CN218828738U - 一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及供电系统技术领域，具体公开了一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统。其包括预制舱式结构的框架箱体、交直流供电系统、通风制冷系统和火灾灭火系统，框架箱体中设置有10kV交流变压器室、10kV高压室、0.4kV低压配电室、750V直流配电室、240V直流配电室、电力电子变压器室和控制室，且各个子舱室中的设备以前接线外维护方式设置；10kV交流变压器室、10kV高压室、0.4kV低压配电室、750V直流配电室、240V直流配电室、电力电子变压器室、通风制冷系统和火灾灭火系统分别与控制室信号连接。本申请八个子舱组成多类型多电压等级的新型柔性交直流配电网，能够满足多站合一电站的使用需求。

Description

一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统

技术领域

本实用新型涉及供电系统技术领域，具体公开了一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统。

背景技术

随着城市土地资源日益紧张，电力设施用地供需矛盾日益突出。建设多站合一电站，节约土地资源，同时可提高能源利用效率，是重要的发展方向。

综合能源站的核心思想是多站融合，即基于变电站在能源汇集传输和转换利用中的枢纽作用，通过对变电站、储能站、数据中心等关键设施资源的合理整合，实现能量流、数据流、业务流的“三流合一”。多站融合一方面创新建设模式，通过资源的就近融合和运行上的协调互补，有助于减少建设及运行成本，节约土地资源；另一方面将传统变电站升级为信息能源枢纽，可以更好地支撑信息通信技术及新能源发电技术在配电网领域的发展，提升电网综合效率效益。

本项目多站合一电站交直流供配电系统的研发，可满足多站合一数据中心、光伏、储能、充电桩等设备的接入要求，能够服务支持新型基础设施建设，助力“电力+算力”业务拓展，市场前景广阔。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的问题提供一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，结构新颖，设计巧妙。交直流供配电系统采用预制舱式结构，采用外维护方式，从而节省了舱内运维通道，方便运行维护。该交直流供配电系统分隔成八个子舱室，八个子舱室分别为#1 10kV交流变压器室、#2 10kV交流变压器室、10kV高压室、0.4kV低压配电室、750V直流配电室、240V直流配电室、电力电子变压器室和控制室，各分室功能分区明确，结构布置紧凑，设备全部采用前接线外维护方式，方便运行维护。八个子舱组成多类型多电压等级的新型柔性交直流配电网，减少了配用电交直流变换环节和数量，提高了交直流配用电系统的效率。

本实用新型公开了一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，采用如下的技术方案：

包括预制舱式结构的框架箱体、交直流供电系统、通风制冷系统和火灾灭火系统，所述框架箱体分隔成八个子舱室，八个子舱室分别为#1 10kV交流变压器室、#2 10kV交流变压器室、10kV高压室、0.4kV低压配电室、750V直流配电室、240V直流配电室、电力电子变压器室和控制室，且各个子舱室中的设备以前接线外维护方式设置；

所述10kV高压室分别连接#1 10kV交流变压器室、#2 10kV交流变压器室的高压侧，#1 10kV交流变压器室、#2 10kV交流变压器室的低压侧为0.4kV低压配电室供电，所述0.4kV低压配电室经电力电子变压器室分别为750V直流配电室、240V直流配电室供电；

所述#1 10kV交流变压器室、#2 10kV交流变压器室、10kV高压室、0.4kV低压配电室、750V直流配电室、240V直流配电室、电力电子变压器室、通风制冷系统和火灾灭火系统分别与所述控制室信号连接。

优选地，所述10kV高压室内装设有5面10kV高压开关柜，所述5面10kV高压开关柜包括第一10kV电源进线柜、第二10kV电源进线柜、第一变压器出线柜、第二变压器出线柜和母线联络柜，所述10kV高压室安装在框架箱体的一侧长边处中部并与所述#110kV交流变压器室、所述750V直流配电室相邻布置。

