[发明专利]一种能量型路由器及其软充电控制方法和系统

说明书

一种能量型路由器及其软充电控制方法和系统，包括：多个三相模块化多电平换流器和与所述三相模块化多电平换流器数量相同的DAB子模块；所述三相模块化多电平换流器与所述DAB子模块并联构成模块组；所述模块组接入电网高压交流侧；所述三相模块化多电平换流器和所述DAB子模块分别包括：电容；基于所述三相模块化多电平换流器的电容电压与预设的电压阈值和目标值的比较结果，对所述三相模块化多电平换流器的电容和所述DAB子模块的电容充电。可以实现交流级子模块电容快速平稳地充电，直流级DAB模块充电无需外加电路，节约了成本，实现输出侧电压的平滑启动，进一步提高了能量路由器系统软充电整体的效率和稳定性。

技术领域

本发明涉及电力领域，具体涉及基一种能量型路由器及其软充电控制方法和系统。

背景技术

随着经济社会的快速发展，人们对于电能的需求量越来越大，传统的化石燃料发电已经出现危机，而以太阳能、风能为代表的可再生能源发电在世界各国得到了广泛的应用，而可再生能源发电往往都是距离相距较远的分布式能源，如何方便地利用这些能源、实现高效的电能传输成为当今电力行业的一大问题。智能微电网和柔性直流输电技术为解决这些问题应运而生，智能微电网是以电力电子技术为核心的小型发配电系统，是将可再生能源发电技术、能源管理系统和输配电基础设施高度集成的新型电网，柔性直流输电是构建智能电网的重要装备，与传统方式相比，柔性直流输电在孤岛供电、城市配电网的增容改造、交流系统互联、大规模风电场并网等方面具有较强的技术优势，是改变大电网发展格局的战略选择。

目前模块化多电平拓扑技术需要将系统中大量位置分散的子模块电容充至额定电压时，充电效率低，并且会产生过电压和电压畸变，使交流及子模块电容不能快速平稳的充电。

发明内容

为了解决系统中大量位置分散的子模块电容不能快速充至额定电压，不能产生稳定的直流母线电压给后续的模块充电，产生过电压和电压畸变的问题，本发明提供一种能量型路由器及其软充电控制方法和系统。

本发明提供的技术方案是：

一种能量型路由器，所述能量型路由器包括：多个三相模块化多电平换流器和与所述三相模块化多电平换流器数量相同的DAB子模块；

所述三相模块化多电平换流器与所述DAB子模块并联构成模块组；所述模块组接入电网高压交流侧；

所述三相模块化多电平换流器和所述DAB子模块分别包括：电容；

所述能量型路由器基于所述三相模块化多电平换流器的电容电压与预设的电压阈值和目标值的比较结果，对所述三相模块化多电平换流器的电容和所述DAB子模块的电容充电。

优选的，所述三相模块化多电平换流器还包括：上桥臂IGBT管和下桥臂IGBT管；所述下桥臂的IGBT管接入电网高压交流侧；

所述上桥臂IGBT管的发射极与所述下桥臂IGBT管的集电极串联后，再与所述三相模块化多电平换流器的电容并联形成电容直流输出端。

优选的，所述DAB子模块还包括：原边H桥、副边H桥、中频变压器；

所述原边H桥一端与所述中频变压器的原边连接，所述原边H桥的另一端与三相模块化多电平换流器的电容连接；

所述副边H桥一端与所述中频变压器的副边连接，所述副边H桥的另一端与其他所述DAB子模块中的所述副边H桥并联。

优选的，还包括：限流电阻、开关和逆变器；

所述限流电阻与所述开关并联后，再与所述三相模块化多电平换流器交流侧连接；

所述逆变器与所述模块组连接；

所述逆变器，用于获取交流侧三相电压和交流侧三相电流；

所述限流电阻，用于限制所述三相模块化多电平换流器交流侧的冲击电流。