一种能源路由器拓扑设备的制作方法

本发明涉及路由器拓扑，尤其涉及一种能源路由器拓扑设备。

背景技术：

1、智能配电网关键技术需求，包括微电网、主动配电、自愈控制、需求响应等在内的各种新型配电组织形式与技术手段逐渐成为智能配电技术领域的研究方向，日趋完善的配电自动化装备体系则为这些技术手段的发展、成熟与应用提供了良好的支撑。

2、相对于配电二次系统的飞速发展，近年来智能配电网一次装备技术的发展多集中在“源”和“荷”层面，在配电“网”层面可支持电网灵活调度与控制的一次装备仍相对简单和匮乏，其发展相对滞后，与传统配电装备相比缺少本质上的革新与进步。

3、具体来说，在现有装备体系下，配电网的运行控制仍主要通过对分布式电源(dg)的直接调度，以及对有载调压变压器、电容器、联络开关等辅助装置的调节控制来实现。但受制于分布式电源归属权问题和信息通信系统的局限性，很多用户侧分散接入的分布式电源仍处于不可控、不能控或不易控的状态，其调节能力无法支撑全局性运行优化；常规的变压器分接头调整、补偿电容器投切等控制方式调节能力有限、精度不足；基于分段、联络开关的网络重构则更多地受到响应速度、动作寿命，以及冲击电流等问题的限制，难以满足可再生能源和负荷频繁波动时配电网级高精度实时运行优化需求。虽然采用闭环供电的方式能够在一定程度上改善配电系统的运行经济性与可靠性，但随之可能带来的循环功率、电磁环网，以及扩大故障范围、增大短路电流等负面问题使闭环方式的应用场景受到极大限制。

4、能源路由器属于新型电力系统和主动型配电网的关键技术，它的出现将配电网和各种分布式电源紧密的连接起来从而避免闭环供电方式带来的循环功率，电磁环网，无法隔离故障范围，增大短路电流等负面问题，是新型电力系统构建的关键设备。

技术实现思路

1、本发明公开一种能源路由器拓扑设备，目的在于提供一种能源路由器的电力电子拓扑结构。

2、为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种能源路由器拓扑设备，所述的设备包括两组能源路由器三相四桥臂和六组lcl滤波器，能源路由器三相四桥臂包括中性线桥臂，从馈线交流380v变压器出口后的中性线与变流器的直流侧母线中性线相连，lcl滤波器连接在每一个交流并网端口上。

3、作为本发明的优化方案，两组能源路由器三相四桥臂包括第一组三相四桥臂和第二组三相四桥臂，所述的第一组三相四桥臂包括nmos晶体管m7、nmos晶体管m8、nmos晶体管m1、nmos晶体管m2、nmos晶体管m3、nmos晶体管m4、nmos晶体管m5和nmos晶体管m6，所述的nmos晶体管m7和nmos晶体管m8串联组成中性线桥臂，nmos晶体管m1和nmos晶体管m2串联连接并与c相相连，nmos晶体管m3和nmos晶体管m4串联连接并与b相相连，nmos晶体管m5和nmos晶体管m6串联连接并与a相相连。

4、作为本发明的优化方案，第二组三相四桥臂包括nmos晶体管m15、nmos晶体管m16、nmos晶体管m9、nmos晶体管m10、nmos晶体管m11、nmos晶体管m12、nmos晶体管m13和nmos晶体管m14，所述的nmos晶体管m15和nmos晶体管m16串联组成中性线桥臂，nmos晶体管m9和nmos晶体管m10串联连接并与c相相连，nmos晶体管m11和nmos晶体管m12串联连接并与b相相连，nmos晶体管m13和nmos晶体管m14串联连接并与a相相连。

5、作为本发明的优化方案，六组lcl滤波器包括第一个交流端口lcl滤波器组和第二个交流端口lcl滤波器组，第一个交流端口lcl滤波器组包括第一a相lcl滤波器、第一b相lcl滤波器和第一c相lcl滤波器，第一a相lcl滤波器包括电感l2、电容c3和电感l4，第一b相lcl滤波器包括电感l1、电容c2和电感l5，第一c相lcl滤波器包括电感l3、电容c1和电感l6，电感l4的一端连接在nmos晶体管m5和nmos晶体管m6之间，电感l5的一端连接在nmos晶体管m3和nmos晶体管m4之间，电感l6的一端连接在nmos晶体管m1和nmos晶体管m2之间。

6、作为本发明的优化方案，第二个交流端口lcl滤波器组包括第二a相lcl滤波器、第二b相lcl滤波器和第二c相lcl滤波器，第二a相lcl滤波器包括电感l8、电容c8和电感l10，第二b相lcl滤波器包括电感l7、电容c7和电感l11，第二c相lcl滤波器包括电感l9、电容c6和电感l12，电感l10的一端连接在nmos晶体管m13和nmos晶体管m14之间，电感l11的一端连接在nmos晶体管m11和nmos晶体管m12之间，电感l12的一端连接在nmos晶体管m9和nmos晶体管m10之间。

