一种多路交流环网型能量路由器制造技术

本发明专利技术涉及一种多路交流环网型能量路由器，包括依次串联的固态转换开关级、输入级、输出级；所述固态转换开关的输入端分别与不同的配电线路连接，在同一时间只有一条配电线路导通，其余断开。本发明专利技术方案能够保障在线监测终端不断电工作，并且实现了故障时刻对配电线路的切换，使得用户从多个方向获取电源，取电更加可靠安全，提高了供电可靠性和灵活性。

A multi-channel AC ring network energy router

The invention relates to a multi-channel AC loop energy router, which comprises a series solid-state conversion switch stage, an input stage and an output stage; the input terminals of the solid-state conversion switch are respectively connected with different distribution lines, and only one distribution line is turned on at the same time, while the rest is disconnected. The scheme of the invention can ensure the on-line monitoring terminal to work continuously, and realize the switching of the distribution line at fault time, so that the user can obtain power from multiple directions, so that the power supply is more reliable and safe, and the reliability and flexibility of the power supply are improved.

【技术实现步骤摘要】
一种多路交流环网型能量路由器
本专利涉及电力电子信息
，具体涉及一种多路交流环网型能量路由器。
技术介绍
随着经济的发展，用户对供电的需求加大，对电力系统的要求也越来越高，停电或者短时间的停电都会影响到用户的生活和生产。目前配电网对于用户接入、故障解除、设备检查和维修、事故处理和上级电网检修需要等工作的实施，一般采用先停电后倒电的方式，导致停电的概率频繁，数量增多，时间增加，停电严重影响用户的正常生活和生产，另外，供电公司由于停电也降低了销售电量，给自身造成了不可估量的经济损失。因此，若可以采取多环路供电的方式，则可以有效缩短停电面积，降低停电给用户带来的影响，提高电力企业的供电可靠性。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术提出一种多路交流环网型能量路由器，该路由器是电力电子技术与信息技术相结合的全柔性控制多路交流环网型能量路由器拓扑结构，使得用户实现从多个方向获取电源，从而提高供电可靠性和灵活性。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：一种多路交流环网型能量路由器，包括依次串联的固态转换开关级、输入级、输出级；所述固态转换开关级的输入端分别与不同的配电线路连接，在同一时间只有一条配电线路导通，其余断开。优选的，所述固态转换开关级包括至少两个与所述固态转换开关级的输出端并联的三相转换开关，所述每个三相转换开关输入端分别与一条配电线路连接。优选的，还包括隔离级，所述隔离级的一端通过高压直流母线与所述输入级连接，另一端通过低压直流母线与所述输出级相连。优选的，所述输入级由三相滤波器和对应的AC/DC变流器组成。进一步地，所述隔离级包括依次连接的原边DC/AC变换器、高频变压器和副边AC/DC变换器。进一步地，所述三相转换开关有3个。进一步地，当配电网稳态运行时，接通第一三相转换开关，其余三相转换开关处于断开状态，能量路由器通过与第一三相转换开关相连的配电线路交换能量；当与第一三相转换开关相连的配电线路出现故障或者需要检修时，断开所述第一三相转换开关，同时闭合第二三相转换开关，其余三相转换开关仍处于断开状态，能量路由器利用与第二三相转换开关相连的配电线路交换能量；如果第一、第二三相转换开关均出现故障或者与第三相转换开关连接的配电线路需要与能量路由器进行能量交换时，则导通第三三相转换开关，同时断开第一、第二三相转换开关。进一步地，所述三相转换开关有2个。优选的，所述输出级与中压直流线路、低压直流线路和用电侧交流电路连接。与最接近的现有技术比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供一种多路交流环网型能量路由器，包括依次串联的固态转换开关级、输入级、输出级；所述固态转换开关级的输入端分别与不同的配电线路连接，在同一时间只有一条配电线路导通，其余断开。使得多路交流环网型能量路由器保证与一条配电线路连通的同时，实现了故障时刻对配电线路的切换。此外还包括隔离级，隔离级的一端通过高压直流母线与所述输入级连接，另一端通过低压直流母线与所述输出级相连。通过对多路交流环网型能量路由器的系统结构和控制策略进行适当的设计，其在连接配电线路3kV-35kV线路面向较大范围负荷区域具有交直流混合供电、潮流控制、环网供电、断路器和电能质量控制功能的同时，还可实现分布式电源的互联及并入电网。