[发明专利]一种能源路由系统及能源分配方法

说明书

本发明主要涉及到能源路由系统及能源分配方法，交流电供应设备用于向多个路由支路提供交流电，每一个路由支路均通过对应的配电变压器向电网侧输送电能，分布在各个路由支路上的耦合变压器，以及一个或多个第一电压转换器，第一电压转换器通过各个耦合变压器向各个路由支路输送补偿交流电，调节不同路由支路接收的补偿交流电电量之间的大小关系，实现交流电供应设备提供的供电容量在不同路由支路间的路由分配。

技术领域

本发明主要涉及到光伏发电技术领域，确切地说，采用了在光伏发电系统中使用了能源路由的方案，将能源分布式的提供给不同的支路路径，在各个路由支路中合理高效的分配能源，确保整个光伏发电系统输出效率的最大化和实现能源的削峰填谷。

背景技术

太阳能光伏发电是伴随着世界各国的工业化进程和化工能源的高消耗，频率出现了类似于雾霾等极其恶劣的环境，而逐步发展起来的新能源解决方案。对于人类而言：不停的寻求那些取之不尽、重复可用的可再生资源来取代数量有限且对环境有严重污染的传统化工能源，是我们迫切需要解决的难题，也是人类可持续发展的必然选择。基于人类在新技术和新材料等方面做出的科技贡献，已经可以使可再生能源得到充分的开发和利用，如太阳能、地热能和风能以及海洋能、生物质能和核聚变能等，既环保有能够可持续性发展的新能源得到了越来越广泛的应用。在各种各样的新能源体系中，由于太阳能光伏发电具备结清、安全可靠、成功并网、日常维护简单和任意地点可用等优势，使光伏发电系统成为发达国家和发展中国家普遍关注和重点发展的新型产业，尤其是，太阳能光伏发电在解决能源短缺和偏远地区的用电上发挥着不可或缺的作用。光伏发电技术的核心部件是光伏电池板，分布式或大型电站一般采用的电池板阵列的数量极其庞大，光伏电池板的原理就是基本的光伏效应，光照辐射使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象，首先是由光子或光波转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次是电位差形成电压过程。有了电压差如果两者之间连通，就会形成电流的回路。

顾名思义太阳能光伏发电是依赖光照辐射，如果我们分别从发电源头和负载的角度去考虑，会发现光伏发电系统受天气和环境影响大，尤其是晚上用电高峰，工业和生活还需要电力的时候，光伏电站是待机不发电的，如果光伏电站是家庭用的分布式电站则此时家庭作为负载还要从电网耗电。在现代电网中，光伏供电容量和电网中变压器的负载容量在某些确定比例的时候，电网是不会崩溃的，电网预先设定的相关保护动作是不会主动触发而产生保护动作的，所以即使在光伏电站不发电的时候，电网还是可以运行的。此外我们还必须从光伏发电系统向电网供电的稳定性来考虑，光伏发电通过电力电子逆变器进行并网，这容易产生谐波、三相电流不平衡，而且由于光照辐射的易变性导致输出的功率随机性易造成电网电压波动、闪变，那些建筑光伏发电直接在用户端接入电网，电能质量问题直接影响用户的电器设备安全。为了抑制这些弊端，发电电站必须能够以合适的步长限制其有功出力，以免影响电网的正常运行。

分布式发电较为分散但是数量多，它们以低发电功率为主分散在城市的各个地方所以难以统一调度，再者分布式发电的电能在入网方面存在一定的限制。大规模集中发电的电能质量相对较好而分布式发电因为用到可再生能源所以电能质量波动较大，这其中可能就包含了大量的谐波，这些谐波入网会对电网的可靠运行带来很大的负面影响和明显降低了整个电网的质量。利用能源路由功能，把某个区域中的分布式电源主干网和用户连接起来进行统一的调度和管理，各个局域网之间的能源路由器连接起来形成能源互联网，在这个能源互联网中由那些能源路由器来进行能源的分配，让合适的电能流向合适的用户。光伏电池的光伏特性受到环境温度、环境辐射强度的影响而发生很大的变化，在当前的光伏发电系统中，为了使整个发电系统更安全可靠的运行，整个发电进行功率优化和减少弃电，输出的功率最大，同样的电池分布面积可获得更多经济效益，本申请提供能源路由系统对于减少传统能源的消耗并增加光伏发电的效率是十分有意义的，这是基于分布式电源的分散性导致处于这个能源互联网中的用户不仅仅单纯是电能的消耗者，用户还可以作为分布式的电能生产者而对电网贡献电能，能源路由器的作用就是体现这种电能分派，控制合适的电能流向合适的路由方向。

发明内容

在一个实施例中，本发明披露了一种能源路由系统，包括：