[发明专利]一种应用于智能型分布式能源网络的能源路由器装置

权利要求书

1.一种应用于智能型分布式能源网络的能源路由器装置，其特征在于：该能源路由器装置包括A单元：三相PWM双向整流单元；B单元：隔离型双向软开关Cuk变换单元；C单元：双有源DC/DC变换单元；D单元：三相四线制软开关逆变单元；E单元：软开关单相全桥双向逆变单元；F单元：光伏Boost变换单元；还包括一号直流高压母线；二号直流低压母线；其中双有源DC/DC变换单元包含有密耦合高频变压器；

所述三相PWM双向整流单元输入与10KV电网母线相连接，所述一号直流高压母线与三相PWM整流输出端相连接，所述双有源DC-DC单元的输入端与一号高压直流母线相连，所述二号直流低压母线与双有源DC-DC变换单元输出相连接；所述的三相四线制ZVS-PWM逆变器输入端与二号低压直流母线相连接，软开关单相全桥逆变单元的输入侧与二号低压直流母线相连接；三相四线制ZVS-PWM逆变器输出端与三相负载相连接；软开关单相全桥逆变单元的输出侧与单相负载相连接；所述的双向隔离型Cuk软开关变换器的输入端与二号低压直流母线相连，光伏Boost变换器的输出端与二号低压直流母线相连，双向隔离型Cuk软开关变换器的输出端与储能装置相连，光伏Boost变换器的输入端与光伏序列相连。

2.根据权利要求1所述的应用于智能型分布式能源网络的能源路由器装置，其特征在于：

三相PWM整流器的辅助谐振支路包括一个辅助开关管(S7)、一个谐振电感(L4)和一个箝位电容(C3)，箝位电容(C3)与谐振电感(L4)串联构成串联支路,辅助开关管(S7)与该串联支路并联；软开关单相全桥双向逆变单元的辅助谐振支路包括俩个反向连接的辅助开关管(S22)和(S23)、一个谐振电感(L13)和一个箝位电容(C12)，其中辅助开关管(S22、S23)和谐振电感(L13)串联构成一串联支路，该串联支路与箝位电容(C12)并联构成辅助谐振支路,三相四线制逆变器软开关的主要特点是母线上串联了辅助谐振之路，包含辅助开关(S32)、箝位电容(C11)和谐振电感(L11)，其中辅助开关(S32)与箝位电容(C11)串联构成串联支路，该串联支路与谐振电感(L11)并联构成辅助谐振支路,在低压直流母线上也引入了光伏能源，整体硬件结构设计实现了多端口的即插即用和能源的有效利用。

3.根据权利要求1所述的应用于智能型分布式能源网络的能源路由器装置，其特征在于：所述三相PWM整流器、双有源DC-DC变换器、三相四线制ZVS-PWM逆变器、软开关单相逆变器、双向隔离型Cuk软开关变换器以及光伏Boost变换器的连接方式、能够提供的接口电压特性；所述三相PWM整流器输入接口电压为10000V、50HZ交流，输出接口电压为18KV、双有源DC-DC变换器输出接口电压为600V，双向隔离型Cuk软开关变换器输出接口电压为240V直流电，软开关单相全桥逆变器输出接口为工频50HZ，220V交流，三相四线制ZVS-PWM逆变器输出接口为工频50HZ，380V交流电。

4.根据权利要求1所述的应用于智能型分布式能源网络的能源路由器装置的控制方法，其特征在于：所述分布式能源系统的运行控制如下：配电网层在满足电网供电质量、供电可靠性以及安全性的要求下，采用集中控制方式下的优化调度算法，实现整个系统运行成本最小化和效益最大化，在不改变各分布式电源并网方式的基础上，提供双向可靠的电力流和信息流，使普通电力用户可以把多余电能传输至配点网，实现整体的协调优化运行和节能减排；微电网层分别有孤岛运行模式和并网运行模式；当微电网工作在孤岛运行模式时，微电网路由器与配电网路由器无任何通信，独立的协调控制各分布式能源的行为，保证对优先级较高的负载供电，且能按需求自动返回并网模式；用户层根据微电网层的运行模式采用不同的控制策略；当并网运行时，用户层主要采用PQ控制；当微电网孤岛运行时，采用V/F控制策略或下垂控制来维持微电网的正常运行。

5.根据权利要求4所述的应用于智能型分布式能源网络的能源路由器装置的控制方法，其特征在于：所述分布式能源系统的通信调度方法：微电网层根据电网的预测值协调微电网之间的进行，配电网运行控制器给微电网控制中心下发功率调节、发电计划、运行模式命令；微电网作为配电网的可控单元；微电网层通过对用户端的状态检测和信息采集来协调控制功率分配；用户层的设备安装通信和控制模块，通过通信总线与微电网能源路由器相连，响应微电网层的指令，同时向微电网层上传终端的状态以及控制所需的数据信息；微电网层根据用户层输出的反馈值，选择最优运行模式，从而协调用户层各单元的工作。