优选地，所述#1 10kV交流变压器室和#2 10kV交流变压器室均设有10kV交流干式变压器，所述10kV交流变压器室安装在框架箱体两侧的短边处；

所述0.4kV低压配电室内设置有6面380V交流配电柜，所述6面380V交流配电柜包括第一380V进线柜、第二380V进线柜、第一380V出线柜、第二380V出线柜、第三380V出线柜、第四380V出线柜；所述0.4kV低压配电室安装在框架箱体一侧的长边处中部并与所述10kV高压室、所述750V直流配电室相邻布置；

所述第一380V进线柜、第一380V出线柜、第二380V出线柜间采用铜排相连；所述第一380V进线柜通过电缆与所述#1 10kV交流变压器室的所述10kV交流干式变压器器低压侧连接；

所述第二380V进线柜、第三380V出线柜、第四380V出线柜间采用铜排相连；所述第二380V进线柜通过电缆与所述#2 10kV交流变压器室的所述10kV交流干式变压器低压侧连接。

优选地，所述电力电子变压器室内设置有第一电力电子变压器、第二电力电子变压器、第三电力电子变压器、第四电力电子变压器；所述电力电子变压器安装在框架箱体另一侧的长边处中部并与所述#2 10kV交流变压器室、所述控制室相邻布置。

进一步优选地，所述750V直流配电室内设置有4面750V直流配电柜，所述4面750V直流配电柜包括第一750V进线柜、第二750V进线柜、第一750V出线柜、第二750V出线柜；所述750V直流配电室安装在框架箱体一侧的长边处中部并与所述0.4kV低压配电室、所述240V直流配电室相邻布置；

所述第一750V进线柜通过铜排与所述第一750V出线柜相连，所述第一750V进线柜通过电缆与所述第三电力电子变压器相连；

所述第二750V进线柜通过铜排与所述第二750V出线柜相连，所述第二750V进线柜通过电缆与所述第四电力电子变压器相连。

进一步优选地，所述240V直流配电室内设置有4面240V直流配电柜，所述4面240V直流配电柜包括第一240V进线柜、第二240V进线柜、第一240V出线柜、第二240V出线柜；所述240V直流配电室安装在框架箱体的一侧长边处中部并与所述#2 10kV交流变压器室、所述750V直流配电室相邻布置；

所述第一240V进线柜通过铜排与所述第一240V出线柜相连，所述第一240V进线柜通过电缆与所述第一电力电子变压器相连；

所述第二240V进线柜通过铜排与所述第二240V出线柜相连，所述第二240V进线柜通过电缆与所述第二电力电子变压器相连。

进一步优选地，所述第一电力电子变压器和第二电力电子变压器变换电压为AC400V/DC240V；第三电力电子变压器和第四电力电子变压器变换电压为AC400V/DC750V；所述第一电力电子变压器、第二电力电子变压器、第三电力电子变压器、第四电力电子变压器均包含进出线开关、ACDC模块和设备级保护控制系统。

优选地，所述的控制室内设有电源柜、信号采集柜、控制柜、能量管理系统柜和通信柜；所述的控制室安装在所述框架箱体另一侧的长边处中部并与所述#1 10kV交流变压器室、所述电力电子变压器室相邻布置。

优选地，所述通风制冷系统包括排风扇进出风系统和空调制冷系统。

优选地，所述火灾灭火系统为干粉自动灭火系统。

与现有技术相比，本实用新型至少包括以下有益效果：

本申请结构新颖，设计巧妙，采用预制舱式结构，采用外维护方式，节省了舱内运维通道，方便运行维护。该交直流供配电系统分隔成八个子舱室，八个子舱室分别为#110kV交流变压器室、#2 10kV交流变压器室、10kV高压室、0.4kV低压配电室、750V直流配电室、240V直流配电室、电力电子变压器室和控制室，各分室功能分区明确，结构布置紧凑，方便运行维护。八个子舱组成多类型多电压等级的新型柔性交直流配电网，能够满足多站合一电站的使用需求，并且减少了配用电交直流变换环节和数量，提高了交直流配用电系统的效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的交直流供配电系统的电气接线示意图。

