(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211204991.6 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 湖北光合能源有限公司 地址 437000 湖北省咸宁市咸 安区长江工 业园书台街7号 (72)发明人 不公告发明人 　 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/36(2006.01) H02J 3/06(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于提高新能源消纳比例和数字化新 型电力网的构建方法 (57)摘要 一种基于提高新能源消纳比例和数字化新 型电力网的构建方法， 其中， 光伏组件阵列(1)， 中频风力发电机组(2)与中频电抗器(3)连接， 直 流电抗器(15)与一种基于新能源送出数字化控 制的升压变流器(16)连接， 将新能源电压升高为 高压电源， 包括公共电网双极性直流电源母线 (56)与一种采用电力传感器互联的全数字化电 力电子控制柜(40)、 工业动力电源直流母线 (55)、 办公和家用电器直流电源母线(54)、 照明 和亮化直流电源母线(53)与一种基于直流电源 柔性控制的矢量电能变换器连接， 还包括余电并 网逆变器直流电源母线(52)与公共电网低压侧 输入输出控制柜(58)， 电力网系统通信操作管理 平台服务器(83)， 作用于新电力网的系统操作、 运行控制预测、 数据预置、 电力调度、 内网通信管 理、 报告运行日志、 用户报装和缴费管理。 权利要求书2页 说明书5页 附图11页 CN 115549190 A 2022.12.30 CN 115549190 A 1.一种基于提高新能源消纳比例和数字化新型电力网的构建方法， 其特征在于： 光伏 组件阵列(1)， 中频风力发电机组(2)与中频电抗器(3)连接， 其电源输送给一种基于多能互 补发电与汇流的数字化功率分容控制柜(4)变流、 汇流和分容后， 分别输送给1号一种采用 电力传感信息互链的微电网能量管 理矩阵机(5)， 以矩阵的方式监控1号一种基于储能的数 字化充电适配器(6)、 2 号一种基于储能的数字化充电适配器(7)、 11号一种基于储能的数字 化充电适配器(8)、 12号一种基于储能的数字化充电适配器(9)， 并给1幢蓄电池组(10)、 2幢 蓄电池组(11)、 11幢蓄电池组(12)、 12幢蓄电池组(13)充电储能； 其中， 以1号一种基于储能 的数字化充电适配器(6)为矩阵方式起点， 自动切换1幢蓄电池组(10)、 2幢蓄电池组(11)、 11幢蓄电池组(12)、 12幢蓄电池组(13)阵列在线充电和放电， 将直流电源自动分离为储 能 和直供， 并与1号一种采用电力 传感器监测负荷运行的数字化 继电保护柜(14)连接， 然后通 过直流电抗器(15)缓平、 优化。 2.根据权利要求1所述一种基于提高新能源消纳比例和数字化新型电力网的构建方 法， 其中， 直流电抗器(15)与一种基于新能源送出数字化控制的升压变流器(16)连接， 将新 能源电压升高为高压电源， 然后通过1号一种基于新能源专线送出的同步开关控制器(17) 监控并输送给二次升压自耦变压器(18)； 所述二次升压自耦变压器(18)与电压和电流互感 器组件(19)、 电源送出端四回路电缆(20)连接， 将高压电源输送给2号一种基于新能源专线 送出的同步开关控制器(21)， 指令K1、 K2、 K3、 K4送出端真空开关(22)和M1、 M2真空开关驱动 器(23)的闭合及断开； 根据新能源的电源输送区间， 连接区间电源输送增压自耦变压器 (24)、 电源高压侧保护装置(2 5)、 M3、 M4真 空开关驱动器(26)和K9、 K 10、 K11、 K 12增压端真空 开关(27)， 保持输送电源的预测数值， 载波通信监控新能源的送出和本地储能的容量， 控制 电能在非利用期间的损耗； 所述K9、 K10、 K11、 K12增压端真空开关(27)与 K5、 K6、 K7、 K8受电 端真空开关(28)连接， 并连接M5、 M6真空开关驱动器(29)、 电源受电端高压侧保护柜(30)和 电源受电端四回路电缆(31)， 将高压电源输送给3号一种基于新能源专线送出的同步开关 控制器(32)， 然后分别输送给新能源双绕组换流变压器(33)、 低压进线监测传感器(34)、 低 压侧保护开关(3 5)、 低压出线监测传感器(3 6)。 3.