电能路由器控制方法及电能路由器

1.本技术涉及电力系统微网功率控制技术领域，具体涉及一种电能路由器控制方法及电能路由器。


背景技术：

2.电能路由器(electrical energy router，简称eer)是一种可实现能量的多向流动能力和对功率流的主动控制的设备。当前电能路由器通常应用于单个配网或微网中。
3.现有的电能路由器控制方法通常只考虑对单个电能路由器的控制，而对多个电能路由器跨台区互联的情况鲜有研究，即，现有的电能路由器控制方法不能实现多个台区之间的功率互济，不能更好地使光伏就地或就近消纳而必须直接送回电网，同时也无法实现对直流互济母线电压的无差调节。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，本技术实施例提供了一种电能路由器控制方法及电能路由器。
5.本技术是通过如下技术方案实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种电能路由器控制方法，上述方法应用于电能路由器，该电能路由器有多个，分别对应于不同台区。上述电能路由器控制方法包括：获取直流互济母线的第一实时电压、台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率；根据台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率计算台区盈亏功率，根据第一实时电压与台区盈亏功率确定下垂曲线，以使电能路由器根据下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率；在预设时间后，获取直流互济母线的第二实时电压，基于第二实时电压与直流互济母线的额定电压对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线，以使电能路由器根据修正后的下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率。
7.在第一方面的一种可能的实施方式中，根据台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率计算台区盈亏功率，根据第一实时电压与台区盈亏功率确定下垂曲线，包括：计算台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率之差作为台区盈亏功率；根据台区盈亏功率确定台区类别，其中，台区类别包括缺额台区和盈余台区；根据第一实时电压与台区类别确定下垂曲线。
8.在第一方面的一种可能的实施方式中，根据台区盈亏功率确定台区类别，包括：若台区盈亏功率小于0，则确定台区为缺额台区；若台区盈亏功率大于0，则确定台区为盈余台区。
9.在第一方面的一种可能的实施方式中，根据第一实时电压与台区类别确定下垂曲线，包括：若台区为缺额台区，则根据第一公式确定下垂曲线，第一公式为：p＝k*(v
dcn-v
dc
)-|δp|；若第一实时电压小于额定电压，且台区为盈余台区，则根据第二公式确定下垂曲线，
第二公式为：p＝k*(v
dcn-v
dc
)+δp；其中，p为向直流互济母线输送的功率或从直流互济母线吸收的功率，v
dcn
为额定电压，v
dc
为第一实时电压，k为下垂曲线系数，δp为台区盈亏功率。
10.在第一方面的一种可能的实施方式中，基于第二实时电压与直流互济母线的额定电压对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线，包括：若第二实时电压小于额定电压且台区为缺额台区，或，第二实时电压大于额定电压且台区为盈余台区，则对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线。
11.在第一方面的一种可能的实施方式中，电能路由器控制方法还包括：在迭代处理的每次迭代后，得到迭代台区盈亏功率，根据迭代台区盈亏功率修正下垂曲线，以使电能路由器根据迭代后的下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率，并重新获取第二实时电压进行下一次迭代，直至满足迭代停止条件。
12.在第一方面的一种可能的实施方式中，电能路由器控制方法还包括：若第二实时电压小于额定电压且台区为盈余台区，或，第二实时电压大于额定电压且台区为缺额台区，则不对台区盈亏功率进行迭代处理。
13.第二方面，本技术实施例提供了一种电能路由器，用于执行如第一方面任一项所述的电能路由器控制方法；电能路由器包括：互联端口，用于连接直流互济母线并检测直流互济母线的实时电压；光伏端口，用于连接分布式光伏并检测分布式光伏的台区光伏发电总功率；直流负载端口，用于为台区直流负载供电并检测台区直流负载总功率；交流负载端口，用于为台区交流负载供电并检测台区交流负载总功率。
14.在第二方面的一种可能的实施方式中，电能路由器还包括：并网端口，用于连接交流母线的交流变压器低压侧；储能端口，用于连接储能系统。
