[發明專利]一種復合型能量路由器及控制方法

在審

• 申請號: 201811622583.6
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109728581A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 段青;盛萬興;李振;李鵬華;趙彩虹;馬春艷;沙廣林;譚璐
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/02
• 分類號: H02J3/02;H02J3/01;H02J3/38;H02J3/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種復合型能量路由器，其特征在于，包括：

至少5個繞組的多繞組變壓器(1)、雙繞組變壓器(2)和至少4個整流器(3)；

所述多繞組變壓器(1)的第1繞組與雙繞組變壓器(2)串聯接入交流電網，所述雙繞組變壓器(2)與第1整流器連接；

所述多繞組變壓器(1)的第2繞組為低壓交流端口；

所述多繞組變壓器(1)的第3繞組與第4整流器連接，所述第4整流器為高品質低壓交流端口；

所述多繞組變壓器(1)的第4繞組與第3整流器連接，所述第3整流器為低壓直流端口；

所述多繞組變壓器(1)的第5繞組與第2整流器連接，所述第2整流器為高壓直流端口；

所述第1整流器與所述第2整流器背靠背連接，生成中壓直流端口。

2.如權利要求1所述的復合型能量路由器，其特征在于，所述整流器(3)為AC/DC變流器。

3.如權利要求2所述的復合型能量路由器，其特征在于，所述背靠背交流器，還包括：2個LC濾波單元和中間直流穩壓單元；

所述LC濾波單元分別連接在第1整流器和第2整流器的兩端，所述中間直流穩壓單元并聯在所述第1整流器與第2整流器之間；

中壓直流端口并聯在所述中間直流穩壓單元兩側，用于連接中壓直流負荷，并接受分布式電源的接入。

4.如權利要求1所述的復合型能量路由器，其特征在于，所述多繞組變壓器(1)為三相工頻變壓器或單相工頻變壓器。

5.如權利要求4所述的復合型能量路由器，其特征在于，當所述多繞組變壓器(1)為三相工頻變壓器時，所述多繞組變壓器(1)的第1繞組與雙繞組變壓器(2)串聯接入10KV-110V交流配電網；

當所述多繞組變壓器(1)為單相工頻變壓器時，所述多繞組變壓器(1)的第1繞組與雙繞組變壓器(2)串聯接入10KV-110V交流配電網。

6.如權利要求5所述的復合型能量路由器，其特征在于，當所述多繞組變壓器(1)為三相工頻變壓器時，所述雙繞組變壓器(2)采用三相變換器，所述整流器(3)采用兩電平三相全橋結構；

當所述多繞組變壓器(1)為單相工頻變壓器時，所述雙繞組變壓器(2)采用單相變換器，所述整流器(3)采用兩電平單相全橋結構。

7.一種復合型能量路由器的控制方法，其特征在于，包括：

將權利要求1-6任一項所述的復合型能量路由器中的第1繞組和雙繞組變壓器(2)接入交流電網；

基于多繞組變壓器(1)和雙繞組變壓器(2)的電壓電流值，進行第1整流器和第2整流器中電壓諧波和電流諧波的補償；

基于直流電壓外環、電流內環控制第3整流器或第4整流器的直流電壓。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于多繞組變壓器(1)和雙繞組變壓器(2)的電壓電流值，進行第1整流器和第2整流器中電壓諧波和電流諧波的補償，包括：

當所述多繞組變壓器(1)接入三相交流電網時，獲取所述第1整流器的網側三相電壓；

將所述網側三相電壓基于坐標變換，提取諧波分量，用于進行電壓諧波的補償；

獲取所述第2整流器的電網三相電壓和電網三相電流；

將所述電網三相電壓和電網三相電流基于坐標變換，提取諧波分量，用于進行電流諧波的補償。

9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于多繞組變壓器(1)和雙繞組變壓器(2)的電壓電流值，進行第1整流器和第2整流器中電壓諧波和電流諧波的補償，還包括：

當所述多繞組變壓器(1)接入單相交流電網時，將獲取的所述第1整流器的網側單相電壓拓展為對稱的網側三相電壓；

將所述網側三相電壓基于坐標變換，提取諧波分量，用于進行電壓諧波的補償；

獲取所述第2整流器的電網單相電壓和電網單相電流，并將所述電網單相電壓和電網單相電流拓展為對稱的電網三相電壓和電網三相電流；

將所述電網三相電壓和電網三相電流基于坐標變換，提取諧波分量，用于進行電流諧波的補償。