[发明专利]电力路由器、电力网络系统、电力交换方法和电力路由器的操作控制程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力路由器，其异步互连多个电力单元，并且执行多路径的电力交换控制。此外，本发明涉及一种利用该电力路由器异步连接形成的电力网络系统。

背景技术

当构建电源系统时，除了以更稳定的方式进一步扩展配电网以外，主要的问题是提供具有引导大量自然能量的能力的系统。作为新的电力网络，已经提出了称为Digital Grid(注册商标)的电力网络系统(见专利文献1：日本专利No.4783453，非专利文献1：Website of Digital Grid Consortium,http://www.digitalgrid.org/index.php/jp/)。

Digital Grid(注册商标)是将电力网络分为小尺寸的单元、并且这些单元被异步互联的一种电力网络系统。每个电力单元可以很小(例如，房屋，楼房，或商业设施)，也可以很大(例如，县或市)。每个电力单元必然包括负载，并且还可以包括发电设施或电力存储系统。例如，发电设施可以是使用诸如光伏发电、风力发电、和地热发电所产生的自然能量的发电设施。

为了在每个电力单元内随意地发电并且为了进一步在电力单元之间平稳地交换电力，电力单元被异步连接。(也就是说，即使多个电力单元互连时，在每个电力单元中使用的电力的频率、相位和电压与在其他电力单元中使用的也都是异步。)

图12示出了电力网络系统10的例子。在图12中，主干电网11发送来自大型发电厂12的大电力。设置多个电力单元21-24。每个电力单元21-24包括负载，例如房屋31，楼房32，发电设施33和34，以及电力存储系统35。

例如，发电设施可以包括太阳能板33和风轮机34。电力存储系统例如是蓄电池34。在本说明书中，发电设施和电力存储系统可以统称为分布式电源。

此外，电力单元21-24分别包括电力路由器41-44，它们用作将连接到其他电力单元或公共电网11上的连接端口。每个电力路由器41-44包括多个引脚(LEG)。(由于篇幅的限制，在图10中省略引脚的附图标记。应该理解，附接至电力路由器41-44的白圈是每个引脚的连接端子。)

现在，每个引脚包括连接端子和电力变换部，并且地址连接到每个引脚。引脚的电力变换意味着将交流(AC)变换为直流(DC)，或将直流(DC)变换为交流(AC)，并且改变电源的相位、频率、和电压。

所有的电力路由器41-44通过通信网络51连接到管理服务器50，并且所有电力路由器41-44的操作由管理服务器50整体控制。例如，管理服务器50指令每个电力路由器41-44，使用附接到每个引脚的地址传送或接收每个引脚的电力。因此，电力通过电力路由器41-44在电力单元之间交换。

由于实现了电力单元之间的电力交换，所以多个电力单元例如可以共享一个发电设施33或34，或一个电力存储系统35。如果能够在电力单元之间交换过剩部分的电力，就能够使电力供需平衡保持稳定，同时大大降低设备成本。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利No.4783453

非专利文献1：Website of Digital Grid Consortium,http://www.digitalgrid.org/index.php/jp/

发明内容

技术问题

如果多个电力单元能够由电力路由器异步地连接，则由此异步连接带来的优点将是非常大的。因此，期望在早期阶段就将电力路由器置入实际使用中。

然而，事实上，为了将电力路由器置入实际使用中，存在没有现有的电力传输和配电设施的具体问题。由于当前主流的电力传输和分配设施采取的是电压、相位、和频率完全同步的电力系统，所以用于连接具有不同电压、相位、或频率的电力系统的电力路由器会出现新的问题。

解决问题的技术方案