一种能量路由器及其控制方法技术

本发明专利技术公开一种能量路由器及其控制方法，其中，能量路由器包括：用于输入燃气电力的气电输入端口和用于输入电网电力的供电输入端口；低压交流电输出端口和高压直流电输出端口；控制器和能量转换器，所述控制器用于根据接收的供电指令，控制所述能量转换器在应急供电模式和经济供电模式之间进行切换。本发明专利技术提供的能量路由器可以使用能源管理系统访问电力和燃气价格数据，并能智能管理它们的日常能源消耗；本发明专利技术的实施能够缓解电力供应压力，促进多种能源的协同效益，提高智能电网的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种能量路由器及其控制方法


[0001]本专利技术属于能源互联网
，具体涉及一种能量路由器及其控制方法。

技术介绍

[0002]可再生能源的快速增长和电动汽车等新型大功率随机性负荷的接入对电力系统运行和控制造成了一定困难。为了应对这些挑战，从经济和环境角度来看，综合利用现有的电力、天然气等能源基础设施，朝着气电互补的综合能源系统方向发展成为趋势。气电互补综合能源系统是一个包含供电、供气等多种能源耦合的能源网络，它可以实现电力、天然气等各种能源的协调和优化，从而提高整个能源系统的运行效率。
[0003]能量路由器是面向全球能源互联网的一种新型关键配电装置，它是基于全柔性架构的融合电网物理系统，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，集成电能质量控制、能量管理功能、通信等多端口交直流无缝混合配用电装置。
[0004]当前，能量路由器还没有统一的实施标准，尚未有成熟的产品，大多数为实验样机阶段。现有的能量路由器存在制造难度大，功率小、效率低等缺点，同时还存在电流损耗大、发热严重、制造成本高、设备兼容性差等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种能量路由器及其控制方法，以保障用户用电安全以及经济用电。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种能量路由器，包括：
[0007]用于输入燃气电力的气电输入端口和用于输入电网电力的供电输入端口；
[0008]低压交流电输出端口和高压直流电输出端口；
[0009]控制器和能量转换器，所述控制器用于根据接收的供电指令，控制所述能量转换器在应急供电模式和经济供电模式之间进行切换。
[0010]进一步地，所述气电输入端口用于输入380V的燃气电力，所述供电输入端口用于输入380V的电网电力。
[0011]进一步地，所述低压交流电输出端口具体是220V交流电输出端口，所述高压直流电输出端口具体是750V直流电输出端口。
[0012]本专利技术还提供一种能量路由器的控制方法，包括：
[0013]步骤S1，提供如权利要求1
‑
3任一项所述的能量路由器；
[0014]步骤S2，根据每日电价和气电价格的走势图，建立分时电价函数和分时气电价函数；
[0015]步骤S3，根据用电需求，判断是否需要应急供电或者是经济供电，并对应切换供电模式。
[0016]进一步地，所述步骤S2中建立的分时电价函数f(x)和分时气电价函数g(x)如下：
[0017][0018][0019]其中，x为一天中的用电时间段，a1、b1、c1、d1、e1、a2、b2、c2对应不同时间段的电价和气电价。
[0020]进一步地，所述分时电价函数f(x)和分时气电价函数g(x)具体为：
[0021][0022][0023]进一步地，当用电时间处于8时到16时，燃气电力通过供电输入端口输入所述能量路由器，所述能量路由器将燃气电力输出到相应的输出端口。
[0024]进一步地，所述步骤S3具体包括：
[0025]步骤S31，判断接收到的用电需求是否是应急供电指令，若是执行步骤S32，否则执行步骤S33；
[0026]步骤S32，能量路由器切换至应急供电模式，使燃气电力通过气电输入端口输入能量路由器，并输出至相应的输出端口；
[0027]步骤S33，根据分时电价函数和分时气电价函数，判断当前电价和气电价的大小关系，如果当前电价大于气电价，则采用燃气供电，使燃气电力通过气电输入端口输入能量路由器，并输出至相应的输出端口；否则采用电网供电，使电网电力通过气电输入端口输入能量路由器，并输出至相应的输出端口。
[0028]进一步地，所述应急供电指令在电网电力中断时生成。
