[发明专利]一种能源互联网用能源路由器及能源处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及能源互联网领域，具体讲涉及一种能源互联网用能源路由器及能源处理方法。

背景技术

综合运用先进的电力电子技术,信息技术和智能管理技术的能源互联网是将大量由分布式能量采集装置,分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络节点互联起来,实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。从政府管理者视角来看，能源互联网是兼容传统电网的，可以充分、广泛和有效地利用分布式可再生能源的、满足用户多样化电力需求的一种新型能源体系结构；从运营者视角来看，能源互联网是能够与消费者互动的、存在竞争的一个能源消费市场，只有提高能源服务质量，才能赢得市场竞争；从消费者视角来看，能源互联网不仅具备传统电网所具备的供电功能，还为各类消费者提供了一个公共的能源交换与共享平台。

为适应能源发展面临的资源紧张、环境污染、气候变化的严峻挑战，世界各国能源发展的重点将逐步转向构建能源互联网，建立以清洁能源为主导的新型全球能源开发、配置和利用体系，以实现能源安全、清洁、高效和可持续发展。能源互联网的实现面临以下两方面的挑战：一是，能源互联网的成功很大程度上取决于高效利用分布式可再生能源，提供稳定的能源供给，但新能源发电方式往往具有地理分散性、间歇性、随机性和不可控性；另一方面，能源互联网是多能交互的能源综合互联体系，除电能之外，热能、气能等不同方式的能源也参与其中，因此实现多能交互，提高综合能源利用效率成为能源互联网必须解决的重要问题。

针对以上两方面的挑战，为实现能源互联网分布式能源高效接入、多种能量高效利用，需要提供一种基于电力电子变换技术的能源路由器。

发明内容

为满足现有技术发展的需要，本发明提供了一种用于能源互联网的能源路由器。

本发明提供的用于能源互联网的能源路由器，其改进之处在于，所述能源路由器包括：

能源输入接口,用于接入本地设备电能、可再生能源以及由燃气和一次能源转换而成的高压交流电；

以高压直流母线和/或低压直流母线作为联接点的交直流转换模块，用于对所述能源输入接口接入的能源进行转换；

能源输出接口，用于输出转换后的能源。

优选的，所述交直流转换模块包括：

第一转换模块，用于对由燃气和热能转化、并入电网的高压交流电进行电能转换；

第二转换模块，用于对可再生能源进行电能转换；

第三转换模块，用于对本地设备电能进行电能转换。

优选的，所述第一转换模块包括DC/DC直流转换模块以及至少两个AC/DC交直流转换模块，或者所述第一转换模块包括AC/DC交直流转换模块以及至少两个DC/DC直流转换模块；

其中，AC/DC交直流转换模块一端与用于接入高压交流电的能源输入接口相连、另一端与高压直流母线相连，DC/DC直流转换模块一端与所述高压直流母线相连、另一端与低压直流母线相连，所述低压直流母线经另一AC/DC交直流转换模块和/或DC/DC直流转换模块与所述能源输出接口相连。

优选的，所述第二转换模块至少包括两个DC/DC直流转换模块，其中，一个DC/DC直流转换模块一端与用于接入风能和/或太阳能的能源输入接口相连、另一端与低压直流母线相连，另一个DC/DC直流转换模块一端与所述低压直流母线相连、另一端与能源输出接口相连。

优选的，所述第三转换模块包括AC/DC交直流转换模块以及至少两个DC/DC直流转换模块，或者，所述第三转换模块包括DC/DC交直流转换模块以及至少两个AC/DC直流转换模块；

其中，一个AC/DC交直流转换模块和一个DC/DC直流转换单元一端与用于接入本地设备电能的能源输入接口相连、另一端与低压直流母线相连，另一个AC/DC交直流转换单元和/或DC/DC直流转换单元的一端与所述低压直流母线相连、另一端与能源输出接口相连。

优选的，所述AC/DC交直流转换模块为单相全桥双向逆变单元，或三相半桥PWM整流器；

所述DC/DC直流变换模块为双向Buck-Boost电路。

优选的，进一步包括：储能模块，一端与能源路由器的能源输出接口相连、另一端连接其他能源路由器的能源输出接口，用于平衡能源路由器间的电压，以实现不同局域网间的能量互通。

优选的，所述低压直流母线和/或所述高压直流母线为所述交直流转换模块分别提供低压平衡点和高压平衡点，平衡母线两侧的电压。

一种能源处理方法，所述能源处理方法包括：