[发明专利]应用于交直流混合电力系统的电能路由器集群系统

说明书

本发明公开了一种应用于交直流混合电力系统的电能路由器集群系统，包括：以多台电能路由器模组和集群控制器为核心，与外部设备组网连接；每台电能路由器模组具有至少三个电能端口，具备电能变换和电能路由功能；外部设备包括交流防雷汇流箱、直流防雷汇流箱、多个交/直流接触器、交流配电柜、直流配电柜、交流开关柜和直流开关柜；集群系统控制器与电能路由器集群系统的计量装置、保护装置、控制装置进行信息交互。该系统可视为一台虚拟的“电能路由器”，满足电能路由器所具备的电能变换、传输路径可控优选、传输容量可控分配等基本功能，可有效降低设备成本，有效提高设备能效、组网灵活性、能源系统可靠性，简单易实现。

技术领域

本发明涉及电力电子设备技术领域，特别涉及一种应用于交直流混合电力系统的电能路由器集群系统。

背景技术

目前，由于电力电子技术还处于发展阶段，基于电力电子变换的电能路由器在成本、效率、可靠性方面相比传统电力设备(如工频变压器)处于劣势。就应用于交直流混合电力系统的电能路由器而言，若采用集中式方案，即单台大功率电能路由器，其在研发难度和研发成本上往往大于总容量相同的多台设备；一旦集中式方案在设备检修或者损坏时，将会导致整个配电系统无法正常运行，可靠性得不到保障；在电能路由器负载率处于较低水平时，集中式方案中，电能路由器容量得不到有效利用，其稳态损耗为系统高效率运行带来了负面影响，电能路由器的组网灵活性无法得到充分利用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种应用于交直流混合分布式可再生能源系统的电能路由器集群系统，该系统可有效降低设备成本，有效提高设备能效、组网灵活性、能源系统可靠性，简单易实现。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种应用于交直流混合电力系统的电能路由器集群系统，包括：以多台电能路由器模组和集群控制器为核心，与外部设备组网连接；外部设备，所述外部设备包括至少一个交流防雷汇流箱、至少一个直流防雷汇流箱、多个交/直流接触器、交流配电柜、直流配电柜、交流开关柜和直流开关柜；多台电能路由器模组，所述多台电能路由器模组的每个模组具有至少三个电能端口，具备电能变换和电能路由功能，所述多台电能路由器模组与所述外部设备组网连接；以及集群系统控制器，所述集群系统控制器以及所述电能路由器集群系统的计量装置、保护装置、控制装置进行信息交互，其包括实时交互信息以及离线交换信息，其中，所述实时交互信息包括：集群系统运行信息、运行控制指令、策略执行返校，并且所述离线交换信息包括：所述电能路由器集群系统的模型文件、所述集群系统控制器下发指令执行期间内所述电能路由器集群系统计量、保护、控制装置对所述电能路由器集群系统的动作指令记录文件。

本发明实施例的应用于交直流混合电力系统的电能路由器集群系统，可以为不同的新能源发电装置和不同类型的储能、负载提供灵活多样化的电气接口形式，减少了原交直流混合电力系统的变流环节，结构更加高效、紧凑，可实现分布式能源的大容量、灵活、高效接入，并通过电能路由器主动控制，可以实现各个终端和节点功率流定量、定点、定时控制，实现整个交直流混合电力系统对电能的主动调度管理，从而不仅可以有效降低设备成本，而且可以有效提高设备运行能效、组网灵活性、交直流混合分布式可再生能源系统的可靠性，简单易实现。

另外，根据本发明上述实施例的应用于交直流混合电力系统的电能路由器集群系统还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述多个电能路由器模组的交流输出端口和直流输出端口的出口均安装有接触器，并且所述交流输出端口和直流输出端口分别与交流防雷汇流箱和直流防雷汇流箱的输入端相连。

进一步地，在本发明的一个实施例中，高压交流防雷汇流箱的输出端引出总线以作为电能路由器集群系统的对外高压交流端口，并且所述高压交流端口引出总线，并连接至所述交流开关柜的输入端，所述交流开关柜的输出端与网侧高压交流母线相连。