[发明专利]一种基于柔性互联的能量路由器拓扑结构及其控制方法

权利要求书

1.一种基于柔性互联的能量路由器拓扑结构，其特征在于：所述拓扑结构包括交流端口单元、直流端口单元以及直流母线；其中，所述交流端口单元、直流端口单元分别连接于直流母线的两侧；

所述交流端口单元的一端与直流母线电联接，另一端与外部交流线路电联接；所述直流端口单元与直流母线电联接；

所述交流端口单元采用双向交流端口结构，在并网情况下为直流母线提供稳定电压，同时提供双向功率回路吸收后级电路传输功率或补充直流电路释放功率；

所述直流端口单元根据需求控制输出侧两端电压、电流或功率值，用于通过线路中的等效阻抗改变线路中的潮流分布。

2.根据权利要求1所述的一种基于柔性互联的能量路由器拓扑及其控制方法，其特征在于：所述交流端口单元内部采用全控型功率器件。

3.根据权利要求1所述的一种基于柔性互联的能量路由器拓扑及其控制方法，其特征在于：所述交流端口单元还包括功率变换模块，用于将直流电转换成交流电。

4.根据权利要求3所述的一种基于柔性互联的能量路由器拓扑及其控制方法，其特征在于：所述功率变换模块采用双向交流变换器结构，具体电路拓扑可为三相全桥电路或三相半桥电路。

5.根据权利要求1所述的一种基于柔性互联的能量路由器拓扑及其控制方法，其特征在于：所述直流端口单元的拓扑结构可以为H桥拓扑、buck电路、boost电路，或为多个半桥电路组合。

6.一种拓扑控制方法，用于对权利要求1-5任一所述的基于柔性互联的能量路由器拓扑结构进行控制，其特征在于：所述控制方法包括：

当电力路由器工作于交流并网工作模式，交流端口单元连接到市电网高压直流电网向低压直流电网传输时，使交流端口单元的功率变换模块工作于功率因数为1的功率模式控制模式，交流端口单元的直流侧工作于直流电压控制模式，当直流母线Vm上的负载功率波动时，动态调整交流端口单元的直流侧的直流电压，改变交流端口单元的交流侧的功率输入，使交流端口单元的直流侧电压通过直流电流前馈控制及直流电压控制自适应调整功率输出；

当电力路由器工作于功率交换模式，能量从直流端口单元向交流电网传输时，使交流端口工作于直流电压控制模式，交流端口单元的交流侧工作于交流功率控制模式；当交流电网输出功率波动时，使直流端口单元的直流母线侧直流端口自适应调整功率输出。