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项目背景
能源供给对人类社会的重要性不言而喻,但长期以来传统能源的逐渐枯竭及其使用所带来的环境问题一直困扰着全世界。近年来各国专家学者提出了构建全球能源互联网的设想,旨在为世界提供更安全、更经济、更清洁、可持续的能源。这一设想的重要特点是将分布式可再生能源发电系统(如风电、光伏等)大规模接入电网中,均衡地域间能源供需差异,实现世界性能源消费结构的转型,缓解人类对化石能源的依赖。
能源互联网的实现要从配电网建设开始,能量路由器则是关键设备。能量路由器是个开放式的能量载体,具有以下特点:
1)不仅能实现变压功能,还提供了各种电能形式的标准化接口,能实现包括分布式发电装置在内的各种交直流电力设备的接入。
2)能够对各端口的电压电流进行实时控制,实现能量管理、潮流调度等电网需求。
3)动态特性良好,具有应对短路故障、完成低压穿越等功能。最后,可以轻松完成电网数据的采集,为更大范围内能源互联网的运行策略制定提供大数据依据。
目前,各国学者对能量路由器的拓扑和控制策略已有一定的研究,而能量路由器的正常运行离不开拓扑中关键元件参数的合理设计,如并网电感、母线电容等。能量路由器作为新兴设备,其参数设计有自己的特点,一方面,能量路由器的参数设计需要考虑复杂拓扑、复杂控制、多能量流向等因素的相互关系;另一方面,参数设计影响到能量路由器的体积、重量等,在其应用推广中是不可忽视的关键点。而学界在能量路由器参数设计系统方法研究甚少。
主要创新点
首先针对一种较为成熟的电路提出了新型的参数设计方法,该方法能够准确计算出能量路由器中起到能量传递关键作用无源器件的参数,思路明确、扩展性好;随后针对三级式模块化配网能量路由器电路给出了参数设计算例,重点介绍了高频变压器漏感、并网电感、母线电容的设计思路与方法;最后对以上设计进行了仿真与实验验证,证明了所提新型方法的可行性和有效性。
解决的问题和意义
本文以一种面向能源互联网的三级式模块化多端口能量路由器电路为例,提出了一种能量路由器关键参数设计方法。该方案的关键特征是将能量平衡关系-这一变换器本质特性运用于参数设计中,具有思路明确、计算准确等优势,可以广泛用于类似设备的参数整定设计,从而实现这些设备在能源互联网中的稳定运行、相互兼容。仿真与实验结果验证了所提方法的合理性。
后续研究
下一步将提升实验的功率等级以及电压等级。
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3月28日上午,长沙市雨花区与国网长沙供电公司签订新型电力系统深化合作协议,通过建立健全“政府主导、政企联动、责任共担、合作共赢”等工作机制,充分发挥各自优势,加强在能源电力领域的全面合作,加快构建新型电力系统,实现雨花区电网向能源互联网转型升级,为加快建设全国一流现代化强区提供强
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1月26日,国网光山县供电公司召开二届四次职代会暨2024年工作会议,认真落实市供电公司四届四次职代会暨2024年工作会议、县委经济工作会议部署,总结工作、分析形势、部署任务,为建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业,奋力谱写“两个更好”、推进现代化光山建设作出新的更大贡献。2023年,国网
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配电网连接电力主网和千家万户,在保障电力供应、支撑经济社会发展、服务改善民生等方面发挥重要作用。为加快建设新型能源体系和新型电力系统,推进配电网与源荷储科学融合发展备受社会关注。中国电力科学研究院配电网仿真和运行分析科技创新团队历时十余年,积极发展配电网仿真技术,研发了国际首套大
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国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学)的研究人员涂春鸣、孟阳、肖凡、兰征、帅智康,在2017年第22期《电工技术学报》上撰文,为更好协调和控制交直流混合微网间能量传输,提出一种交直流混合微网能量路由器。建立所提出能量路由器数学模型,分析该能量路由器不同工作模态时级联整流级相量关系
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功率半导体化的电力系统是现代电网的支撑技术之一。目前,能源互联网研究热潮正在中国兴起。[$NewPage$]一、能源互联网中的电力电子能量路由器(一)能量路由器共性特征:能够为分布式可再生能源发电和储能提供即插即用的交/直流接口;能够实现电压变换、电压隔离、提升电能质量、能量双向流动的综合调节
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