根据权利要求1、 2所述一种基于提高新 能源消纳比例和数字化新型电力网的构建方 法， 其中， 低压出线监测传感器(36)与双路低压输送电缆(37)连接， 然后分别连接新能源双 极性变流器(38)， 输出新能源双极性直流母线电源(39)， 新能源双极性直流母线电源(39) 与2号一种采用电力 传感器互联的全 数字化电力电子控制柜(40)连接， 包括连接2 号一种采 用电力传感信息互链的微电网能量管理矩阵机(4 1)， 还包括连接13号一种基于储能的数字 化充电适配器(42)、 14号一种基于储能的数字化充电适配器(43)、 23号一种基于储能的数 字化充电适配器(44)、 24号一种基于储 能的数字化充电适配器(45)， 以矩阵的方式监控并 管理13幢蓄电池组(46)、 14幢蓄电池组(47)、 23幢蓄电池组(48)、 24幢蓄电池组(49)， 指令 蓄电池组阵列充电和直供， 所述13幢蓄电池组(46)、 14幢蓄电池组(47)、 23幢蓄电池组 (48)、 24幢蓄电池组(49)与2号一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜 (50)连接， 并安全输送电源给一种采用物联传感信息控制变流器运行的电能管理器(51)， 由一种采用物联传感信息控制变流器运行的电能管理器(51)将直流电源分为多路直流母 线电源， 包括余电并网逆变器直流电源母线(52)、 照明和亮化直流电源母线(53)、 办公和家 用电器直 流电源母线(54)、 工业动力电源直 流母线(5 5)。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115549190 A 24.根据权利要求1、 2、 3所述一种基于提高新能源消纳比例和数字化新型电力网的构建 方法， 其中， 公共电网双极性直流电源母线(56)与一种采用电力传感器互联的全数字化电 力电子控制柜(40)连接， 包括连接公共电网双极性变流器(57)、 公共电网低压侧 输入输出 控制柜(58)， 其首要作用为实时储能及融合供电， 其二为新能源的余电区间由并网发电逆 变器(59)与公共电网低压侧 输入输出控制柜(58)并网发电， 包括参与 公共电网调峰； 所述 公共电网低压侧输入输出控制柜(58)与公共电网低压侧输出电缆(60)连接， 同时连接公共 电网电量计量装置(61)、 公共电网低压侧保护开关(62)、 公共电网低压侧继电保护柜(63)、 公共电网换流变压器(64)、 公共电网高压侧保护柜(65)、 公共电网高压侧隔离开关(66)， 其 中， 公共电网高压侧隔离开关(6 6)接入公共电网变电站高压电源(67)。 5.根据权利要求1、 2、 3、 4所述一种基于提高新能源消纳比例和数字化新型电力网的构 建方法， 其中工业动力电源直流母线(55)与1号工业动力直流电源隔离开关(68)、 一种基于 直流电源柔性控制的矢量电能变换器之电梯驱动端(69)连接， 用于驱动电梯的电机； 包括 工业动力电源直流母线(55)与2号工业动力直流电源隔离开关(70)、 一种基于直流电源柔 性控制的矢量电能变换器之三相电机驱动端(71)连接， 用于驱动三相电机， 工业动力电源 直流母线(55)与10号工业动力直流电源隔离开关(72)、 一种基于直流电源柔性控制的矢量 电能变换器之单相电机驱动端(73)连接， 用于驱动单相电机； 所述办公和家用电器直流电 源母线(54)与15号直流电源隔离开关(74)、 一种基于直流电源柔性控制的矢量电能变换器 之1号家用电器负荷端(75)、 办公区域交直流混合电源(76)、 20号直流电源隔离开关(77)、 一种基于直流电源柔性控制的矢量电能变换器之2号家用电器负荷端(78)连接， 用于驱动 交、 直流家用电器， 包括办公区域交、 直流混合电源， 适应办公区域、 数据中心、 通信基站供 电； 所述照明和亮化直流电源母线(53)与25号直流电源隔离开关(79)、 直流照明和亮化负 荷端(80)、 30号直流电源隔离开关(81)连接， 直接驱动LED照明和 城市亮化； 包括在用电台 区直流母线任意接入一种基于微电网电力母线之载波通信的电源适配器(82)， 作用于插座 向负荷提供交、 直 流混合电源。 6.根据权利 要求1、 2、 3、 4、 5所述一种基于提高新能源消纳比例和数字化新型电力网的 构建方法， 其中， 电力网系统通信操作管理平台服务器(83)与 2号一种采用电力 传感信息互 链的微电网能量管理矩阵机(41)连接， 包括连接余电并网逆变器直流电源母线(52)、 照明 和亮化直流电源母线(53)、 办公和家用电器直流电源母线(54 )、 工业动力电源直流母线 (55)的载波通信信息， 作用于新电力网的系统操作、 运行控制预测、 数据预置、 电力调度、 内 网通信管理、 报告运行日志、 用户报装和缴费管理。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115549190 A 3