15.在第二方面的一种可能的实施方式中，互联端口包括换流器，换流器用于检测直流互济母线的实时电压，并向直流互济母线输送功率或从直流互济母线吸收功率；换流器包括控制器，控制器用于根据台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率计算台区盈亏功率，根据第一实时电压与台区盈亏功率确定下垂曲线；控制器还用于基于第二实时电压与直流互济母线的额定电压对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线。
16.可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
17.本技术实施例提供的电能路由器控制方法及电能路由器，通过获取直流互济母线的第一实时电压、台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率，并根据台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率计算台区盈亏功率，根据第一实时电压与台区盈亏功率确定下垂曲线，以使电能路由器根据下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率，在预设时间后，获取直流互济母线的第二实时电压，基于第二实时电压与直流互济母线的额定电压对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率并修正下垂曲线，以使电能路由器根据修正后的下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率，能够实现多个台区之间的功率互济，更好地实现光伏的就地或就近消纳，同时实现直流互济母线电压的无差调节。
18.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不
能限制本说明书。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本技术一实施例提供的电能路由器的结构示意图及多个电能路由器的连接示意图；
21.图2是本技术一实施例提供的电能路由器控制方法的流程示意图；
22.图3是本技术一实施例提供的下垂曲线的控制原理示意图；
23.图4是本技术一实施例提供的电能路由器控制方法的流程示意图；
24.图5是本技术一实施例提供的下垂曲线的调整示意图；
25.图6是本技术一实施例提供的多台区下垂曲线的调整示意图；
26.图7是本技术一实施例提供的迭代处理的流程示意图；
27.图8是本技术一实施例提供的迭代处理的流程示意图；
28.图9是本技术一实施例提供的多台区下垂曲线的调整示意图。
具体实施方式
29.下面结合具体实施例对本技术进行更清楚的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术的作用，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。
30.应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
31.还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
32.在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
34.此外，本技术实施例中提到的“多个”应当被解释为两个或两个以上。
35.电能路由器(electrical energy router，简称eer)是一种可实现能量的多向流动能力和对功率流的主动控制的设备。当前电能路由器通常应用于单个配网或微网中。现
有的电能路由器控制方法通常只考虑对单个电能路由器的控制，而对多个电能路由器跨台区互联的情况鲜有研究，也就是说，在某一台区有功率盈余时，该台区对应的电能路由器通常会将多余的功率输送给电网，而不能和相邻的台区进行互联从而无法实现两个或多个台区之间的功率互济。
36.现有的电能路由器控制方法不能实现多个台区之间的功率互济，不能更好地使光伏就地或就近消纳而必须直接送回电网，同时也无法实现对直流互济母线的无差调节。此外，现有的电能路由器的端口较少，无法同时连接配电网、光伏设备、储能设备、交直流负载等微网元素以及相邻微网的电能路由器。
37.基于上述问题，发明人经研究发现，可以在不依靠各台区通信的情况下，通过检测直流互济母线的实时电压调整各电能路由器的下垂曲线，以使各电能路由器根据下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率，实现多个台区之间的功率互济。
