[实用新型]一种基于电力电子变压器的电能路由器

说明书

本实用新型公开了一种基于电力电子变压器的电能路由器，包括电力电子固态模块、电能接口模块、储能模块、监测与通信模块、智能控制模块。电能路由器不仅需要为不同的分布式电源和不同类型负荷提供灵活多样的电气接口，还需要能实现能量的多向流动和对功率流的主动控制。电力电子变压器以其灵活控制的优点，不仅可以灵活提供交直流母线接口，更可以通过电力电子变换技术和高频变压器实现电压变换和能量双向传递，满足电力系统电能路由器的要求。本实用新型适用于交直流混合配电网接入，可配备大规模储能系统，实现功率流的控制。电力电子变压器的电能路由器通过控制，能方便实现能量双向流动，是未来能源互联网领域的关键设备。

技术领域

本实用新型涉及电力电子，具体涉及一种基于电力电子变压器的电能路由器。

背景技术

近年来，能源互联网的概念得到广泛关注，电能路由器作为实现能源互联网的关键技术，可整合多种分布式电源及储能单元，使其与配电网协调配合向负荷供电，是实现电能多向控制、新能源从单一集中式向分布式控制发展以及配电网多类负荷接入的有效方案。新一代电力系统将引入大量可再生能源发电，将从根本上改变电力系统的能源管理形式。针对现有技术的问题，提出一种能够适应未来配电系统的架构，可实现分布式能源与储能设备的即插即用，提供交直流母线接口及控制接口的装置。

发明内容

发明目的：为了解决上述问题，提出了一种基于电力电子实现分布式能源与储能设备的即插即用，提供交直流母线接口及控制接口变压器的电能路由器。

技术方案：本实用新型的提出的一种基于电力电子变压器的电能路由器，由可控的电气物理设备、信息系统和通信平台组合形成，电能路由器结构包括电力电子固态模块、电能接口模块、储能模块、监测与通信模块、智能控制模块；电力电子固态模块与电能接口模块、储能模块及监测与通信模块通过电能双向连接；储能模块、监测与通信模块、智能控制模块间彼此信息通信。

进一步地，电力电子固态模块，包括电力电子变换器、高频变压器、滤波器、相关固件及接口，用于控制电压或电流的幅值、相位、频率及输入输出功率的大小及方向。

进一步地，电能接口模块根据不同的电源负荷，设置输入输出接口结构，电源负荷分为交流负荷、直流负荷、分布式电源和微电网接入、分布式储能设备接入。

进一步地，储能模块用于配电系统的功率平衡、减少新能源发电设备间歇性功率波动对配电网的影响，任意分布式储能系统都可以即插即用的方式接入电能路由器，实现分布式管理。

进一步地，监测与通信模块用于将设备自身工作状态、电能质量和环境的测量进行反馈，检测各模块支路电流、端口电压信息，并将信息传递给信息处理与控制模块。

进一步地，智能控制模块用于进行电能路由器主电路、电能质量、控制系统和其他智能设备状态数据的收集、智能整理及中间数据计算，并根据电能路由器系统协调优化目标来下达控制命令。

有益效果：本发明与现有技术相比，显著优点是：1、提出的电能路由器结构，采用模块化的级联H桥结构，提供模块化的交直流接口；2、电能路由器通过控制模块能够方便实现能量双向流动。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是基于电能路由器的有源配电网组成图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详述。

如图1所示，一种基于电力电子变压器的电能路由器，结构包括电力电子固态模块、电能接口模块、储能模块、监测与通信模块、智能控制模块共五大模块。

电力电子固态模块，是电能控制的主体，主要包括电力电子变换器、高频变压器、滤波器、相关固件及接口。它是实现电能灵活控制的主要部分，可控制电压或电流的幅值、相位、频率及输入输出功率的大小及方向。