[实用新型]电能质量综合治理和功率优化的能量路由器

权利要求书

1.电能质量综合治理和功率优化的能量路由器，其特征在于：包括串联变压器(4)、网侧隔离变换器(7)、负载侧变换器(9)、功能切换开关S_i和集中控制器(12)；

所述的串联变压器(4)的原边连接于智能配电网的网侧高压交流母线(1)与负载侧低压交流母线(13)之间；

所述的网侧隔离变换器(7)通过低压直流母线(10)与负载侧变换器(9)连接，且低压直流母线(10)通过储能系统连接至分布式电源；

所述的功能切换开关S_i包括电源切换开关S₁(2)、串联变压器切换开关S₂(3)、网侧串联切换开关S₃(5)、网侧并联切换开关S₄(6)、负载侧并联切换开关S₅(11)和串联变压器线路投切开关S₆，其中，电源切换开关S₁(2)连接于智能配电网的网侧高压交流母线(1)与公共连接点PCC之间，串联变压器切换开关S₂(3)与串联变压器(4)的原边并联，网侧串联切换开关S₃(5)连接于串联变压器(4)的副边与网侧隔离变换器(7)之间，网侧并联切换开关S₄(6)连接于公共连接点PCC与网侧隔离变换器(7)之间，负载侧并联切换开关S₅(11)连接于负载侧变换器(9)与负载侧低压交流母线(13)之间，串联变压器线路投切开关S₆位于串联变压器原边两路出线端子与线路之间；

所述的集中控制器(12)包括检测单元、故障判断单元、功能选择单元、外环控制单元和内环控制单元，其中，检测单元用于对智能配电网的网侧高压交流母线(1)的电压、电流，负载侧低压交流母线(13)的电压、电流进行检测；故障判断单元用于判断智能配电网与能量路由器是否出现故障；功能选择单元根据智能配电网、分布式电源和负载的运行工况，通过调整功能切换开关S_i的组合，选择合理的工作模式；外环控制单元根据功能选择单元确定的工作模式，分别生成网侧隔离变换器(7)的控制指令和负载侧变换器(9)的控制指令；内环控制单元根据外环控制单元生成的控制指令，分别生成网侧隔离变换器(7)和负载侧变换器(9)功率开关管的驱动脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的电能质量综合治理和功率优化的能量路由器，其特征在于：所述的网侧隔离变换器(7)具有三相输入端(u₃、v₃、w₃)和一路低压直流母线输出端(p₁、n₁)，网侧隔离变换器(7)由多个隔离变换子模块(8)组成，且三相的隔离变换子模块(8)数量相同；

所述的每个隔离变换子模块(8)均有输入侧首端(a₁)和输入侧尾端(a₂)、输出侧首端(b₁)和输出侧尾端(b₂)，且各相中的第一个隔离变换子模块(8)的输入侧首端(a₁)引出端子作为三相输入端(u₃、v₃、w₃)，最后一个隔离变换子模块(8)的输入侧尾端(a₂)相间星型连接；同相内的下一个隔离变换子模块(8)的输入侧首端(a₁)连接至其相邻的上一隔离变换子模块(8)的输入侧尾端(a₂)；三相所有隔离变换子模块(8)的输出侧首端(b₁)相连作为低压直流母线输出侧首端(p₁)，隔离变换子模块(8)的输出侧尾端(b₂)相连作为低压直流母线输出侧尾端(n₁)。