图3为本实用新型的电力电子变压器的电气拓扑接线示意图。

附图标号说明：

1、#1 10kV交流变压器室；11、#1 10kV交流干式变压器；

2、#2 10kV交流变压器室；21、#2 10kV交流干式变压器；

3、10kV高压室；31、第二10kV电源进线柜；32、第二变压器出线柜；33、母线联络柜；34、第一变压器出线柜；35、第一10kV电源进线柜；

4、0.4kV低压配电室；41、第二380V进线柜；42、第四380V出线柜；43、第三380V出线柜；44、第二380V出线柜；45、第一380V出线柜；46、第一380V进线柜；

5、750V直流配电室；51、第二750V进线柜；52、第二750V出线柜；53、第一750V出线柜；54、第一750V进线柜；

6、240V直流配电室；61、第二240V进线柜；62、第二240V出线柜；63、第一240V出线柜；64、第一240V进线柜；

7、电力电子变压器室；71、第一电力电子变压器；72、第二电力电子变压器；73、第三电力电子变压器；74、第四电力电子变压器；

8、控制室；81、电源柜；82、信号采集柜；83、控制柜；84、能量管理系统柜；85、通信柜。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，如图1至图3所示，包括框架箱体、交直流供配电系统、通风制冷系统和火灾灭火系统，框架箱体可以采用集装箱，框架箱体分隔成八个子舱室，八个子舱室分别为#1 10kV交流变压器室1、#2 10kV交流变压器室2、10kV高压室3、0.4kV低压配电室4、750V直流配电室5、240V直流配电室6、电力电子变压器室7和控制室8、通风制冷系统和火灾灭火系统分别与控制室8信号连接。

具体地，本发明结构新颖，设计巧妙，采用预制舱式结构，采用外维护方式，节省了舱内运维通道，方便运行维护。该交直流供配电系统分隔成八个子舱室，各分室功能分区明确，结构布置紧凑，设备全部采用前接线外维护方式，方便运行维护。八个子舱组成多类型多电压等级的新型柔性交直流配电网，减少了配用电交直流变换环节和数量，提高了交直流配用电系统的效率。

参照图1，#1 10kV交流变压器室1设有1台#1 10kV交流干式变压器11，#2 10kV交流变压器室2设有1台#2 10kV交流干式变压器21。进一步的，#1 10kV交流变压器1与#210kV交流变压器室2分别设置有多个检修维护小门，室内侧边顶部设置排风机，供变压器散热用。

10kV高压室3内装设有5面10kV高压开关柜，5面10kV高压开关柜包括第一10kV电源进线柜35、第二10kV电源进线柜31、第一变压器出线柜34、第二变压器出线柜32和母线联络柜33，10kV高压室3安装在框架箱体的一侧长边处中部并与#1 10kV交流变压器室1、0.4kV低压配电室4相邻布置。具体地，10kV高压开关柜具有两路10kV电源进线，并设置一个母线分段联络柜；10kV高压开关柜采用环网负荷开关柜型，前开门，正面维护，采用电缆下进下出线方式。

0.4kV低压配电室4内设置有6面380V交流配电柜，6面380V交流配电柜包括第一380V进线柜46、第二380V进线柜41、第一380V出线柜45、第二380V出线柜44、第三380V出线柜43、第四380V出线柜42；0.4kV低压配电室4安装在框架箱体一侧的长边处中部并与10kV高压室3、750V直流配电室5相邻布置；具体地，0.4kV低压配电室4室内侧边顶部设置排风机，底部设进风口，供低压开关柜散热用。

第一380V进线柜46、第一380V出线柜45、第二380V出线柜44间采用铜排相连；第一380V进线柜46通过电缆与#1 10kV交流变压器室1的#1 10kV交流干式变压器11低压侧连接。第二380V进线柜41、第三380V出线柜43、第四380V出线柜42间采用铜排相连；第二380V进线柜41通过电缆与#2 10kV交流变压器室2的#2 10kV交流干式变压器21低压侧连接。具体地，6面380V交流配电柜均采用固定式框架断路器柜，前开门，正面维护，采用铜排上进线、电缆下出线方式。

750V直流配电室5内设置有4面750V直流配电柜，4面750V直流配电柜包括第一750V进线柜54、第二750V进线柜51、第一750V出线柜53、第二750V出线柜52；750V直流配电室5安装在框架箱体一侧的长边处中部并与0.4kV低压配电室4、240V直流配电室6相邻布置；具体地，750V直流配电室5室内侧边顶部设置排风机，底部设进风口，供低压开关柜散热用。

