[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

说明书

技术领域

本发明属于能源互联网应用中解决能源互联网与配电网的信息交换与电能共享的核心电力电子装置；具体涉及一种应用于智能型分布式能源网络的能源路由器装置。

背景技术

能源是经济增长和社会发展的重要物质基础，是改变人类生活水平、提高人类生活质量的最重要源动力。快速减少的非可再生能源、日益严重的生活环境，社会的可持续发展不再仅仅依靠单一的能源形式，当今能源的多样化结构越来越明显。而人类生产生活所需求载能体形式也越来越多样化，如电能、热能、天然气、石油等。同时，随着生态和环境的约束，愈发明显和深刻。未来的能源可持续发展状况，目前社会对分布式能源的高效利用形式，分布式能源的利用难题是人类社会所面临的重大难题之一。综上所述能源的短缺问题，为了促进能源网络的发展，实现社会的可持续发展，能源互联网成为目前研究能源形式的热点，能源路由器作为未来能源互联网中的关键设备，在未来能源互联网中将起到举足轻重的作用。能源路由器能够实现平抑功率波动、实现电能质量管理、分布式能源的即插即用以及系统的故障隔离等一系列功用。目前，对能源路由器的功能研究，硬件拓扑结构的设计，是国内外研究能源互联网的热点和重中之重。

目前现有的能源路由器由于其拓扑结构相对落后，所以其功率容量小，所能提供的电压等级相对单一，能量流动及形式局限大且效率低。传统的能源路由器控制方式单一，仅从控制并网电压稳定的角度出发，此时固态变压器的效果仅相当于低损耗的传统变压器，不能实现对于能源的协调控制；区别于传统固态变压器并网时，分布式能源只从低压直流母线处并入电网。

发明内容

发明目的：

本发明提供一种应用于智能型分布式能源网络的能源路由器装置，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：

一种应用于智能型分布式能源网络的能源路由器装置，能源路由器的拓扑结构及分布式网络技术。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；其中各单元均能通过辅助电路或控制策略实现软开关，大大降低了能源损耗以及开关管器件的损耗。智能型分布式网络技术将分布式能源网络分成3层电网树形架构，自顶向下分别为配电网层、微电网层和用户层。在该整体架构的基础上实现分布式能源系统的运行控制和通信调度。路由器应用于配电网和微电网以完成不同的功能。

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，所述高频密耦合变压器与双有源DC-DC变换单元中间AC输出、输入相连接，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。