[發明專利]一種五端口能源路由器控制系統

在審

• 申請號: 202110388126.0
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN112886818A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 李穩良
• 申請（專利權）人: 浙江穩山電氣科技有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M7/5387;H02M7/219;H02J7/00
• 代理公司: 嘉興海邦專利代理事務所(特殊普通合伙) 33423
• 代理人: 李滔

本發明公開了一種五端口能源路由器控制系統，涉及能源路由器技術領域，為解決常規電力系統中的電能以高壓交流或者低壓交流形式輸送，而可再生能源相關的電源、儲能裝置、負荷的電能往往以低壓直流形式輸送，大規模的這類裝置也可能集中起來以高壓直流方式輸送，常規的能源路由器不能滿足使用需求的問題。所述高壓交流端口與高壓直流端口之間設置有模塊化多電平變流器，所述高壓直流端口與低壓直流端口之間設置有DAB變流器，所述低壓直流端口與低壓交流端口之間設置有低壓逆變器，所述低壓逆變器采用六個IGBT與輸出濾波器構成，所述低壓直流端口與儲能設備端口之間設置有Buck?Boost變流器。

技術領域

本發明涉及能源路由器技術領域，具體為一種五端口能源路由器控制系統。

背景技術

能源互聯網的核心裝置是基于電力電子技術的能源路由器，能夠實現給不同的可再生能源裝置和不同負載提供靈活多樣化的電氣接口，還可實現能量的多向流動和對功率流的管理。能源互聯網是一種綜合了電力電子技術、信息通訊技術和人工智能技術，將大量分布式，離散化的電源、儲能系統與負載互聯起來，實現各種類型能源與各種類型負載相互連通、能量多極流動的網絡。

目前，常規電力系統中的電能以高壓交流或者低壓交流形式輸送，而可再生能源相關的電源、儲能裝置、負荷的電能往往以低壓直流形式輸送，大規模的這類裝置也可能集中起來以高壓直流方式輸送，常規的能源路由器不能滿足使用需求。因此市場上急需一種五端口能源路由器控制系統來解決這些問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種五端口能源路由器控制系統，以解決上述背景技術中提出常規電力系統中的電能以高壓交流或者低壓交流形式輸送，而可再生能源相關的電源、儲能裝置、負荷的電能往往以低壓直流形式輸送，大規模的這類裝置也可能集中起來以高壓直流方式輸送，常規的能源路由器不能滿足使用需求的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種五端口能源路由器控制系統，包括能源路由器、高壓交流端口、高壓直流端口、低壓直流端口、低壓交流端口和儲能設備端口，所述高壓交流端口與高壓直流端口之間設置有模塊化多電平變流器，且模塊化多電平變流器的兩端分別與高壓交流端口和高壓直流端口電性連接，所述模塊化多電平變流器作為高壓AC/DC級，所述高壓直流端口與低壓直流端口之間設置有DAB變流器，且DAB變流器的兩端分別與高壓直流端口和低壓直流端口電性連接，所述DAB變流器采用多個具有雙向能量流動能力的DC/DC變流器并連接成輸入串聯輸出并聯的結構，且DAB變流器作為DC/DC級，所述低壓直流端口與低壓交流端口之間設置有低壓逆變器，且低壓逆變器的兩端分別與低壓直流端口和低壓交流端口電性連接，所述低壓逆變器采用六個IGBT與輸出濾波器構成，且低壓逆變器作為低壓DC/AC級，所述低壓直流端口與儲能設備端口之間設置有Buck-Boost變流器，且Buck-Boost變流器的兩端分別與低壓直流端口和儲能設備端口電性連接，所述儲能設備端口的另一端連接蓄電池。

優選的，所述MMC變流器采用六個橋臂構成，且六個橋臂均有若干個子模塊串聯而成，所述子模塊采用半橋結構的單相逆變器，且子模塊采用采用PWM控制。

優選的，所述橋臂的輸出電壓為一個直流電壓與一個交流電壓的疊加，所述交流回路決定MMC與交流外電路之間交換的功率，所述直流回路可以令MMC輸出高壓直流電壓，所述MMC的子模塊中設置微調量來調節各個子模塊從直流回路中輸入的功率，子模塊的實際電壓與額定電壓比較，通過比例積分控制器得各個模塊的直流電壓指令調節量。

優選的，所述DC/DC級連接高壓直流母線和低壓直流母線，所述DAB變流器采用兩個H橋變流器與一個高頻變壓器構成，所述高頻變壓器一個額外的外電感，且外電感在高頻變壓器漏感不合要求的情況下設置，所述功率方向與大小的調節通過DAB一次側與二次側H橋輸出的方波電壓的相位差控制，所述DC/DC級設置有電壓閉環，且電壓閉環與直流端口電性連接。