【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岸电能量路由器，具体涉及一种岸电能量路由器系统。
技术介绍
1、港口岸电技术是指在船舶停靠港口时利用岸基电源向船舶供电，船舶不再使用辅机进行发电。岸电电源功率可满足船舶停泊后甲板机械、机舱、风机、照明、空调、炊具等全部电力设施的用电需求，以保障船舶靠泊期间的正常营运和对船舶排放废气的有效控制；并可降低燃油消耗成本，社会效益和经济效益显著，港口岸电系统典型结构如图1所示。
2、为了贯彻落实绿色港口的发展理念，进一步减少靠港舰船的用电成本，同时也可以为靠港舰船提供高电能质量和绿色可再生电能；在港口岸电系统内引入新能源发电系统和储能单元受到众多学者和研究机构的关注。传统岸电采用市电对靠港船舶供能，虽然解决了靠港船舶采用船舶柴油发电机为自己供能而产生大量碳排放的问题，但是市电大多数来自火力发电，同样会增加碳排放。港口地势空旷，日照和风力资源丰富，因此利用可再生资源接入岸电系统是大势所趋。
3、目前的方法中，有采用将新能源电和谷值市电储存，实现谷电峰用，节约港口船舶的用电成本，但没有提供新能源发电系统接入港口的具体方式以及新能源发电系统和储能单元的具体协调控制方法。还有采用分布式交流母线岸电系统，储能单元和光伏发电系统并网需要包括三相逆变器、直流变换器等多级变换器，投资和能源消耗过多并且也没有提供新能源发电系统和储能单元的具体协调控制方法。
4、综上可以明显地发现，绝大多数新能源接入的岸电微网系统往往采用交流母线形式，采用多级变换器，系统结构复杂并且成本和损耗过大，并且也没有具体提出包含新
技术实现思路
1、为克服上述相关技术中存在的问题，本申请提供一种岸电能量路由器系统。
2、根据本申请实施例的第一方面，提供一种岸电能量路由器系统，所述岸电能量路由器系统包括：直流母线、中央管理层和底层控制层；所述中央管理层包括：岸电能量管理单元，所述岸电能量管理单元与港口调度中心连接；所述底层控制层包括：多个单元，每个单元均与所述岸电能量管理单元和所述直流母线连接；所述多个单元包括：若干输入单元和若干输出单元；
3、所述岸电能量管理单元，用于接收各单元的电气数据，并基于所述各单元的电气数据，确定岸电能量路由器系统的工作模式切换指令，并将所述切换指令发送至其对应的单元，以及将所述各单元的电气数据发送至港口调度中心；
4、所述底层控制层中的每个单元，均用于采集其自身的电气数据，并将所述电气数据发送至所述岸电能量管理单元，以及接收所述切换指令并执行所述切换指令对应的自身的控制策略，维持直流母线电压稳定。
5、优选的，所述若干接入单元，包括：港口电网单元、新能源发电单元和储能单元；所述若干输出单元包括：船舶负载单元；
6、所述港口电网单元通过降压变换器与市电网连接，所述港口电网单元通过变压器和三相整流器与所述直流母线连接；
7、所述新能源发电单元通过三相不控整流器或升压变换器接入所述直流母线；
8、所述储能单元通过双向直流变换器接入所述直流母线；
9、所述船舶负载单元通过三相逆变器及变压器接入所述直流母线。
10、优选的，所述港口电网单元的控制策略为直流母线电压控制策略；所述直流母线电压控制策略包括：整流模式和逆变模式；
11、所述新能源发电单元的控制策略为：mppt控制策略；
12、所述储能单元的控制策略为：恒母线电压充/放电控制策略和恒功率充/放电控制策略；
13、所述船舶负载单元的控制策略为：虚拟同步发电机控制策略。
14、优选的，所述工作模式包括：工作模式1-0、工作模式1-1、工作模式1-2、工作模式1-3、工作模式2-1和工作模式2-2；
15、所述工作模式1-0包括：岸电能量路由器系统启动，所述新能源发电单元执行mppt控制策略，所述港口电网单元执行直流母线电压控制策略，所述储能单元闲置，所述港口电网单元维持直流母线电压稳定；
16、所述工作模式1-1包括：所述新能源发电单元执行mppt控制策略，所述港口电网单元执行整流模式，所述储能单元执行恒功率放电控制策略，所述港口电网单元维持直流母线电压稳定；
17、所述工作模式1-2包括：所述新能源发电单元执行mppt控制策略，所述储能单元执行恒母线电压充/放电控制策略，所述储能单元维持直流母线电压稳定；
18、所述工作模式1-3包括：所述新能源发电单元执行mppt控制策略，所述港口电网单元执行逆变模式，所述储能单元执行恒功率充电控制策略，所述港口电网单元维持直流母线电压稳定；
19、所述工作模式2-1包括：所述储能单元闲置，所述新能源发电单元执行mppt控制策略，所述港口电网单元执行整流模式，所述港口电网单元维持直流母线电压稳定；
20、所述工作模式2-2，包括：所述储能单元闲置，所述新能源发电单元执行mppt控制策略，所述港口电网单元执行逆变模式，所述港口电网单元维持直流母线电压稳定。
21、优选的，所述岸电能量管理单元，具体用于：
22、基于预设的第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值，根据所述港口电网单元实时输出功率、所述储能单元中蓄电池的荷电状态soc或直流母线电压波动程度，确定岸电能量路由器系统的工作模式切换指令.；
23、其中，所述第一阈值小于所述第二阈值，所述第三阈值大于所述第四阈值。
24、优选的，所述岸电能量管理单元，包括：
25、第一确定模块，用于若当前工作模式为1-0，则根据所述港口电网单元实时输出功率或所述储能单元中蓄电池的荷电状态soc，确定所述切换指令为将当前工作模式由工作模式1-0切换至其他工作模式。
26、优选的，所述第一确定模块，具体用于：
27、若当前工作模式为1-0，且港口电网单元实时输出功率大于储能单元处于恒功率充/放电控制策略下的充放电功率的给定值，则所述切换指令为将当前工作模式由工作模式1-0切换至工作模式1-1；
28、若当前工作模式为1-0，且所述储能单元中蓄电池的荷电状态soc小于等于第一阈值，则所述切换指令为将当前工作模式由工作模式1-0切换至工作模式2-1；
29、若当前工作模式为1-0，且所述港口电网单元实时输出功率大于等于恒功率充放电控制策略下的充放电功率的给定值或者所述港口电网单元实时输出功率小于等于恒功率充放电控制策略下的充放电功率的给定值，则所述切换指令为将当前工作模式由工作模式1-0切换至工作模式1-2；
30、若当前工作模式为1-0，且所述储能单元中蓄电池的荷电状态soc大于等于第二阈值，则所述切换指令为将当前工作模式由工作模式1-0切换至工作模式2-2；
