产品名称：开放式低时延多端口电能/能量路由器

产品简介：

随着储能、柔性负荷以及电动汽车等新型直流负荷的加入，终端用户也将参与配电潮流调节中去这对电网能量管理要求会越来越高，单向的潮流、辐射型架构配电网已经无法满足终端源-荷的双向主动潮流需求。

电力系统正进入“源-网-荷-储” 协调优化运行的新阶段，从传统的发输配模式演化为电能自治单元对等互联的新体系。正是在这种背景催生下，基于电力电子技术的“电能路由器”(Electric Energy Router)概念应运而生，电能路由器便于实现智能调度和需求侧响应，从而实现多源互补，提升电网与用户的互动，提升电网的运营水平和用户的用电体验。

电能路由器（亦称为 能量路由器）是一个整合了通信单元、控制单元和功率单元的装置。从电力电子的角度来看，电能路由器表现为多端口、多级联、多流向的电力电子变换器，由全控型电力电子开关器件和高频变压器构成，其应该具备如下基本的功能： 1） 电压变换、电气隔离 2） 能量路由（能量流向控制） 3） 分布式能源、储能装置即插即用。

产品创新性：

南京研旭推出了低压多端口能量路由器，多端口交直流柔性变换器具备N个交流端口（可选），N个直流端口（可选）。每个端口均可接入相应电压等级的有源或无源设备，任意端口间可以实现功率潮流的控制。南京研旭推出了两类形式多端口能量路由器，其一传统的多分布式控制器通讯控制的方式，其二创新性的采用了单独的统一控制器，将所有变流器的控制由统一控制器完成控制，保证了系统严格意义上的实时性和即插即用功能。

产品面向市场：

利用协调控制方法来实现分布式能源的高效利用、多种类接口单元的能量协调控制。

设备级控制面向底层接口变换器，接口变换器接入能源的种类、变换器类型、控制目标不同，变换器级控制方法也不同。变换器级控制方法有：最大功率点跟踪、母线电压控制、直接功率控制、PQ 控制（恒功率控制）、V/F 控制（恒压恒频控制）、VSG 控制（虚拟同步机控制）、Droop 控制（下垂控制）、恒压/恒流/恒功率充放电控制等。

      系统级控制面向系统运行目标，通过对系统内各接入能源和负载变换器进行集中管理，实现能量管理和目标最优运行。变换器级控制与系统级控制组成了整个能量路由器的控制体系。

主要参数：

能源路由器要求包含五个端口，其中两个交流端口，分别接市电和交流负载；三个直流端口，分别接入储能、光伏及直流负载。端口1支持市电，10kVA；端口2交流输出：10kVA。端口3：储能端口，200-400V。端口4：光伏输入，5kW,200-400V。端口5：接直流负载，5kW,100-200V。

（1）各端口具体技术参数要求

端口1：市电；

额定容量（kVA）：10；

额定电网电压（V）：AC380±7%；

电网频率（Hz）：48.5 ~51.5；

总谐波畸变率（THDi）：≤5%（满载）；

电网连接类型：3W+PE；

具备双向功能；

端口2：交流输出；

额定输出功率（kW）：10；

最大输出功率（kW）：10；

额定输出电压（V）：AC380±7%；

输出频率（Hz）：48.5~51.5；

交流连接类型： 3W+N+PE；

端口3：储能端口；

电池电压范围（V）：200-400；

最大充放电功率（kW）：5；

具备双向功能；

端口4：光伏输入；

最大直流输入功率（kW）：5；

启动电压（V）：200；

直流输入电压范围（V）：200-400；

MPPT工作电压范围：200-200V；

MPPT数量/每路MPPT组串数：1/1；

端口5：直流输出；

最大输出功率（kW）：5；

额定输出电压（V）：100-200；

输出电压纹波：≤3%FS；

直流母线引出柜面，预留两个接线端口，按10kW容量考虑，以便用于研究直流母线电压波动、测量和外接电力变换电路进行二次开发等。

整机参数

1）保护：具备输入/输出开关、过流保护、过压保护、绝缘故障保护等；

2）显示：具有友好的人机界面；

3）环境条件：噪声（db） ＜65dB；

4）冷却方式： 强制风冷；

5）工作温度（℃）：-5～+45；

6）存储温度（℃）：-25～+60；

7）防护等级：IP20；

8）海拔高度（m）：2000（2000m以上降容使用）；

（2）主控器需采用单一控制器同时控制多路变换电路，不接受多控制器通讯联动的方式。控制器需采用TI综合专用数字化DSP（C6000）+FPGA控制方案，控制器特性：

1）主频可高达600MHz，浮点型DSP，专门应用于综合控制领域；

2）强大的浮点处理能力：3648MIPS；

3）大量的程序、数据存储空间：RAM：448KB和ROM空间：1GB；

4）通过FPGA外扩丰富的控制资源，便于控制多路IGBT。

（3）功能要求

多能互补智能运行。智能市电、光伏、储能混合运行，可实现光伏负载、光伏储能、储能负载、光储负载等多种运行模式与场景。先进智能控制算法既提升用电可靠性，又节约市电消耗。

削峰填谷。可设置充放电时段和充电功率，提升用电经济型。

参与电网调度。可设置从电网取电/馈电功率，实现深度参与电网调度。

智能充放电与电池保护。实时监控电池SOC信息，实现电池智能充放电控制，保护电池过充过放等故障状态。

电量统计。实时统计各单元发电、用电功率及电量信息。

数据检测。对实验过程中关键实验数据的采集，作为实验结果分析实验。数据检测功能包括数据采集、计算和分析。

运行数据显示与存储，实时展现运行过程数据并以曲线方式在线显示，同时支持数据存储，可提供二次分析。

故障报警处理。故障处理部分具有最高的优先级，一旦产生故障，设备执行相应的保护动作，并限制实验操作直到故障解除并复位。设备运行过程中产生故障，分故障等级执行不同的动作。

（4）保护配置

1）能源路由器应具备如下保护：

A每个回路电压、电流检测；

B每个回路过压，过流保护；

C直流绝缘监测，实现直流侧绝缘故障保护等；

（5）典型模式

1)能源路由器的能量调度策略采用零弃光+市电最小化原则：

A离网模式：优先利用光伏，其次储能补充，提供负载供电；

B并网模式，优先利用光伏，其次市电补充，提供负载供电；

C并网/孤岛运行能实现无缝切换；

（6）开放资料：

1）硬件方面：所有板卡原理图、柜体内部布线图、设计说明书，方便用户进行二次开发；

2）软件方面：能量路由器全部控制器程序的源代码，包括程序主框架、硬件驱动功能、硬件配置功能、通讯功能、保护功能、采样功能、SVPWM算法等；

3）设备操作说明书；

4）硬件开发设计说明；

5）软件开发设计说明；

产品图片：

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