38.也就是说，本技术实施例通过获取直流互济母线的第一实时电压、台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率，根据台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率计算台区盈亏功率，根据第一实时电压与台区盈亏功率确定下垂曲线，以使电能路由器根据下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率，预设时间后，获取直流互济母线的第二实时电压，基于第二实时电压与直流互济母线的额定电压对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率并修正下垂曲线，以使电能路由器根据修正后的下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率，能够实现多个台区之间的功率互济，更好地实现光伏的就地或就近消纳，同时实现直流互济母线电压的无差调节。
39.图1是本技术一实施例提供的电能路由器的结构示意图及多个电能路由器的连接示意图。如图1所示，电能路由器10用于执行电能路由器控制方法，该电能路由器10包括：互联端口11、光伏端口12、直流负载端口13和交流负载端口14。
40.互联端口11用于连接直流互济母线并检测直流互济母线的实时电压。光伏端口12用于连接分布式光伏并检测分布式光伏的台区光伏发电总功率。直流负载端口13用于为台区直流负载供电并检测台区直流负载总功率。交流负载端口14用于为台区交流负载供电并检测台区交流负载总功率。
41.其中，上述电能路由器控制方法可以为本技术任意实施例提供的电能路由器控制方法。
42.可选的，直流互济母线可以为750v直流母线。互连端口11可以选用双有源桥变换器(dual active bridge，简称dab)，用于将电能路由器10连接至直流互济母线从而与其他台区的电能路由器10进行功率互济。光伏端口12可以选用boost变换器，还用于连接电能路由器10内部的直流母线。直流负载端口13可以选用buck电路，交流负载端口14可以选用三相全桥逆变电路。
43.具体的，互联端口11可以包括换流器(图未示)。该换流器用于检测直流互济母线的实时电压，并向直流互济母线输送功率或从直流互济母线吸收功率。
44.可选的，上述换流器可以包括控制器(图未示)。该控制器用于根据台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率计算台区盈亏功率，根据第一实时电压与台区盈亏功率确定下垂曲线。
45.示例性的，该控制器还用于基于第二实时电压与直流互济母线的额定电压对台区
盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线。
46.可选的，电能路由器10还包括：并网端口15与储能端口16。其中，并网端口15用于连接交流母线的交流变压器低压侧。储能端口16用于连接储能系统。
47.示例性的，并网端口15可以选用双有源桥变换器，交流母线的交流变压器低压侧可以为380v交流母线的交流变压器。储能端口16可以选用lclc双向直流变换器，用于连接蓄电池和超级电容构成的混合储能系统，以储存台区盈余功率。
48.本技术实施例提供的电能路由器，设置有用于连接直流互济母线并检测直流互济母线的实时电压的互连端口，用于连接分布式光伏并检测分布式光伏的台区光伏发电总功率的光伏端口，用于为台区直流负载供电并检测台区直流负载总功率的直流负载端口，用于为台区交流负载供电并检测台区交流负载总功率的交流负载端口，以及用于连接交流母线的交流变压器低压侧的并网端口与用于连接储能系统的储能端口，能够同时连接配电网、光伏设备、储能设备、交直流负载等微网元素以及直流互济母线，进而实现多个台区之间的功率互济，更好地实现光伏的就地或就近消纳，同时实现直流互济母线电压的无差调节。
49.图2是本技术一实施例提供的电能路由器控制方法的流程示意图。如图2所示，本技术实施例中的方法，可以包括：
50.步骤101、获取直流互济母线的第一实时电压、台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率。
51.可选的，直流互济母线可以为750v直流母线。台区直交流负载总功率包括台区直流负载总功率和台区交流负载总功率，电能路由器可以直接检测直流互济母线的第一实时电压、台区光伏发电总功率、台区直流负载总功率和台区交流负载总功率。其中，台区直流负载总功率和台区交流负载总功率之和为台区直交流负载总功率。
52.需要注意的是，上述台区交流负载总功率为台区内一些非常规负载的总功率，例如台区内频率低于50hz的变频负载，而台区内常规交流负载由380v交流母线直接供电，故在本实施例中及后续实施例中不考虑台区内常规交流负载的总功率。
53.步骤102、根据台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率计算台区盈亏功率，根据第一实时电压与台区盈亏功率确定下垂曲线，以使电能路由器根据下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率。
