一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由器制造技术

本发明专利技术公开了一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由器，包括柔性开关单元、控制单元、至少一个逆变电压变换单元，控制单元分别与柔性开关单元控制端、各逆变电压变换单元控制端连接，柔性开关单元的第一端用于连接系统侧；第二端同时连接各逆变电压变换单元的一端，并用于连接负载侧；各逆变电压变换单元的另一端分别用于连接不同的储能单元，控制单元控制柔性开关单元导通时，系统侧电源给储能单元充电，在充电达到设定值后，柔性开关单元中的可控硅模块控制储能单元维持在设定值；控制单元检测系统侧电压与负载侧电流变化，根据检测结果调整逆变电压变换单元作为电压源或电流源给负载侧提供电压或电流，实现柔性并离网与电能治理。与电能治理。与电能治理。

【技术实现步骤摘要】
一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由器


[0001]本专利技术涉及能源路由器
，尤其是涉及一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由器。

技术介绍

[0002]在电力能源互联网运行的过程中，能源路由器必须要合理控制骨干能源的流动情况，严格控制电源的变压、交直流转换和负荷，避免其在流动过程中出现问题，通过能源路由器还能够有效监视和管理电源的流动情况，如果发现注入的电源质量不符合互联网供应质量标准的要求，就需要及时对其进行调整，以确保整个电源互联网的高效、稳定运行。
[0003]当局域网上的能源路由器与系统侧断开时，会在系统侧上产生电流性质量问题，不同负载对电能质量的需求不同，重要负载对电能质量的需要不断增加，供电电压不稳定或频繁启停会产生次品，甚至造成更大的事故。
[0004]因此，如何实现能源路由器对电能质量的调整，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由器，用于在系统侧与储能单元之间切换，在系统侧电压发生扰动时，断开系统侧供电，将储能单元的直流电转换为第一交流电给负载侧供电，调整第一交流电的电压幅值，满足负载侧需求，在系统侧电压正常后，调整第一交流电的相位与系统侧相位一致，将系统侧与负载侧连接，同时控制系统侧电流逐渐增大，第一交流电电流逐渐减小，保证负载侧电流平稳，最终由系统侧完全提供电能给负载侧，减小电压切换时对负载侧的冲击，实现对负载侧的平稳供电。
[0006]第一方面，本专利技术的上述专利技术目的通过以下技术方案得以实现：一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由器，包括柔性开关单元、控制单元、至少一个逆变电压变换单元，控制单元分别与柔性开关单元控制端、各逆变电压变换单元控制端连接，柔性开关单元的第一端用于连接系统侧；第二端同时连接各逆变电压变换单元的一端，并用于连接负载侧；各逆变电压变换单元的另一端分别用于连接不同的储能单元。
[0007]本专利技术进一步设置为：柔性开关单元包括可控硅模块、可控开关模块，可控开关模块与可控硅模块并联连接，其两个并联点分别为柔性开关单元的两端。
[0008]本专利技术进一步设置为：逆变电压变换单元包括相互连接的逆变模块、电压变换模块，逆变模块用于交流电与直流电之间的转换，电压变换模块用于直流电压的转换，逆变模块的一端连接柔性开关单元的第二端，电压变换模块的另一端用于连接储能单元。
[0009]第二方面，本专利技术的上述专利技术目的通过以下技术方案得以实现：一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由控制方法，控制单元控制柔性开关单元导通时，系统侧电源通过逆变电压变换单元给储能单元充电，在充电达到设定值后，控制单元控制柔性开关单元中的可控开关模块断开，只通过可控硅模块控制储能单元维持在
设定值；控制单元检测系统侧电压与负载侧电流变化，并根据检测结果调整逆变电压变换单元作为电压源或电流源给负载侧提供电压或电流；在可控硅模块、逆变电压变换单元、储能单元任意一个出现故障时，控制单元控制可控开关模块闭合，由系统侧提供电源给负载侧。
[0010]本专利技术进一步设置为：系统侧给负载侧供电时，控制单元检测负载侧电流，当负载侧出现电流性质量问题时，逆变电压变换单元提取电流特征，调制出合格的电流提供给负载侧，逆变电压变换单元作为电流源；控制单元检测系统侧电压，在系统侧电压发生扰动时，启动逆变电压变换单元，逆变电压变换单元作为电压源，输出合格电压给负载供电。
[0011]本专利技术进一步设置为：逆变电压变换单元提取电流特征，在检测到出现谐波问题时，采用有源电力滤波方法进行处理；在检测到三相不平衡时，根据三相不平衡度进行补偿。
[0012]本专利技术进一步设置为：计算谐波，在开启有源电力滤波方法时，进行谐波补偿；在未开启有源电力滤波方法时，进行谐波重启，在重启成功时，进行谐波使能，在重启未成功时，进行谐波禁止。
[0013]本专利技术进一步设置为：在系统侧电压发生扰动时，判断是否进行补偿，在需要补偿时，柔性开关单元断开与系统侧的连接，逆变电压变换单元将直流电转换为第一交流电给负载侧提供电能，调节第一交流电电压幅值，由第一交流电对负载侧进行电压补偿；在检测到系统侧电压正常时，调节逆变电压变换单元的第一交流电相位参数与系统侧交流电相位参数相同，控制可控硅模块导通，系统侧对负载侧供电，并对储能单元充电；在不需要补偿时，进行异常处理。
