[發明專利]一種能量路由器及控制交直流混合配電網能量流的方法

在審

• 申請號: 201811316831.4
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109378866A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 劉洋;王倩;王峰;孫勇;李立生;樊迪;劉合金;張林利;張世棟;邵志敏;蘇國強;周超;李龍龍;秦佳峰;辜超
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J5/00
• 分類號: H02J5/00
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

本申請公開了一種能量路由器及控制交直流混合配電網能量流的方法，能量路由器包括第一直流母線、第二直流母線、第三直流母線、第一能量交換模塊、第二能量交換模塊、能量控制模塊、故障隔離模塊以及功率接口模塊。不同直流母線通過第一能量交換模塊連接；直流母線與交流配電網通過第二能量交換模塊連接；功率接口模塊連接外接設備。該方法對能量路由器內部和外部設備進行狀態監測；根據狀態監測數據判斷第一功率接口或且所連接的外部設備是否發生故障，分別啟動第一功率接口或第二功率接口進行處理。通過本申請中的能量路由器和控制方法，能夠提高交直流配電網能量流動的靈活性、充分協調交直流能量，還能夠提高能源的利用率和電網穩定性。

技術領域

本申請涉及能源互聯網技術領域，特別是涉及一種能量路由器及控制交直流混合配電網能量流的方法。

背景技術

配電網作為智能電網的重要組成部分，是保證用戶供電可靠性和供電質量的關鍵環節。隨著大量分布式新能源、微電網和多元化負荷接入配電網，傳統配電網由無源網變為有源網，潮流由單向變為多向，配電網的運行特性、保護與控制策略日趨復雜，交直流混合配電網可以通過更加經濟的方式解決傳統配電網面臨的挑戰。而能量路由器則是構建交直流混合配電網的一種重要裝置。

目前的能量路由器，通常在電網的局部領域采用，如：直流微電網和能量路由器結合。由于目前的能量路由器只適用于某些局部場合，實現局部的能源互聯，實現的是交流和直流的簡單的逆變，能量控制的靈活性不夠高，能源的利用率較低。

發明內容

本申請提供了一種能量路由器及控制交直流混合配電網能量流的方法，以解決現有技術中能量路由器對能量控制的靈活性不夠高、能源利用率較低的問題。

為了解決上述技術問題，本申請實施例公開了如下技術方案：

一種能量路由器，用于交直流混合配電網，所述能量路由器包括：

第一直流母線、第二直流母線、第三直流母線、第一能量交換模塊、第二能量交換模塊、能量控制模塊、故障隔離模塊以及功率接口模塊；

所述第一直流母線、第二直流母線和第三直流母線所承載的直流電壓等級逐級遞減；

所述第一能量交換模塊，用于第一直流母線與第二直流母線之間，以及第二直流母線與第三直流母線之間進行能量交換；

所述第二能量交換模塊，用于第一直流母線與交流配電網之間，以及第二直流母線與交流配電網之間進行能量交換；

所述功率接口模塊連接不同的外接設備，用于第一直流母線、第二直流母線以及第三直流母線與外接設備進行能量交互；

所述能量控制模塊，用于獲取并分析外部指令，監控能量路由器內部裝置和功率接口模塊所連接的外部設備的運行狀況，以及根據所述運行狀況確定最優化的能量流動大小和方向；

所述故障隔離模塊，用于對能量流進行控制以及對能量路由器運行中的故障進行隔離。

可選地，所述第一能量交換模塊為雙向DC/DC(Direct Current/Direct Current，直流/直流)變換器，所述第二能量交換模塊包括雙向AC/DC(Alternating Current/DirectCurrent，交流/直流)變換器以及與所述雙向AC/DC變換器所匹配的隔離變壓器。

可選地，所述故障隔離模塊包括：多個直流斷路器和多個交流斷路器，多個所述直流斷路器設置于第一直流母線、第二直流母線以及第三直流母線側，多個所述交流斷路器設置于交流配電網側。

可選地，所述功率接口模塊為可熱插拔和可擴展功率接口模塊，且所述功率接口模塊包括：第一功率接口、第二功率接口、第三功率接口、第四功率接口、第五功率接口、第六功率接口和第七功率接口；