54.下垂曲线的控制原理示意图如图3所示。参见图3中的下垂曲线l，横坐标为直流互济母线的实时电压v
dc
，纵坐标为台区的电能路由器与直流互济母线之间的传输功率p，即为电能路由器从直流互济母线吸收的功率或向直流互济母线输送的功率。
55.当检测到直流互济母线的实时电压v
dc
不等于直流互济母线的额定电压v
dcn
时，电能路由器根据下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率。具体来说，当直流互济母线的实时电压v
dc
小于直流互济母线的额定电压v
dcn
时，电能路由器根据下垂曲线向直流互济母线输送功率；当直流互济母线的实时电压v
dc
大于直流互济母线的额定电压v
dcn
时，电能路由器根据下垂曲线从直流互济母线吸收功率。
56.示例性的，下垂曲线公式可以为：
57.p＝k*(v
dcn-v
dc
)
58.式中，k为下垂曲线系数。
59.此外，为防止上述传输功率过大使相关设备被烧坏，对传输功率设置了上限功率p
max
和下限功率p
min
，相应的，直流互济母线设置有最大电压与最小电压
60.在一种可能的实施方式中，参见图4，步骤102中，具体可以包括：
61.步骤1021、计算台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率之差作为台区盈亏功率。
62.可选的，台区盈亏功率公式为：
63.δp＝∑p
pv-∑p
ld
64.式中，δp为台区盈亏功率，∑p
pv
是台区光伏发电总功率，∑p
ld
是台区直交流负载总功率。
65.步骤1022、根据台区盈亏功率确定台区类别。
66.示例性的，台区类别包括缺额台区和盈余台区。若台区盈亏功率小于0，则确定该台区为缺额台区；若台区盈亏功率大于0，则确定该台区为盈余台区。
67.也就是说，若台区盈亏功率小于0，说明台区光伏发电总功率小于台区直交流负载总功率，此时台区为缺额台区。若台区盈亏功率大于0，说明台区光伏发电总功率大于台区直交流负载总功率，此时台区为盈余台区。
68.步骤1023、根据第一实时电压与台区类别确定下垂曲线，以使电能路由器根据下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率。
69.下垂曲线的调整示意图如图5所示。参见图5，曲线l1为盈余台区对应的初始下垂曲线，曲线l2为缺额台区对应的初始下垂曲线。需要进行说明的是，为方便理解和观看，可以将盈余台区看作输出功率可调的直流电源，将缺额台区看作直流负载，将缺额台区对应的下垂曲线l2从斜率为负变为斜率为正。
70.在一种可能的实施方式中，步骤1023中，具体可以包括：
71.步骤s1、若台区为缺额台区，则根据第一公式确定下垂曲线，以使电能路由器根据下垂曲线从直流互济母线吸收功率。
72.第一公式为：
73.p2＝k*(v
dcn-v
dc
)-|δp2|
74.其中，p2为从直流互济母线吸收的功率，v
dcn
为额定电压，v
dc
为第一实时电压，k为下垂曲线系数，δp2为台区盈亏功率，此时为缺额功率。
75.在实际应用中，当台区为缺额台区时，该台区的电能路由器根据第一公式确定下垂曲线，即根据第一公式调整初始下垂曲线l2，将初始下垂曲线上移|δp2|至下垂曲线l
′2，开始从直流互济母线吸收功率，进而导致直流互济母线的电压下降。
76.步骤s2、若第一实时电压小于额定电压，且台区为盈余台区，则根据第二公式确定下垂曲线，以使电能路由器根据下垂曲线向直流互济母线输送功率。
77.第二公式为：
78.p1＝k*(v
dcn-v
dc
)+δp179.其中，p1为向直流互济母线输送的功率，v
dcn
为额定电压，v
dc
为第一实时电压，k为下垂曲线系数，δp1为台区盈亏功率，此时为盈余功率。
80.在实际应用中，若直流互济母线的第一实时电压小于直流互济母线的额定电压，即检测到直流互济母线的第一实时电压下降，说明其他台区出现了功率缺额，为了维持直
流互济母线的电压的稳定，盈余台区的电能路由器根据第二公式确定下垂曲线，即根据第二公式调整初始下垂曲线l1，将初始下垂曲线上移δp1至下垂曲线l
′1，开始向直流互济母线输送功率。
81.需要注意的是，在实际应用中，存在多个台区及对应的电能路由器，当一些台区为缺额台区，一些台区为盈余台区时，参见图5，根据前述实施例提供的电能路由器控制方法对电能路由器进行控制，即缺额台区的电能路由器根据第一公式确定下垂曲线并根据该下垂曲线从直流互济母线吸收功率，盈余台区的电能路由器根据第二公式确定下垂曲线并根据该下垂曲线向直流互济母线输送功率，以完成多个台区之间的功率互济，实现光伏的就地或就近消纳。
82.多台区下垂曲线的调整示意图如图6所示。参见图6，|δp
2总
|为所有缺额台区的缺额功率之和，k2为所有缺额台区的下垂曲线系数之和。δp
1总
为所有盈余台区的盈余功率之和，k1为所有盈余台区的下垂曲线系数之和。当所有缺额台区的缺额功率之和|δp
2总
|不等于所有盈余台区的盈余功率之和δp
1总
时(图6为所有缺额台区的缺额功率之和|δp
2总
|大于所有盈余台区的盈余功率之和δp