31、若当前工作模式为1-0，且所述港口电网单元实时输出功率小于储能单元处于恒功率充放电控制策略下的充本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种岸电能量路由器系统，其特征在于，所述岸电能量路由器系统包括：直流母线、中央管理层和底层控制层；所述中央管理层包括：岸电能量管理单元，所述岸电能量管理单元与港口调度中心连接；所述底层控制层包括：多个单元，各单元均与所述岸电能量管理单元和所述直流母线连接；所述多个单元包括：若干输入单元和若干输出单元；
2.根据权利要求1所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述若干接入单元，包括：港口电网单元、新能源发电单元和储能单元；所述若干输出单元包括：船舶负载单元；
3.根据权利要求2所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述港口电网单元的控制策略为直流母线电压控制策略；所述直流母线电压控制策略包括：整流模式和逆变模式；
4.根据权利要求3所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述工作模式包括：工作模式1-0、工作模式1-1、工作模式1-2、工作模式1-3、工作模式2-1和工作模式2-2；
5.根据权利要求4所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述岸电能量管理单元，具体用于：
6.根据权利要求5所述的岸电能量路由器系统，其特
7.根据权利要求6所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于：
8.根据权利要求5所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述岸电能量管理单元，还包括：
9.根据权利要求8所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述第二确定模块，具体用于：
10.根据权利要求5所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述岸电能量管理单元，还包括：
11.根据权利要求10所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述第三确定模块，具体用于：
12.根据权利要求5所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述岸电能量管理单元，还包括：
13.根据权利要求12所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述第四确定模块，具体用于：
14.根据权利要求5所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述岸电能量管理单元，还包括：
15.根据权利要求14所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述第五确定模块，具体用于：
16.根据权利要求5所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述岸电能量管理单元，还包括：
17.根据权利要求16所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述第六确定模块，具体用于：
18.根据权利要求3所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述直流母线电压控制策略，包括：
19.根据权利要求3所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述MPPT控制策略，包括：
20.根据权利要求3所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述恒母线电压充/放电控制策略，包括：所述储能单元中的蓄电池的充/放电功率不能超过预设的最大充/放电功率；
21.根据权利要求3所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述虚拟同步发电机控制策略，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种岸电能量路由器系统，其特征在于，所述岸电能量路由器系统包括：直流母线、中央管理层和底层控制层；所述中央管理层包括：岸电能量管理单元，所述岸电能量管理单元与港口调度中心连接；所述底层控制层包括：多个单元，各单元均与所述岸电能量管理单元和所述直流母线连接；所述多个单元包括：若干输入单元和若干输出单元；
2.根据权利要求1所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述若干接入单元，包括：港口电网单元、新能源发电单元和储能单元；所述若干输出单元包括：船舶负载单元；
3.根据权利要求2所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述港口电网单元的控制策略为直流母线电压控制策略；所述直流母线电压控制策略包括：整流模式和逆变模式；
4.根据权利要求3所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述工作模式包括：工作模式1-0、工作模式1-1、工作模式1-2、工作模式1-3、工作模式2-1和工作模式2-2；
5.根据权利要求4所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述岸电能量管理单元，具体用于：
6.根据权利要求5所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述岸电能量管理单元，包括：
7.根据权利要求6所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于：
8.根据权利要求5所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述岸电能量管理单元，还包括：
9.根据权利要求8所述的岸电能量路由器系统，其特征在于，所述第二确定模块，...
【专利技术属性】
技术研发人员：屈博，卜凡鹏，吴志坚，黄国栋，杨晨，董晓峰，张智坤，李园琪，朱超群，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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