本方案的提出使得用户可以从多个方向获取电源，从而提高供电可靠性和灵活性。能量路由器是面向全球能源互联网的新型关键配电装备，它是基于全柔性架构的融合电网信息物理系统，具有计算、通讯、精确控制、远程协调、自治，以及即插即用等功能，集成通信、电能质量控制和能量管理功能的四象限多端口交直流无缝混合配用电装备。附图说明图1为本专利技术提供的多路交流环网型能量路由器结构示意图；图2本专利技术实施例所提供的两路交流环网型能量路由器主电路拓扑结构框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。本专利提出一种多路交流环网型能量路由器，使得用户可以从多个方向获取电源，从而提高供电可靠性和灵活性。本专利设计的多路交流环网型能量路由器系统结构如附图1所示，包括依次串联的固态转换开关级、输入级、输出级；所述固态转换开关级的输入端分别与不同的配电线路连接，在同一时间只有一条配电线路导通，其余断开。具有连接配电线路3kV-35kV线路面向较大范围负荷区域交直流混合供电、潮流控制、环网供电、断路器和电能质量控制器等功能。能够保障在线监测终端不断电工作，并且实现了故障时刻对配电线路的切换，使得用户从多个方向获取电源，取电更加可靠安全，提高了供电可靠性和灵活性。固态转换开关级包括至少两个与固态转换开关级的输出端并联的三相转换开关，所述每个三相转换开关输入端分别与一条配电线路连接。输入级由三相滤波器和对应的AC/DC变流器组成。输入级用于在并网模型下，通过配电网交流并网电路与配电网进行电能交换，并保持高压直流母线电压恒定和单位功率因数运行；输出级与中压直流线路、低压直流线路和用电侧交流电路连接。其中输出级包括：输出交流级，用于为用户提供高质量的交流电能，方便工频交流型分布式电源通过能量路由器接入配电网；输出直流级，用于直流斩波，并为用户提供多个电压等级的直流供电，使得直流型分布式电源通过能量路由器接入配电网。该多路交流环网型能量路由器还包括隔离级；所述隔离级的一端通过高压直流母线与所述输入级连接，另一端通过低压直流母线与所述输出级相连。隔离级，用于电压等级变换和故障隔离，以实现能量的双向流动；隔离级包括依次连接的原边DC/AC变换器、高频变压器和副边AC/DC变换器。隔离级与输入级通过高压直流母线相连。三相转换开关有3个。当配电网稳态运行时，接通第一三相转换开关，其余三相转换开关处于断开状态，能量路由器通过与第一三相转换开关相连的配电线路交换能量；当与第一三相转换开关相连的配电线路出现故障或者需要检修时，断开所述第一三相转换开关，同时闭合第二三相转换开关，其余三相转换开关仍处于断开状态，能量路由器利用与第二三相转换开关相连的配电线路交换能量；如果第一、第二三相转换开关均出现故障或者与第三相转换开关连接的配电线路需要与能量路由器进行能量交换时，则导通第三三相转换开关，同时断开第一、第二三相转换开关。本实施例中，固态转换开关级主要由三相固态转换开关1到固态转换开关n输出侧并联组成，其输入侧分别与配电线路1到n相连。为了系统运行的安全和可靠性，通常n小于等于3。稳态运行时，固态转换开关1接通，其余固态转换开关处于断开状态，能量路由器通过与固态转换开关1相连的配电线路1交换能量；当配电线路1出现故障或需要检修时，断开固态转换开关1，同时闭合固态转换开关2，其余固态转换开关仍处于断开状态，此时能量路由器改由与固态转换开关2相连的配电线路2交换能量，同理如果固态转换开关1和2均出现故障或者配电线路3更加迫切需要与能量路由器进行能量交换，则导通固态转换开关3，同时断开固态转换开关1和2，从而实现能量路由器的供电不间断性和灵活性；输入级由三相滤波器和对应AC/DC变流器组成，在并网模型下控制与配电网的电能交换，并保持高压直流母线电压恒定和单位功率因数运行；隔离级与输入级通过高压直流母线相连，隔离级主要由原边DC/AC变换器、高频变压器和副边AC/DC变换器组成，完成电压等级变换和故本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多路交流环网型能量路由器，其特征在于：包括依次串联的固态转换开关级、输入级、输出级；所述固态转换开关级的输入端分别与不同的配电线路连接，在同一时间只有一条配电线路导通，其余断开。

【技术特征摘要】
1.一种多路交流环网型能量路由器，其特征在于：包括依次串联的固态转换开关级、输入级、输出级；所述固态转换开关级的输入端分别与不同的配电线路连接，在同一时间只有一条配电线路导通，其余断开。2.如权利要求1所述的多路交流环网型能量路由器，其特征在于,所述固态转换开关级包括至少两个与所述固态转换开关级的输出端并联的三相转换开关，所述每个三相转换开关输入端分别与一条配电线路连接。3.如权利要求1所述的多路交流环网型能量路由器，其特征在于，还包括隔离级，所述隔离级的一端通过高压直流母线与所述输入级连接，另一端通过低压直流母线与所述输出级相连。4.如权利要求1所述的多路交流环网型能量路由器，其特征在于，所述输入级由三相滤波器和对应的AC/DC变流器组成。5.如权利要求3所述的多路交流环网型能量路由器，其特征在于，所述隔离级包括依次连接的原边DC/AC变换器、高频变压器和副边AC/DC变换器。6.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛万兴，段青，马春艳，史常凯，沙广林，李振，李玉凌，赵彩虹，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网江西省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11