具有用于与所述传输部连接的母线；
所述传输部具有用于接收所述输入部的电能并传输至用户端负荷的第一传输线与第二传输线，所述第一传输线的一端与所述母线连接，所述第二传输线的一端与所述母线连接，所述第一传输线上设有第一智能用电单元，所述第二传输线上设有第二智能用电单元，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元连接于连接节点；
所述第一智能用电单元用于检测所述第一传输线上的电能状况；所述第二智能用电单元用于检测所述第二传输线上的电能状况；在满足预设条件时，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元导通。
2.根据权利要求1所述的配用电网络系统，其特征在于，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元为失电应对结构，所述失电应对结构包括整流单元，所述整流单元用于将所述输入电压输入的交流电转换为直流电。
3.根据权利要求2所述的配用电网络系统，其特征在于，所述失电应对结构包括与所述整流单元连接的电能储存单元，用于储存部分所述整流单元输出的直流电能。
4.根据权利要求3所述的配用电网络系统，其特征在于，所述失电应对结构包括与所述整流单元连接的逆变单元，所述逆变单元用于将所述整流单元输出的直流电能转换成交流电能。
5.根据权利要求3所述的配用电网络系统，其特征在于，所述失电应对结构包括检测单元，所述检测单元用于检测所述失电应对结构上各个节点的电气值。
6.根据权利要求5所述的配用电网络系统，其特征在于，所述预设条件为：所述第一智能用电单元的检测单元检测到所述第一智能用电单元上存在节点的电能低于预设阈值。
7.根据权利要求6所述的配用电网络系统，其特征在于，在满足所述预设条件的情况下，所述第一智能用电单元与所述第二智能用电单元导通，经所述第二智能用电单元的整流单元转换后得到直流电能提供给所述第一智能用电单元。
8.根据权利要求6所述的配用电网络系统，其特征在于，在满足所述预设条件的情况下，所述电能储存单元为所述第一智能用电单元提供直流电能。
9.根据权利要求7所述的配用电网络系统，其特征在于，所述传输部包括第三传输线，所述第三传输线与所述母线连接，所述第三传输线上设有第三智能用电单元，所述第三智能用电单元连接于所述连接节点。
10.根据权利要求9所述的配用电网络系统，其特征在于，在满足所述预设条件下，在所述第二智能用电单元与所述连接节点的电气距离小于所述第三智能用电单元与所述连接节点的电气距离时，所述第一智能用电单元优先与所述第二智能用电单元导通；在所述第二智能用电单元与所述连接节点的电气距离大于所述第三智能用电单元与所述连接节点的电气距离时，所述第一智能用电单元优先与所述第三智能用电单元导通；在所述第二智能用电单元为所述第一智能用电单元提供的直流电能小于所述用户端负荷需求时，所述第三智能用电单元同时为所述第一智能用电单元提供直流电能。
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