电能路由器的基本架构和功能需求

当时配网结构的脆弱性不足以支撑大量可再生动力的接入,且节点自治能力差、自由度低的间题愈加严峻。

首先,散布式发电具有高不确定性、高不可控性、散布广、地处远、运转环境恶劣、设备可靠性低、运维工作量大等特点。跟着未来散布式发电数量的增多,目前的监控、运维计划,无论是经过监控系统还是经过专用的并网接口装置上传信息,上级电网调度中心均需要具备与一切散布式发电或现场控制器进行通讯和调度的能力。这不只加大了上级电网对散布式发电的管控难度,并且信带宽度、通讯数据压缩等技术的局限性也严峻影响了调度的实时性和可靠性。

其次,散布式发电系统、储能系统以及交直流负荷等接入配网均需要不同类型的电能转化设备。这些装置往往依据不同使用场景专门规划,对外接口无统一标准,接入电压无统一标准,也无法覆盖一切功率段,导致电能转化设备种类繁复,使用杂乱,后续维护困难乃至影响配网的电能质量。

作为一种高度集成的具备通用性、开放性、兼容性的备,电能路由器能够承当家庭、园区、电力主干网等不同量级的能量监管、调度和分配工作,能够同时满足动力就地消纳、并网或同享需要,真正完成“源-网-荷-储”的归纳利用。电能路由器一般认为由归纳使用模块、运转控制模块、通讯模块和物理模块组成。

归纳使用模块的相关软件直接定义了电能路由器的各类功用,同时该模块还担任人机交互、故障处理、动力交易和大数据服务等。运转控制模块需要处理各种状态信息,进行动态的系统管理和能量路由;还需要针对多能互补耦合的动态特性差异和多用户和谐互动的不确定性等,监测或许存在的重负荷、能量传输拥塞等问题。

通讯模块对内担任各模块之间的信息交互,对外担任与接入设备、其他电能路由器和能量管理中心通讯衔接。该过程需满足以下要求:

(1)不同设备通讯的网络延迟;

(2)遇故障时快速重传丢包信息和绕过故障途径继续通讯;

(3)防止未授权用户阅读、修正信息和辨别并丢弃恶意伪造信息。

物理模块包括现场控制器、维护驱动模块、电力电子模块和即插即用端口。电力电子模块需要完成高低压、交直流转化以及必要的电气阻隔。即插即用端口要能够快速辨认接入设备的电气特性,并经过合理的插接结构和发动措施,完成快速接入或切除。生物质能风能、天然气、水能、太阳能等一次动力均可经过动力转化设备转化为电能直接接入电能路由器,多种储电设备、交直流负荷亦可直接接入。