[发明专利]能量路由器及基于该能量路由器的发电控制方法

说明书

本发明公开一种能量路由器及基于该能量路由器的发电控制方法，不仅能在多种端口协同工作时保证了系统的稳定性，也对工作模式做出了合理的设计。本发明提出七接口直流母线能量路由器模型，包括风能、光伏发电、储能、交直流负载、电网和其他能量路由器接口，并针对上述架构设计出能量路由器整体控制策略，包括按需发电及最大限度发电两种工作模式，可以使能量合理传输。

技术领域

本发明涉及微电网技术领域，具体涉及一种能量路由器及基于该能量路由器的发电控制方法。

背景技术

随着分布式能源、微网等技术的发展，大量供能或耗能设备需要连接到能量传输网络中，传统输电网无法满足各类能源广泛接入的需求。能量路由器可以实现多种能源网络的互连、调度和控制。然而，新能源发电诸如光伏、风电等受环境影响较大，难以对发电量进行精确控制，控制约束条件更为苛刻；多种电源组成的系统分析难度较大，控制策略更复杂；多种端口导致能量路由器可能的工作状态繁多，如何设计合理的工作模式也是一个极大的挑战。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种能量路由器及基于该能量路由器的发电控制方法，不仅能在多种端口协同工作时保证系统的稳定性，也对工作模式做出了合理的设计。

一方面，本发明实施例提出一种能量路由器，包括：

光伏变流器与控制器、储能变流器与控制器、风电变流器与控制器、能量路由器变流器与控制器、电网变流器与控制器、直流负载变流器与控制器和交流负载变流器与控制器；其中，

所述光伏变流器与控制器的内侧正极通过直流母线连接所述电网变流器与控制器的内侧正极，所述光伏变流器与控制器的内侧负极通过直流母线连接所述电网变流器与控制器的内侧负极，第一节点连接所述光伏变流器与控制器的内侧正极与所述电网变流器与控制器的内侧正极之间连接的直流母线、所述储能变流器与控制器的内侧正极、第二节点和所述直流负载变流器与控制器的内侧正极，所述第二节点连接所述风电变流器与控制器的内侧正极、所述能量路由器变流器与控制器的内侧正极和所述交流负载变流器与控制器的内侧正极，第三节点连接所述储能变流器与控制器的内侧负极、所述光伏变流器与控制器的内侧负极与所述电网变流器与控制器的内侧负极之间连接的直流母线、第四节点和所述直流负载变流器与控制器的内侧负极，所述第四节点连接所述风电变流器与控制器的内侧负极、所述能量路由器变流器与控制器的内侧负极和所述交流负载变流器与控制器的内侧负极，

所述光伏变流器与控制器外侧接口接光伏阵列，用于实现所述光伏阵列发电的恒压控制与最大功率控制；储能变流器与控制器外侧接口接蓄电池，用于实现所述蓄电池恒压充放电控制和最大功率充放电控制；所述风电变流器与控制器外侧接口接风力发电机，用于实现所述风力发电机发电的恒压控制与最大功率控制；所述能量路由器变流器与控制器外侧接口接其他能量路由器，用于通过将母线电压输出给所述其他能量路由器，为所述其他能量路由器供能，或者将所述其他能量路由器作为电源，从所述其他能量路由器获得电能；所述电网变流器与控制器外侧接口接电网，用于实现并网功率控制；所述直流负载变流器与控制器外侧接口接直流负载，用于对直流母线电压进行DCDC变换后输出给所述直流负载，以及控制用于连接所述直流负载的接口的开通和关断；所述交流负载变流器与控制器外侧接口接交流负载，用于对直流母线电压进行DCAC变换后输出给所述交流负载，以及控制用于连接所述交流负载的接口的开通和关断。

另一方面，本发明实施例一种基于前述能量路由器的发电控制方法，包括：

在接收到用户输入的发电工作方式指令后，中央控制器获取光伏接口、储能接口、风力发电接口和其他能量路由器接口的额定功率，以及所述能量路由器的负载功率、所述电网的运行情况，其中，所述发电工作方式指令包括按需发电工作方式指令和最大限度发电工作方式指令，所述中央控制器连接所述光伏变流器与控制器、储能变流器与控制器、风电变流器与控制器、能量路由器变流器与控制器、电网变流器与控制器、直流负载变流器与控制器，以及交流负载变流器与控制器；