[发明专利]一种交直流混合电力路由器装置及控制方法

说明书

本申请公开了一种交直流混合电力路由器装置及控制方法，包括第一全桥变换器的直流端口用于接入中间侧直流母线，第一变压器和第二变压器的原侧分别通过电感接入第一全桥变换器的交流端口，第二全桥变换器的交流端口与第一变压器的副侧连接，第二全桥变换器的直流端口用于接入第一输出侧直流端口，第三全桥变换器的交流端口与第二变压器的副侧连接，第三全桥变换器的直流端口用于接入第二输出侧直流端口；本申请形成了3端口的能够进行调压的电力路由器，可以具备6种能量工作模式，极大的拓展了工作场景，只需要中间侧直流母线的另一侧接入交流端口，便可以应用在交直流混合的电力场景，能够实现交流配电网和高、低压直流微电网的有效电气连接。

技术领域

本发明涉及电力物联网领域，特别涉及一种交直流混合电力路由器装置及控制方法。

背景技术

在泛在电力物联网中，新能源将会通过电力电子设备接入到未来的电力系统当中，因此电力电子设备将会逐步占有主导地位。相比较传统的电力系统，未来电力系统将会逐步趋向于电力电子化，具备可控制性强、灵活度高、动态响应快、功能多样化等优势。大规模的新能源设备接入到未来的电力系统中，增加了电力系统的复杂度和控制难度。这些新能源设备，根据电能形式分为交流设备和直流设备，根据电压等级分为高压设备和低压设备。同时，不同类型的新能源设备的控制模式，接口类型，拓扑结构也不尽相同。交直流混合的路由器可以充当新能源设备和电力系统连接的枢纽环节，提升新能源设备接入的电力系统的稳定性控制，多尺度功率调节和故障诊断保护，形成一种统一的规范的未来电力系统信息物理接口。

现有的以固态变压器为核心的电力路由器由于其拓扑结构决定了其尽可以实现双向流动，同时仅具备一个交流接口和一个直流接口，形式单一，无法适应当下泛在电力物联网中多接口的分布式设备接入。

为此，需要一种工作场景更丰富，能够提供多路接口，实现交流配电网、高压直流微电网和低压直流微电网的有效电气连接的交直流混合电力路由器装置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种交直流混合电力路由器装置及控制方法，拓展工作场景，能够实现交流配电网、高压直流微电网和低压直流微电网的有效电气连接。其具体方案如下：

一种交直流混合电力路由器装置，包括第一双向全桥直流变换器和第二双向全桥直流变换器；所述第一双向全桥直流变换器包括第一全桥变换器、电感、第一变压器和第二全桥变换器，所述第二双向全桥直流变换器包括所述第一全桥变换器、所述电感、第二变压器和第三全桥变换器；其中，

所述第一全桥变换器的直流端口用于接入中间侧直流母线，所述第一变压器和第二变压器的原侧分别通过所述电感接入所述第一全桥变换器的交流端口，所述第二全桥变换器的交流端口与所述第一变压器的副侧连接，所述第二全桥变换器的直流端口用于接入第一输出侧直流端口，所述第三全桥变换器的交流端口与所述第二变压器的副侧连接，所述第三全桥变换器的直流端口用于接入第二输出侧直流端口。

可选的，还包括单相双向整流器；

所述单相双向整流器的交流端口用于与交流配电网连接，所述单相双向整流器的直流端口用于连接中间侧直流母线。

可选的，所述第一变压器和所述第二变压器均为高频变压器。

可选的，所述第一全桥变换器、所述第二全桥变换器和所述第三全桥变换器均分别包括第一可控开关器件、第二可控开关器件、第三可控开关器件、第四可控开关器件和与每个可控开关器件对应的二极管；

所述第一可控开关器件和所述第二可控开关器件的输入端相连，所述第三可控开关器件和所述第四可控开关器件的输入端相连，所述第一可控开关器件的输出端和所述第三可控开关器件的输入端相连，所述第二可控开关器件的输出端和所述第四可控开关器件的输入端相连；

每个二极管的阳极与相应的可控开关器件的输出端连接，每个二极管的阴极与相应的可控开关器件的输入端连接。