本發明公開了一種基于PET的中低壓交直流混合電網結構，包括公共電網單元、傳統變壓器、PET、中壓直流子網、低壓交流子網和低壓直流子網；PET和傳統變壓器通過中壓交流和低壓交流端口并聯連接，傳統變壓器一次側連接母線I，二次側連接母線IV，低壓側連接低壓交流子網；PET輸入級連接母線II，低壓交流輸出級連接母線V；PET的交流10kV端口連接公共電網單元，中壓直流接口連接中壓直流子網，低壓直流接口連接低壓直流子網，低壓交流接口連接低壓交流子網。本發明便于不同類型分布式電源并網消納，并滿足負荷側電能多樣性需求，提高了交直流系統靈活性與可靠性。

技術領域

本發明涉及交直流混合電網系統領域，具體涉及一種基于PET的中低壓交直流混合電網系統。

背景技術

近年來，面對化石能源日益枯竭的現狀以及嚴峻的環境污染問題，以光伏發電和風力發電為主的分布式發電得到了大量開發與利用。傳統中低壓配電網的特征表現為輻射狀交流網絡，隨著配電網中分布式發電的大規模滲透以及負荷側的多樣性發展，傳統配電網已經不能保證分布式發電高比例滲透下系統穩定可靠運行，導致我國出現大規模 “棄風棄光”現象。

電力電子變壓器(Power Electronic Transformer, PET)是融合多電平變流、高頻鏈隔離、先進通訊與控制等技術的一種新型智能變壓器，不僅具有傳統變壓器電壓變換與電氣隔離的功能，而且可以實現潮流可控、電能質量治理、無功補償等功能，既可以連接交流電網也可以連接直流電網，便于分布式發電的組網自治和并網消納。

未來中低壓配電網呈現出交直流混合形式，研究中低壓交直流混合電網組網結構不僅可以保證大電網安全可靠運行，而且可以提高電網對分布式電源的消納能力，并且滿足負荷側對電能質量的多樣性需求。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種基于PET的中低壓交直流混合電網系統，以期通過PET實現中低壓交直流混合電網的靈活控制，構成可以孤島運行或者并網運行的交直流混合系統，提高分布式發電的滲透率并且滿足負荷側電能多樣性需求。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種基于PET的中低壓交直流混合電網系統，包括公共電網單元、傳統變壓器、三級型電力電子變壓器（PET）、中壓直流子網、低壓交流子網和低壓直流子網；三級型電力電子變壓器（PET）和傳統變壓器通過中壓交流和低壓交流端口并聯連接，傳統變壓器一次側連接母線I，二次側連接母線IV，低壓側連接低壓交流子網；三級型電力電子變壓器（PET）輸入級連接母線II，低壓交流輸出級連接母線V，母線I和母線II、母線IV和母線V分別通過母線隔離開關連接；三級型電力電子變壓器（PET）的交流10kV端口連接公共電網單元，中壓直流接口連接中壓直流子網，低壓直流接口連接低壓直流子網，低壓交流接口連接低壓交流子網。

所述的三級型電力電子變壓器（PET）由輸入級、直流變換級和輸出級組成，輸入級采用模塊化多電平變流器(MMC)拓撲結構，直流變換級由直流變換子單元采用前端串聯后端并聯(ISOP)級聯方式組成，輸出級采用三相四線制VSR變流器拓撲結構, 模塊化多電平變流器(MMC)與直流變換級連接端口引出中壓直流子網接口，直流變換級實現中壓直流到低壓直流電能變換，低壓直流子網接口由直流變換級與三相四線制VSR變流器連接端口引出。

所述的中壓直流子網包括中壓直流負荷、儲能系統及其DC/DC變換器、光伏發電及其DC/DC變換器，其中，儲能系統和光伏發電分別通過一個直流變換器連接到PET中壓直流輸出端口。

所述的低壓直流子網包括低壓直流負荷、交流負荷及其DC/AC變換器、不間斷電源系統(UPS)其中，交流負荷通過一個DC/AC變換器連接到PET低壓直流輸出端口。

所述的低壓交流子網包括低壓交流負荷、風力發電、燃氣輪機、直流負荷及其AC/DC變換器；其中，直流負荷通過一個AC/DC變換器連接到PET低壓交流輸出端口。