[發明專利]一種基于多個能源路由器的城市用電系統

在審

• 申請號: 201710861665.5
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107394826A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 遲遠英;高強;祁齊
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/26;H02J3/06;H02J3/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，具體為一種基于多個能源路由器的城市用電系統。

背景技術

在能源需求受到日益關注的今天，大量的分布式能源可起到節能減排、緩解用電高峰的作用，具有廣泛的應用前景。分布式發電可以直接接入低壓配網供用電設備使用，既降低了線路損耗，也減少了電力系統的建設成本。但是目前，傳統的城市用電系統對于分布式能源還不能得到充分合理利用，也不能適應大量分布式能源與配電網協調運行的要求。這主要體現在目前城市用電系統中分布式能源缺乏有限的統一管理調度，分布式電源接入電網隨機性大，容易引起電網三相運行的不平衡，在電力系統中產生過壓，降低電力的運行效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于多個能源路由器的城市用電系統，以解決上述背景技術中提出的目前城市用電系統中分布式能源缺乏有限的統一管理調度，分布式電源接入電網隨機性大，容易引起電網三相運行的不平衡，在電力系統中產生過壓，降低電力的運行效率的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于多個能源路由器的城市用電系統，包括一個中心服務器和一個城市發電系統，所述中心服務器分別與多個能源路由器連接，每個能源路由器除均與城市發電系統連接外還各自連接有下屬的用電系統、分布式發電系統和儲能系統，且各個能源路由器連接的用電系統、分布式發電系統、儲能系統各自獨立，每個能源路由器將各自管理的用電系統、分布式發電系統、儲能系統的用電量、發電量和儲能量信息報告給中心服務器，中心服務器根據各個路由器所屬系統使用情況對各路由器的下屬系統重新分配；所述的能源路由器包括控制模塊、一條直流母線、一條第一交流母線、一條第二交流母線、交直流變換器、開關陣列、電源端口、負載端口、數據采集模塊、數據接收通信模塊；所述的能源路由器至少有三個。

進一步的，所述的用電系統包括直流用電設備和交流用電設備。

優選的，所述的分布式發電系統包括光伏發電系統和風能機組。

優選的，所述的儲能系統包括蓄電池儲能、電化學儲能系統。

優選的，所述的能源路由器的控制模塊包括主控制器STM32F107VCT6、電源模塊、啟動/復位模塊、外部晶振、RS-485通訊接口、人機界面接口、以太網通信接口。

優選的，所述的能源路由器的電源端口包括一個市電專用端口、一個非可再生能源接口、多個可再生能源接口，每一個端口具有唯一的端口號，每個電源端口通過開關陣列可與負載端口相連，所述的負載端口可通過開關陣列中的雙向開關連接到第一交流母線或第二交流母線，第二交流母線可通過開關陣列中的單向并網開關連接到第一交流母線。

優選的，所述的能源路由器的開關陣列包括一個單向并網開關和若干雙向負荷開關，所述的開關陣列上的開關由控制模塊控制。

優選的，所述的能源路由器的采集模塊設置在路由器端口與開關陣列的連接處，包括多個電源信號檢測與電能計量端口和多個負載信號檢測與電能計量端口。

優選的，所述的能源路由器還包括與中心服務器連接的數據接收通信模塊，用于連接電能路由器與用電系統、分布式發電系統和儲能系統，以及與配備以太網模塊的中心服務器進行通信。

優選的，所述的能源路由器還包括有顯示裝置和報警裝置。。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該城市用電系統包括一個中心服務器和多個能源路由器，能源路由器向中心服務器發送下屬的用電系統、分布式發電系統、儲能系統用電量、發電量與儲能量信息報告，并接收中心服務器的指令。本發明的城市用電系統可以為分布式能源提供統一的管理調度，解決分布式電源接入電網隨機性大，容易引起電網三相運行的不平衡，在電力系統中產生過壓的問題，從而提高城市電力的運行效率。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明中使用的能源路由器的結構圖。

圖中：1、中心服務器，2、能源路由器，3、用電系統，4、分布式發電系統，5、儲能系統，6、城市發電系統，21、采集模塊，22、控制模塊，23、數據接收通信模塊，24、第二交流母線，25、直流母線，26、第一交流母線，27、交直流變換器，28、開關陣列，29、電源端口，20、負載端口。

具體實施方式