1总
的情况)，在预设时间后，各台区稳定时，如图6所示，多台区的运行点从a点移动到了b点，也就是说，直流互济母线稳定后的电压偏离了额定电压。为实现直流互济母线的无差调节，还需要对下垂曲线进行二次调节。
83.步骤103、在预设时间后，获取直流互济母线的第二实时电压，基于第二实时电压与直流互济母线的额定电压对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线，以使电能路由器根据修正后的下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率。
84.在一种可能的实施方式中，步骤103中基于第二实时电压与直流互济母线的额定电压对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线的步骤，具体可以包括：若第二实时电压小于额定电压且台区为缺额台区，则对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线。
85.可选的，在迭代处理的每次迭代后，得到迭代台区盈亏功率，根据迭代台区盈亏功率修正下垂曲线，以使电能路由器根据迭代后的下垂曲线从直流互济母线吸收功率，并重新获取第二实时电压进行下一次迭代，直至满足迭代停止条件。
86.示例性的，迭代公式为：
[0087][0088][0089]
其中，a0为台区盈亏功率，此时为缺额功率。a1为第一次迭代后的迭代台区盈亏功率，aj为第j次迭代后的迭代台区盈亏功率，其中，j≥2。v
dc,j-1
为第j-1次迭代时获取的第二实时电压。迭代停止条件为|v
dcn-v
dc,j
|《ε，此时j≥1，ε为预设误差。
[0090]
迭代处理的流程示意图如图7所示。当满足迭代停止条件后，输出当前迭代台区盈亏功率作为修正台区盈亏功率，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线，以使电能路由器根据修正后的下垂曲线从直流互济母线吸收功率。
[0091]
第一修正公式为：
[0092]
p
′2＝k*(v
dcn-v
′
dc
)-|aj|
[0093]
其中，p
′2为从直流互济母线吸收的功率，v
dcn
为额定电压，v
′
dc
为第二实时电压，k为下垂曲线系数，aj为修正台区盈亏功率，此时为缺额功率。
[0094]
需要说明的是，在迭代处理中，若说明上一次迭代后获取的第二实时电压小于额定电压，此时需要减小迭代台区盈亏功率；若说明上一次迭代后获取的第二实时电压大于额定电压，此时需要增大迭代台区盈亏功率。
[0095]
需要注意的是，在未满足迭代停止条件时，在第一次或第j次迭代前后，若v
dcn-v
dc,j
的正负号未发生变化，则在各台区稳定后，即，在第一预设时间后进行下一次迭代；若v
dcn-v
dc,j
的正负号发生变化，则直接进行下一次迭代。
[0096]
在另一种可能的实施方式中，步骤103中基于第二实时电压与直流互济母线的额定电压对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线的步骤，具体可以包括：若第二实时电压大于额定电压且台区为盈余台区，则对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线。
[0097]
可选的，在迭代处理的每次迭代后，得到迭代台区盈亏功率，根据迭代台区盈亏功率修正下垂曲线，以使电能路由器根据迭代后的下垂曲线向直流互济母线输送功率，并重新获取第二实时电压进行下一次迭代，直至满足迭代停止条件。
[0098]
示例性的，迭代公式为：
[0099][0100][0101]
其中，b0为台区盈亏功率，此时为盈余功率。b1为第一次迭代后的迭代台区盈亏功率，b
l
为第l次迭代后的迭代台区盈亏功率，其中，l≥2。v
dc,l-1
为第l-1次迭代时获取的第二实时电压。迭代停止条件为|v
dcn-v
dc,l
|《ε，此时l≥1，ε为预设误差。
[0102]
迭代处理的流程示意图如图8所示。当满足迭代停止条件后，输出当前迭代台区盈亏功率作为修正台区盈亏功率，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线，以使电能路由器根据修正后的下垂曲线向直流互济母线输送功率。
[0103]
第二修正公式为：
[0104]
p
′1＝k*(v
dcn-v
′
dc
)-|b
l
|
[0105]
其中，p
′1为向直流互济母线输送的功率，v
dcn
为额定电压，v
′
dc
为第二实时电压，k为下垂曲线系数，b
l
为修正台区盈亏功率，此时为盈余功率。
[0106]
迭代处理中的具体实施过程可以参照前述实施例，此处不再赘述。
[0107]
多台区下垂曲线的调整示意图如图9所示。在实际应用中，存在多个台区及对应的电能路由器。参见图9，|δp
2总
|为所有缺额台区的缺额功率之和，k2为所有缺额台区的下垂
曲线系数之和。δp
1总