第一750V进线柜54通过铜排与第一750V出线柜51相连，第一750V进线柜54通过电缆与第三电力电子变压器73相连。第二750V进线柜51通过铜排与第二750V出线柜52相连，第二750V进线柜51通过电缆与第四电力电子变压器74相连。具体地，4面750V直流配电柜均采用固定式框架断路器柜，前开门，正面维护，采用铜排上进线、电缆下出线方式。

240V直流配电室6内设置有4面240V直流配电柜，4面240V直流配电柜包括第一240V进线柜64、第二240V进线柜61、第一240V出线柜63、第二240V出线柜62；240V直流配电室6安装在框架箱体的一侧长边处中部并与#2 10kV交流变压器室2、750V直流配电室5相邻布置；具体地，240V直流配电室6室内侧边顶部设置排风机，底部设进风口，供低压开关柜散热用。

第一240V进线柜64通过铜排与第一240V出线柜63相连，第一240V进线柜64通过电缆与第一电力电子变压器71相连。第二240V进线柜61通过铜排与第二240V出线柜62相连，第二240V进线柜61通过电缆与第二电力电子变压器72相连。具体地，4面240V直流配电柜均采用固定式框架断路器柜，前开门，正面维护，采用铜排上进线、电缆下出线方式。

电力电子变压器室7内设置有4台电力电子变压器，4台电力电子变压器括第一电力电子变压器71、第二电力电子变压器72、第三电力电子变压器73、第四电力电子变压器74；电力电子变压器安装在框架箱体另一侧的长边处中部并与#2 10kV交流变压器室2、控制室8相邻布置。具体地，电力电子变压器室7室内侧边顶部设置排风机，底部设进风口，供变压器散热用。

第一电力电子变压器71和第二电力电子变压器72变换电压为AC400V/DC240V；第三电力电子变压器73和第四电力电子变压器74变换电压为AC400V/DC750V。4台电力电子变压器均包含进出线开关、ACDC模块和设备级保护控制系统。电力电子变压器71和第二电力电子变压器72采用模块化设计和冗余设计。设备级控制保护系统具备完备的硬件、软件保护功能。设备级控制保护系统可以实现并网运行、离网运行及并离网转换功能。并网运行采用基于坐标变换的有功/无功解耦控制，可对有功功率、无功功率独立控制，实现四象限独立运行；离网运行采用电压频率控制，电压、频率可单独设定；并网运行与离网运行能够实现主动式模式转换及被动式模式转换，同时具备黑启动的高级功能。

控制室8内设有电源柜81、信号采集柜82、控制柜83、能量管理系统柜84和通信柜85；控制室8安装在框架箱体另一侧的长边处中部并与#1 10kV交流变压器室1、电力电子变压器室7相邻布置。具体地，控制室8内设置的能量管理系统，可收集多站合一电站各系统的能量信息及整理全站配用电状态及环境监测等全站管理信息，并可通过有线或无线方的方式与上级控制主站进行通信。

本实施例的一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，通风制冷系统包括排风扇进出风系统和空调制冷系统。

本实施例的一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，火灾灭火系统为干粉自动灭火系统。

以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，其特征在于：包括预制舱式结构的框架箱体、交直流供电系统、通风制冷系统和火灾灭火系统，所述框架箱体分隔成八个子舱室，八个子舱室分别为#1 10kV交流变压器室、#2 10kV交流变压器室、10kV高压室、0.4kV低压配电室、750V直流配电室、240V直流配电室、电力电子变压器室和控制室，且各个子舱室中的设备以前接线外维护方式设置；

所述10kV高压室分别连接#1 10kV交流变压器室、#2 10kV交流变压器室的高压侧，#110kV交流变压器室、#2 10kV交流变压器室的低压侧为0.4kV低压配电室供电，所述0.4kV低压配电室经电力电子变压器室分别为750V直流配电室、240V直流配电室供电；