7、作为本发明的优化方案，能源路由器拓扑设备包括电容c4和电容c5，电容c4和电容c5串联连接在dc+和dc-之间。

8、本发明具有积极的效果：1)本发明通过对能源路由器的模块化扩展，实现多端口工作方式；

9、2)本发明通过拓扑结构和软硬件实现，可完成有功无功传输；三相不平衡补偿；低电压治理；主动谐波补偿等功能，并可以叠加运行；

10、3)本发明针对不同的应用场景和功能需求，通过不同的安装接线及软件配置，可满足多种应用场景。

技术特征：

1.一种能源路由器拓扑设备，其特征在于：所述的设备包括两组能源路由器三相四桥臂和六组lcl滤波器，能源路由器三相四桥臂包括中性线桥臂，从馈线交流380v变压器出口后的中性线与变流器的直流侧母线中性线相连，lcl滤波器连接在每一个交流并网端口上。

2.根据权利要求1所述的一种能源路由器拓扑设备，其特征在于：两组能源路由器三相四桥臂包括第一组三相四桥臂和第二组三相四桥臂，所述的第一组三相四桥臂包括nmos晶体管m7、nmos晶体管m8、nmos晶体管m1、nmos晶体管m2、nmos晶体管m3、nmos晶体管m4、nmos晶体管m5和nmos晶体管m6，所述的nmos晶体管m7和nmos晶体管m8串联组成中性线桥臂，nmos晶体管m1和nmos晶体管m2串联连接并与c相相连，nmos晶体管m3和nmos晶体管m4串联连接并与b相相连，nmos晶体管m5和nmos晶体管m6串联连接并与a相相连。

3.根据权利要求2所述的一种能源路由器拓扑设备，其特征在于：所述的第二组三相四桥臂包括nmos晶体管m15、nmos晶体管m16、nmos晶体管m9、nmos晶体管m10、nmos晶体管m11、nmos晶体管m12、nmos晶体管m13和nmos晶体管m14，所述的nmos晶体管m15和nmos晶体管m16串联组成中性线桥臂，nmos晶体管m9和nmos晶体管m10串联连接并与c相相连，nmos晶体管m11和nmos晶体管m12串联连接并与b相相连，nmos晶体管m13和nmos晶体管m14串联连接并与a相相连。

4.根据权利要求3所述的一种能源路由器拓扑设备，其特征在于：六组lcl滤波器包括第一个交流端口lcl滤波器组和第二个交流端口lcl滤波器组，第一个交流端口lcl滤波器组包括第一a相lcl滤波器、第一b相lcl滤波器和第一c相lcl滤波器，第一a相lcl滤波器包括电感l2、电容c3和电感l4，第一b相lcl滤波器包括电感l1、电容c2和电感l5，第一c相lcl滤波器包括电感l3、电容c1和电感l6，电感l4的一端连接在nmos晶体管m5和nmos晶体管m6之间，电感l5的一端连接在nmos晶体管m3和nmos晶体管m4之间，电感l6的一端连接在nmos晶体管m1和nmos晶体管m2之间。

5.根据权利要求4所述的一种能源路由器拓扑设备，其特征在于：第二个交流端口lcl滤波器组包括第二a相lcl滤波器、第二b相lcl滤波器和第二c相lcl滤波器，第二a相lcl滤波器包括电感l8、电容c8和电感l10，第二b相lcl滤波器包括电感l7、电容c7和电感l11，第二c相lcl滤波器包括电感l9、电容c6和电感l12，电感l10的一端连接在nmos晶体管m13和nmos晶体管m14之间，电感l11的一端连接在nmos晶体管m11和nmos晶体管m12之间，电感l12的一端连接在nmos晶体管m9和nmos晶体管m10之间。

6.根据权利要求1所述的一种能源路由器拓扑设备，其特征在于：能源路由器拓扑设备包括电容c4和电容c5，电容c4和电容c5串联连接在dc+和dc-之间。

技术总结
本发明涉及路由器拓扑技术领域，尤其涉及一种能源路由器拓扑设备，包括两组能源路由器三相四桥臂和六组LCL滤波器，能源路由器三相四桥臂包括中性线桥臂，从馈线交流380V变压器出口后的中性线与变流器的直流侧母线中性线相连，LCL滤波器连接在每一个交流并网端口上。本发明针对不同的应用场景和功能需求，通过不同的安装接线及软件配置，可满足多种应用场景。

技术研发人员：谢志行,刘步峰,阎骏
受保护的技术使用者：南京航算自控科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15