[發明專利]交流電網用電能路由器

有效

• 申請號: 201610007125.6
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105610167B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 李子欣;李耀華;王平;高范強;徐飛;馬遜;楚遵方
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02M5/293
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 關玲

1.一種交流電網用電能路由器，包括一臺單相電壓源變流器和一臺電感器L，所述的單相電壓源換流器和電感器L串聯連接在電壓幅值相等、相位相同的兩個交流電源節點之間，其特征在于：單相電壓源換流器的第一交流輸出端V1與第一交流電源節點電壓u_s1的連接點G1連接，單相電壓源換流器的第二交流輸出端V2與電感器的第一輸出端T1連接，電感器的第二輸出端T2與第二交流電源節點電壓u_s2的連接點G2連接；

所述的單相電壓源變流器產生的交流輸出電壓u_c與第一交流電源節點電壓u_s1和第二交流電源節點電壓u_s2的相位始終超前或滯后90°，且頻率相同；通過調整單相電壓源變流器交流輸出電壓u_c的幅值，調整兩個交流電源節點之間交換的有功功率大小。

2.如權利要求1所述的電能路由器，其特征在于：所述的單相電壓源變流器交流輸出電壓u_c的幅值U_c由下式計算得到：

U_c＝2ω×L×P_{exchange_ref}/U₁₂

其中，U₁₂為兩個交流電源節點的電壓幅值，P_{exchange_ref}為兩個交流電源節點需要交換的有功功率參考值，ω為交流電源節點電壓的角頻率，L為電抗器的電感值。

3.如權利要求1所述的電能路由器，其特征在于：所述的第一交流電源節點電壓u_s1和第二交流電源節點電壓u_s2的幅值相等、相位相同，而單相電壓源變流器交流輸出電壓u_c與電感兩端電壓u_L之和為第一交流電源節點電壓u_s1和第二交流電源節點電壓u_s2之差，即為0V；因此，單相電壓源變流器交流輸出電壓u_c和電感兩端電壓u_L幅值相等、相位相反；又因為，流過電感L的交流電流i與電感電壓u_L相位必然相差90°，而單相電壓源變流器交流輸出電壓u_c與流過的交流電流i相位也相差90°，因此，單相電壓源變流器吸收或發出的有功功率為零；同時，第一交流電源節點電壓u_s1和第二交流電源節點電壓u_s2的幅值與流過兩者之間的交流電流i相位相同或相差180°，即兩個交流電源節點之間只交換有功功率，功率因數為1。