[发明专利]一种用于家庭配电系统的能源路由器

说明书

本发明涉及一种用于家庭配电系统的能源路由器，其特征在于，该能源路由器包括直流端口、交流端口、第一～第三电能变换模块、第一～第二电能计量模块、第一～第二可控开关、直流总线、交流总线、信息总线、信息监测模块、智能控制模块、信息存储模块和通信模块，智能控制模块通过信息存储模块对各个部件的信息进行存储，智能控制模块通过通信模块与外部装置进行信息交互并实时获取电价信息，智能控制模块还通过信息总线实现对第一～第三电能变换模块、第一～第二电能计量模块、第一～第二可控开关和信息监测模块的智能控制和信息交互，智能控制模块根据获取的实时电价信息及实时统计的电能信息确定家庭配电方式。

技术领域

本发明涉及一种用于家庭配电系统的能源路由器，属于家庭配电系统中的分布式新能源发电及智能用电管理领域。

背景技术

为解决能源危机和日益加重的环境污染问题，提高能源利用效率和加强可再生能源的利用已经成为未来社会发展的必经之路。一些专家学者提出“两个替代”，即在能源开发上实施清洁替代，以可再生的太阳能和风能等清洁能源替代化石能源，形成清洁能源为主导的新格局；在能源消费上实施电能替代，以电能替代煤炭和石油等化石能源直接消费，提高电能在终端能源中的比重。分布式新能源发电方法可以利用各种可再生能源进行发电供能，能够充分利用各地区丰富的可再生能源，从而向用户提供清洁能源。

随着人们环境保护意识提高和分布式新能源发电技术发展，越来越多的分布式新能源发电装置进入到普通家庭用户，如家用太阳能光伏发电装置和家用小型风力发电装置等，都可以方便的接入家庭配电网中与家庭负载、储能装置一起形成一个家庭能源局域网。然而，由于分布式新能源自身的随机性、不确定性和间歇性等特点导致分布式新能源发电不稳定，如太阳能光伏发电装置会受到白天夜晚、光照强度等因素的影响，风力发电装置会受到风速、风向和天气等因素影响，在这些分布式新能源发电装置接入家庭配电网后，会影响家庭配电系统的稳定性和家庭用电质量，对现有的家庭配电系统提出新的挑战。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够提高家庭配电系统稳定性和家庭用电质量的用于家庭配电系统的能源路由器。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于家庭配电系统的能源路由器，其特征在于，该能源路由器包括直流端口、交流端口、第一～第三电能变换模块、第一～第二电能计量模块、第一～第二可控开关、直流总线、交流总线、信息总线、信息监测模块、智能控制模块、信息存储模块和通信模块，其中，所述直流端口包括直流供电端口和直流负载端口，所述交流端口包括交流供电端口、电网接入端口和交流负载端口；直流发电装置或储能装置通过所述直流供电端口经所述第一电能变换模块、第一电能计量模块和第一可控开关将电能传递到所述直流总线，所述直流总线通过所述第一可控开关和第一电能计量模块将电能经所述直流负载端口传递到直流负载，所述直流总线还通过第三电能变换模块将电能传递到所述交流总线；交流发电装置通过所述交流供电端口经所述第二电能变换模块、第二电能计量模块和第二可控开关将电能传递到所述交流总线，电网通过所述电网接入端口经所述第二电能计量模块和第二可控开关将电能传递到所述交流总线，所述交流总线通过所述第二可控开关、第二电能计量模块和第二电能变换模块将电能经所述交流负载端口传递到交流负载，所述交流总线还通过所述第三电能变换模块将电能传递到所述直流总线；所述第一/和第二电能计量模块用于实时统计通过所述直流/和交流供电端口接入电源的供电总量和通过所述直流/和交流负载端口接入负载的用电总量；所述信息监测模块用于将所述直流总线的电压及电流信息和所述交流总线的电压、电流、频率及相位信息通过所述信息总线实时传输到所述智能控制模块；所述信息存储模块用于对所述智能控制模块发送的信息进行存储，所述智能控制模块通过所述通信模块与外部装置进行信息交互并实时获取电价信息，所述智能控制模块还通过所述信息总线实现对所述第一～第三电能变换模块、第一～第二电能计量模块、第一～第二可控开关和信息监测模块的智能控制和信息交互，并实时统计所述第一电能计量模块和第二电能计量模块获取的电能信息，所述智能控制模块根据获取的实时电价信息及实时统计的电能信息确定家庭配电方式。