[0014]本专利技术进一步设置为：在系统侧电压扰动结束、系统侧对负载侧供电时，控制单元控制逆变电压变换单元以虚拟同步发电机模式运行，逆变电压变换单元提供给负载侧的电流逐渐减小，同时逐渐增大系统侧电流，保证负载侧电流稳定；最终由系统侧给负载侧提供全部电流，实现系统侧交流电与储能端转换后交流电的无缝替换。
[0015]第三方面，本专利技术的上述专利技术目的通过以下技术方案得以实现：一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由器终端，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请所述方法。
[0016]与现有技术相比，本申请的有益技术效果为：1.本申请通过检测线路中的电流与电压质量，控制柔性开关单元的打开或闭合，控制系统侧与储能侧的断开或连接，实现能源路由器与系统侧的柔性并离网；2.进一步地，本申请通过调整储能直流电转换的第一交流电参数，在系统侧交流电异常时，切换到储能供电，在系统侧交流电恢复正常时，调整储能转换的第一交流电参数与系统侧交流电参数相同时，进行切换，保证了对负载提供的电能质量恒定；3.进一步地，本申请检测负载侧电流质量，在负载侧电流出现质量问题时，控制能源路由器对交流电进行补偿，保证负载侧电流平稳；4.进一步地，本申请在系统侧电压扰动结束后，控制第一交流电相位与系统侧交流电相位一致，控制系统侧与负载侧连接，逐渐增加系统侧电流并相应减小储能提供的电流，最终实现由系统侧提供电能，保证负载侧电流的平稳，减少电压切换时对负载侧的冲
击。
附图说明
[0017]图1是本申请的一个具体实施例的系统侧与负载侧的供电结构示意图；图2是本申请的一个具体实施例的控制流程示意图；图3是本申请的一个具体实施例的储能单元作为电压源的控制流程示意图；图4是本申请的一个具体实施例的储能单元作为电流源的控制流程示意图；图5是本申请的一个具体实施例的APF运行模式控制流程示意图；图6是本申请的一个具体实施例的DPA运行模式控制流程示意图。
具体实施方式
[0018]以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0019]本申请的一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由器，应用于系统侧与负载侧之间，如图1所示，包括柔性开关单元、控制单元、N个逆变电压变换单元，其中N是大于等于1的正整数。控制单元用于控制柔性开关单元的打开或关闭；用于控制逆变电压变换单元对储能单元充电，或储能单元向负载侧提供电能；在系统侧向负载侧提供电能时，如系统侧电压发生扰动，需要对负载侧进行补偿，断开系统侧与负载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由器，其特征在于：包括柔性开关单元、控制单元、至少一个逆变电压变换单元，控制单元分别与柔性开关单元控制端、各逆变电压变换单元控制端连接，柔性开关单元的第一端用于连接系统侧；第二端同时连接各逆变电压变换单元的一端，并用于连接负载侧；各逆变电压变换单元的另一端分别用于连接不同的储能单元。2.根据权利要求1所述一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由器，其特征在于：柔性开关单元包括可控硅模块、可控开关模块，可控开关模块与可控硅模块并联连接，其两个并联点分别为柔性开关单元的两端。3.根据权利要求1所述一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由器，其特征在于：逆变电压变换单元包括相互连接的逆变模块、电压变换模块，逆变模块用于交流电与直流电之间的转换，电压变换模块用于直流电压的转换，逆变模块的一端连接柔性开关单元的第二端，电压变换模块的另一端用于连接储能单元。4.一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由控制方法，其特征在于：控制单元控制柔性开关单元导通时，系统侧电源通过逆变电压变换单元给储能单元充电，在充电达到设定值后，控制单元控制柔性开关单元中的可控开关模块断开，只通过可控硅模块控制储能单元维持在设定值；控制单元检测系统侧电压与负载侧电流变化，并根据检测结果调整逆变电压变换单元作为电压源或电流源给负载侧提供电压或电流；在可控硅模块、逆变电压变换单元、储能单元任意一个出现故障时，控制单元控制可控开关模块闭合，由系统侧提供电源给负载侧。5.根据权利要求4所述一种电能治理与柔性并离网的局域网能源路由控制方法，其特征在于：系统侧给负载侧供电时，控制单元检测负载侧电流，当负载侧出现电流性质量问题时，逆变电压变换单元提取电流特征，调制出合格的电流提供给负载侧，逆变电压变换单元作为电流源；控制单元检测系统侧电压，在系统侧电压发生扰动时，启动逆变电压变换单...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯海洋，胡凯，于硕峰，颜傧，张爱国，
申请(专利权)人：深圳中嘉智联能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：