为所有盈余台区的盈余功率之和，k1为所有盈余台区的下垂曲线系数之和。曲线l1为所有盈余台区对应的初始下垂曲线，曲线l
′1为所有盈余台区对应的下垂曲线，曲线l2为所有缺额台区对应的初始下垂曲线，曲线l
′2为所有缺额台区对应的下垂曲线。
[0108]
参见图9(a)，在所有缺额台区的缺额功率之和|δp
2总
|大于所有盈余台区的盈余功率之和δp
1总
，即第二实时电压小于额定电压时，各缺额台区的电能路由器对各台区对应的台区盈亏功率进行迭代处理，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线，曲线l
″2为所有缺额台区对应的修正后的下垂曲线。当各台区稳定时，多台区的运行点从b点移动到了c点，也就是说，实现了多个台区之间的功率互济，同时实现了直流互济母线的无差调节。可选的，此时缺额台区的缺额功率一部分从直流互济母线吸收，另一部分从本台区储能系统或交流母线吸收。
[0109]
参见图9(b)，在所有缺额台区的缺额功率之和|δp
2总
|小于所有盈余台区的盈余功率之和δp
1总
，即第二实时电压大于额定电压时，各盈余台区的电能路由器对各台区对应的台区盈亏功率进行迭代处理，根据修正台区盈亏功率修正下垂曲线，曲线l
″1为所有盈余台区对应的修正后的下垂曲线。当各台区稳定时，多台区的运行点从b点移动到了c点，也就是说，实现了多个台区之间的功率互济，同时实现了直流互济母线的无差调节。可选的，此时盈余台区的盈余功率一部分向直流互济母线输送，另一部分向本台区储能系统或交流母线输送。
[0110]
在另一种可能的实施方式中，若第二实时电压小于额定电压且台区为盈余台区，或，第二实时电压大于额定电压且台区为缺额台区，则不对台区盈亏功率进行迭代处理。
[0111]
需要说明的是，在实际应用中，存在多个台区及对应的路由器，一些台区为缺额台区，一些台区为盈余台区。设有m个缺额台区，分别对应台区盈亏功率为a
10
、a
20
…am0
，则第一次迭代后的迭代台区盈亏功率可以表示为a
11
、a
21
…am1
，基于可知，a
11
:a
21
:
…
:a
m1
＝a
10
:a
20
:
…
:a
m0
。第j次迭代后的迭代台区盈亏功率为a
1j
、a
2j
…amj
，任意a
mj
可以表示为：
[0112][0113]
则由上式可知，a
1j
:a
2j
:
…
:a
mj
＝a
10
:a
20
:
…
:a
m0
，即各缺额台区从直流互济母线吸收的功率是按照各缺额台区的台区盈亏功率的比例分配的，功率缺额多的台区从直流互济母线吸收的功率也多。
[0114]
类似的，设有n个盈余台区，分别对应台区盈亏功率为b
10
、b
20
…bn0
，则可以得到b
1l
:b
2l
:
…
:b
nl
＝b
10
:b
20
:
…
:b
n0
，即各盈余台区向直流互济母线输送的功率是按照各盈余台区的台区盈亏功率的比例分配的，功率盈余多的台区向直流互济母线输送的功率也多。
[0115]
也就是说，本技术实施例提供的电能路由器控制方法可以保证传输功率按各台区的盈余功率或缺额功率的比例进行分配。同时，由于各台区之间没有相互通信，某一台区接入直流互济母线或退出接入直流互济母线，对其他台区的电能路由器的控制没有影响，提高了整个由多台区及对应电能路由器构成的互联系统的可拓展性，使控制简单。
[0116]
本技术实施例提供的一种电能路由器控制方法，通过获取直流互济母线的第一实时电压、台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率，并根据台区光伏发电总功率与台
区直交流负载总功率计算台区盈亏功率，根据第一实时电压与台区盈亏功率确定下垂曲线，以使电能路由器根据下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率，在预设时间后，获取直流互济母线的第二实时电压，基于第二实时电压与直流互济母线的额定电压对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率并修正下垂曲线，以使电能路由器根据修正后的下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率，能够实现多个台区之间的功率互济，更好地实现光伏的就地或就近消纳，同时实现直流互济母线电压的无差调节。
[0117]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0118]
