[发明专利]一种模块化能量路由器系统的经济运行控制方法

说明书

本发明提出一种模块化能量路由器系统的经济运行控制方法，所述的系统包括即插即用模块，所述即插即用模块包括直流母线接口，以及交流母线接口，分别用于连接到外部直流母线或交流母线，或将即插即用模块直接连接到母体柜；当所述即插即用模块通过直流母线接口、交流母线接口接入外部直流母线、交流母线时或者例如接入外部母体柜运行时，执行集成运行策略；当所述即插即用模块不与外部直流母线或交流母线连接，作为便携式移动装置使用时，执行独立运行策略。本发明的控制方法有利于提升分布式能源/氢能利用率，有效弥补现有缺陷，实现经济优化，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及制氢及能源领域，具体涉及一种模块化分布式能源/氢能能量路由器系统的经济运行控制方法。

背景技术

氢能由于其从制备到消费各个阶段都不产生污染物，并具备在高海拔高寒等极端天气地区应用的良好适应性，越来越受到人们的关注。目前在电力领域，可以选择使用可再生能源制氢作为电力调峰的手段。但现有的风/光互补制氢系统通常采用可再生能源交流汇集的方式，存在大量不必要的电力电子变换环节，系统的效率和可靠性较低、控制复杂，并且难以选择取能成本最低的储能控制策略。

近年来，相关学者提出了交直流混合微网、能量路由器技术，降低交直流变换环节，将可再生能源通过直流微网进行集成，在一定程度上为实现可再生能源互补制氢提供了有效的技术手段。

专利“用于分布式发电的能量路由器”201110268090.9提供一种组网方案、稳定控制手段和负荷管理策略，使得多种不稳定电源接入该能量路由器之后，输出为稳定的可控的交流电能。

现有控制方法侧重于稳定交/直流母线电压的幅值以及不同电压等级的多种制氢负荷需求，但难以选择最优储能功率使得系统整体经济性最佳。

发明内容

本发明针对这一新问题，提出一种模块化能量路由器系统的经济运行控制方法，包括如下步骤：

本发明的技术方案为：一种模块化能量路由器系统的经济运行控制方法，所述的系统包括即插即用模块，所述即插即用模块包括直流母线接口，以及交流母线接口，分别用于连接到外部直流母线或交流母线，或将即插即用模块直接连接到母体柜；其特征在于：

当所述即插即用模块通过直流母线接口、交流母线接口接入外部直流母线、交流母线时或者例如接入外部母体柜运行时，执行集成运行策略；

当所述即插即用模块不与外部直流母线或交流母线连接，作为便携式移动装置使用时，执行独立运行策略。

进一步的，所述的集成运行策略或独立运行策略，获取即插即用模块中的储能充电功率，直流母线交换功率，交流母线交换功率，将所述的储能充电功率，直流母线交换功率，交流母线交换功率代入预设的价格模型获取储能充电费用，直流母线取能费用，交流母线取能费用；将所述的直流母线取能费用，交流母线取能费用数值进行比对，储能充电功率，直流母线交换功率，交流母线交换功率进行比对；根据比对结果和直流母线交换功率，交流母线交换功率数值，以控制模块中的开关，选择最经济的控制策略。

集成运行时，第一直流开关、第一交流开关导通，第二直流开关导通，其余开关断开。

进一步的，当即插即用模块投入母体柜时，或连接到外部直流母线或交流母线时，且第一直流总线电压需要调整时，第一直流开关、第一交流开关导通，第三直流开关导通，第四DC/DC变换器工作；其余开关断开；

设定：

C_es＝|P_es|j_es

C_DC＝a₁+a₂*|P_DC|+a₃*(P_DC)²