研究背景
南方电网“十四五”农村电网巩固提升规划旨在建设安全可靠、绿色高效的现代化农村电网，实现城乡供电服务均等化，满足农村地区负荷增长需求，并推动分布式新能源“应并尽并”。然而，现有低压交直流配电网缺乏对高比例光伏集中送出的支撑，尤其在贵州山区，存在光伏接入问题及消纳难题。
直送型柔性配网架构
针对上述问题，研究提出多直流电压等级新型配网架构，通过柔性互联装置连接两台配变台区，依据分布式光伏位置匹配不同交直流馈线，整合台区内光伏、充电桩、基站等交直流负荷，实现光伏功率灵活调配。该架构通过多端交直流互联，提升功率柔性传输与分配能力，满足电动车直流充电及多样性直流负荷需求，优化潮流分布，减少过电压与低电压现象，提高配电网灵活性和冗余度。
多端口柔性互联系统技术研究
新型变换器拓扑
采用H桥式模块单元串联构建多直流输出模式，实现多电压端口协调控制，电压等级包括±375V、±750V、1500V。该拓扑满足多端口不同电压等级功率灵活流动分配，兼顾转供需求与端口安全性，实现山区光伏功率的灵活调控与送出。
电路设计
主电路包括隔离变压器、三相H桥AC/DC变流器、直流母线及直流中线，输出±375V、750V和1500V直流电压。直流侧接入光伏、DC/DC快速充电变流器、基站等设备，实现光伏功率灵活调控与就地消纳。
仿真算例
仿真验证了变换器在不同负载条件下的性能，上下直流母线分别带250kW负载，总负荷500kW，充电负载线性增大至额定直流侧总电压稳压值1500V，上下母线电压差指令为0V，网侧电流、换流器侧电流与滤波电容电流波形完好。
多电压等级直流电源接入接口
提出多接口拓扑结构，输入端接光伏电源，输出端接750V和1500V直流母线，通过控制S1和S2灵活分配光伏能量。
线路阻抗影响研究
通过改进下垂控制加入自适应虚拟阻抗，实现无功功率合理分配，提高系统稳定性。自适应虚拟阻抗表达式为：\(L_d \cdot \frac{K_d(Q-Q_d)}{(1-\beta)(u_{max}-u_{dref})}\)。
资源分层优化配置
基于机会约束最优潮流方法（CC-OPF），上层模型规划弃光率及储能系统充放电功率，下层模型以最小化主网购电成本、网损成本、弃风弃光惩罚费用为目标进行优化。结果表明，新型配电网资源配置方法比传统方法降低网损15.6%，弃光率下降9.1%。
双层控制及能量管理
上层调度层和下层控制器层的双层能量管理系统，通过实时监控、采集配电网各单元信息，灵活投切分布式电源及负荷，规定各单元功率设定点，实现系统最优运行状态。
变换器硬件设计
变换器结构包括控制与二次保护柜体、变流柜、变压器柜。硬件设计满足直流侧或交流侧启动、直流侧短路保护需求。完成直流电压输出试验、并网电能质量试验、整体装置额定功率试验，各参数达到国际先进标准。
应用效果
功率搬迁效果：缓解高负载率台区重、超载运行环境。电压均衡效果：装置运行后两侧电压保持在允许范围内，两侧台区电压合格率达到99.31%。台区平衡效果：P0G降低了20.30%。
总结与展望
研究提出直送型柔性配网架构及多端口柔性互联系统技术，实现分布式光伏就地消纳、充电桩及基站负荷的灵活接入，提升配电网冗余度和供电灵活性。关键成果包括：提出多直流电压等级新型配网，开发基于H桥串联的多端口变换器拓扑结构与系统接口技术，完成硬件设计研发，硬件参数达到国际先进标准。
未来将降低硬件成本与推动技术推广应用作为关键目标，重点关注硬件集成化、国产化与模块化，开发适应多种分布式环境的多端换流器与配网架构，建设多个示范性工程，推动技术纳入行业标准。