所述#1 10kV交流变压器室、#2 10kV交流变压器室、10kV高压室、0.4kV低压配电室、750V直流配电室、240V直流配电室、电力电子变压器室、通风制冷系统和火灾灭火系统分别与所述控制室信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，其特征在于：所述10kV高压室内装设有5面10kV高压开关柜，所述5面10kV高压开关柜包括第一10kV电源进线柜、第二10kV电源进线柜、第一变压器出线柜、第二变压器出线柜和母线联络柜，所述10kV高压室安装在框架箱体的一侧长边处中部并与所述#1 10kV交流变压器室、所述750V直流配电室相邻布置。

3.根据权利要求1所述的一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，其特征在于：所述#1 10kV交流变压器室和#2 10kV交流变压器室均设有10kV交流干式变压器，所述10kV交流变压器室安装在框架箱体两侧的短边处；

所述0.4kV低压配电室内设置有6面380V交流配电柜，所述6面380V交流配电柜包括第一380V进线柜、第二380V进线柜、第一380V出线柜、第二380V出线柜、第三380V出线柜、第四380V出线柜；所述0.4kV低压配电室安装在框架箱体一侧的长边处中部并与所述10kV高压室、所述750V直流配电室相邻布置；

所述第一380V进线柜、第一380V出线柜、第二380V出线柜间采用铜排相连；所述第一380V进线柜通过电缆与所述#1 10kV交流变压器室的所述10kV交流干式变压器低压侧连接；

所述第二380V进线柜、第三380V出线柜、第四380V出线柜间采用铜排相连；所述第二380V进线柜通过电缆与所述#2 10kV交流变压器室的所述10kV交流干式变压器低压侧连接。

4.根据权利要求1所述的一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，其特征在于：所述电力电子变压器室内设置有第一电力电子变压器、第二电力电子变压器、第三电力电子变压器、第四电力电子变压器；所述电力电子变压器安装在框架箱体另一侧的长边处中部并与所述#2 10kV交流变压器室、所述控制室相邻布置。

5.根据权利要求4所述的一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，其特征在于：所述750V直流配电室内设置有4面750V直流配电柜，所述4面750V直流配电柜包括第一750V进线柜、第二750V进线柜、第一750V出线柜、第二750V出线柜；所述750V直流配电室安装在框架箱体一侧的长边处中部并与所述0.4kV低压配电室、所述240V直流配电室相邻布置；

所述第一750V进线柜通过铜排与所述第一750V出线柜相连，所述第一750V进线柜通过电缆与所述第三电力电子变压器相连；

所述第二750V进线柜通过铜排与所述第二750V出线柜相连，所述第二750V进线柜通过电缆与所述第四电力电子变压器相连。

6.根据权利要求4所述的一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，其特征在于：所述240V直流配电室内设置有4面240V直流配电柜，所述4面240V直流配电柜包括第一240V进线柜、第二240V进线柜、第一240V出线柜、第二240V出线柜；所述240V直流配电室安装在框架箱体的一侧长边处中部并与所述#2 10kV交流变压器室、所述750V直流配电室相邻布置；

所述第一240V进线柜通过铜排与所述第一240V出线柜相连，所述第一240V进线柜通过电缆与所述第一电力电子变压器相连；

所述第二240V进线柜通过铜排与所述第二240V出线柜相连，所述第二240V进线柜通过电缆与所述第二电力电子变压器相连。

7.根据权利要求4所述的一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，其特征在于：所述第一电力电子变压器和第二电力电子变压器变换电压为AC400V/DC240V；第三电力电子变压器和第四电力电子变压器变换电压为AC400V/DC750V；所述第一电力电子变压器、第二电力电子变压器、第三电力电子变压器、第四电力电子变压器均包含进出线开关、ACDC模块和设备级保护控制系统。

8.根据权利要求1所述的一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，其特征在于：所述的控制室内设有电源柜、信号采集柜、控制柜、能量管理系统柜和通信柜；所述的控制室安装在所述框架箱体另一侧的长边处中部并与所述#1 10kV交流变压器室、所述电力电子变压器室相邻布置。

9.根据权利要求1所述的一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，其特征在于：所述通风制冷系统包括排风扇进出风系统和空调制冷系统。

10.根据权利要求1所述的一种适用于多站合一电站的交直流供配电系统，其特征在于：所述火灾灭火系统为干粉自动灭火系统。

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