[0029]进一步地，所述控制方法还包括：经济供电模式下，如果能量路由器的启停成本大于燃气发电成本，则不采用燃气供电。
[0030]实施本专利技术具有如下有益效果：本专利技术将为能量转换器在应急供电和经济供电之间提供管理方案，实现能源需求侧的智能管理，促进多种能源的协同效益；本专利技术提供的能量路由器可以使用能源管理系统访问电力和燃气价格数据，并能智能管理它们的日常能源消耗；本专利技术的实施能够缓解电力供应压力，提高智能电网的稳定性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术实施例一一种能量路由器的路由结构示意图。
[0033]图2是本专利技术实施例二一种能量路由器的控制方法的流程示意图。
[0034]图3是本专利技术实施例中每日电价和气电价格走势图。
[0035]图4是本专利技术实施例中购电价和购气价的曲线示意图。
[0036]图5是本专利技术实施例中应急供电模式和经济供电模式的切换流程示意图。
具体实施方式
[0037]以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本专利技术可以用以实施的特定实施例。
[0038]请参照图1所示，本专利技术实施例一提供一种能量路由器，包括：
[0039]用于输入燃气电力的气电输入端口和用于输入电网电力的供电输入端口；
[0040]低压交流电输出端口和高压直流电输出端口；
[0041]控制器和能量转换器，所述控制器用于根据接收的供电指令，控制所述能量转换器在应急供电模式和经济供电模式之间进行切换。
[0042]具体地，本实施例中能量路由器的输入端为电网电力和燃气电力，气电输入端口用于输入380V的燃气电力，供电输入端口用于输入380V的电网电力；输出端满足低压交流电和高压直流电负荷需求，低压交流电输出端口具体是220V交流电输出端口，高压直流电输出端口具体是750V直流电输出端口。
[0043]进一步地，能量路由器还包括交直流变换器、逆变器、直流母线、能量管理器；交直流变换器用于交流、直流电的变换，直流母线主要是直流端口连接电线，能量管理器用来存储管理信息和执行交直流电变换的控制。
[0044]请参照图2所示，相应于本专利技术实施例一一种能量路由器，本专利技术实施例二提供一种能量路由器的控制方法，包括：
[0045]步骤S1，提供如本专利技术实施例一所述的能量路由器；
[0046]步骤S2，根据每日电价和气电价格的走势图，建立分时电价函数和实时气电价函数；
[0047]步骤S3，根据用电需求，判断是否需要应急供电或者是经济供电，并对应切换供电模式。
[0048]具体地，图3所示为每日电价和气电价格走势图，可以看出气电价和电价不一样，由此形成了分时电价函数f(x)和分时气电价函数g(x)：
[0049][0050][0051]其中，x为一天中的用电时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能量路由器，其特征在于，包括：用于输入燃气电力的气电输入端口和用于输入电网电力的供电输入端口；低压交流电输出端口和高压直流电输出端口；控制器和能量转换器，所述控制器用于根据接收的供电指令，控制所述能量转换器在应急供电模式和经济供电模式之间进行切换。2.根据权利要求1所述的能量路由器，其特征在于，所述气电输入端口用于输入380V的燃气电力，所述供电输入端口用于输入380V的电网电力。3.根据权利要求1所述的能量路由器，其特征在于，所述低压交流电输出端口具体是220V交流电输出端口，所述高压直流电输出端口具体是750V直流电输出端口。4.一种能量路由器的控制方法，其特征在于，包括：步骤S1，提供如权利要求1
‑
3任一项所述的能量路由器；步骤S2，根据每日电价和气电价格的走势图，建立分时电价函数和分时气电价函数；步骤S3，根据用电需求，判断是否需要应急供电或者是经济供电，并对应切换供电模式。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中建立的分时电价函数f(x)和分时气电价函数g(x)如下：(x)和分时气电价函数g(x)如下：其中，x为一天中的用电时间段，a1、b1、c1、d1、e1、a2、b2、c2对应不同时间段的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦丰顺，李铎，张杰，高维杰，鲍重廷，周浩，赖昭阳，李宝华，张瑞锋，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：