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电能路由器控制方法，其特征在于，所述方法应用于电能路由器，所述电能路由器有多个，分别对应于不同台区，所述方法包括：获取直流互济母线的第一实时电压、台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率；根据所述台区光伏发电总功率与所述台区直交流负载总功率计算台区盈亏功率，根据所述第一实时电压与所述台区盈亏功率确定下垂曲线，以使所述电能路由器根据所述下垂曲线从或向所述直流互济母线吸收或输送功率；在预设时间后，获取直流互济母线的第二实时电压，基于所述第二实时电压与所述直流互济母线的额定电压对所述台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据所述修正台区盈亏功率修正所述下垂曲线，以使所述电能路由器根据修正后的下垂曲线从或向所述直流互济母线吸收或输送功率。2.根据权利要求1所述的电能路由器控制方法，其特征在于，所述根据所述台区光伏发电总功率与所述台区直交流负载总功率计算台区盈亏功率，根据所述第一实时电压与所述台区盈亏功率确定下垂曲线，包括：计算所述台区光伏发电总功率与所述台区直交流负载总功率之差作为台区盈亏功率；根据所述台区盈亏功率确定台区类别，其中，所述台区类别包括缺额台区和盈余台区；根据所述第一实时电压与所述台区类别确定下垂曲线。3.根据权利要求2所述的电能路由器控制方法，其特征在于，所述根据所述台区盈亏功率确定台区类别，包括：若所述台区盈亏功率小于0，则确定所述台区为缺额台区；若所述台区盈亏功率大于0，则确定所述台区为盈余台区。4.根据权利要求3所述的电能路由器控制方法，其特征在于，所述根据所述第一实时电压与所述台区类别确定下垂曲线，包括：若所述台区为缺额台区，则根据第一公式确定下垂曲线；所述第一公式为：p＝k*(v
dcn-v
dc
)-|δp|若所述第一实时电压小于所述额定电压，且所述台区为盈余台区，则根据第二公式确定下垂曲线；所述第二公式为：p＝k*(v
dcn-v
dc
)+δp其中，p为向直流互济母线输送的功率或从直流互济母线吸收的功率，v
dcn
为额定电压，v
dc
为第一实时电压，k为下垂曲线系数，δp为台区盈亏功率。5.根据权利要求3所述的电能路由器控制方法，其特征在于，所述基于所述第二实时电压与所述直流互济母线的额定电压对所述台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据所述修正台区盈亏功率修正所述下垂曲线，包括：若所述第二实时电压小于所述额定电压且所述台区为缺额台区，或，所述第二实时电压大于所述额定电压且所述台区为盈余台区，则对所述台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据所述修正台区盈亏功率修正所述下垂曲线。6.根据权利要求5所述的电能路由器控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述迭代处理的每次迭代后，得到迭代台区盈亏功率，根据所述迭代台区盈亏功率
修正所述下垂曲线，以使所述电能路由器根据迭代后的下垂曲线从所述直流互济母线吸收功率或向所述直流互济母线输送功率，并重新获取所述第二实时电压进行下一次迭代，直至满足迭代停止条件。7.根据权利要求1至6任一项所述的电能路由器控制方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述第二实时电压小于所述额定电压且所述台区为盈余台区，或，所述第二实时电压大于所述额定电压且所述台区为缺额台区，则不对所述台区盈亏功率进行迭代处理。8.一种电能路由器，其特征在于，用于执行权利要求1至7任一项所述的电能路由器控制方法；所述电能路由器包括：互联端口，用于连接直流互济母线并检测所述直流互济母线的实时电压；光伏端口，用于连接分布式光伏并检测所述分布式光伏的台区光伏发电总功率；直流负载端口，用于为台区直流负载供电并检测台区直流负载总功率；交流负载端口，用于为台区交流负载供电并检测台区交流负载总功率。9.根据权利要求8所述的电能路由器，其特征在于，所述电能路由器还包括：并网端口，用于连接交流母线的交流变压器低压侧；储能端口，用于连接储能系统。10.根据权利要求9所述的电能路由器，其特征在于，所述互联端口包括换流器，所述换流器用于检测所述直流互济母线的实时电压，并向直流互济母线输送功率或从直流互济母线吸收功率；所述换流器包括控制器，所述控制器用于根据所述台区光伏发电总功率与所述台区直交流负载总功率计算台区盈亏功率，根据所述第一实时电压与所述台区盈亏功率确定下垂曲线；所述控制器还用于基于所述第二实时电压与所述直流互济母线的额定电压对所述台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率，根据所述修正台区盈亏功率修正所述下垂曲线。

技术总结
本申请适用于电力系统微网功率控制技术领域，提供了一种电能路由器控制方法及电能路由器。该方法包括：根据台区光伏发电总功率与台区直交流负载总功率计算台区盈亏功率，根据直流互济母线的第一实时电压与台区盈亏功率确定下垂曲线；在预设时间后，获取直流互济母线的第二实时电压，基于第二实时电压与直流互济母线的额定电压对台区盈亏功率进行迭代处理，得到修正台区盈亏功率并修正下垂曲线，以使电能路由器根据修正后的下垂曲线从直流互济母线吸收功率或向直流互济母线输送功率。本申请能够实现多个台区之间的功率互济，更好地实现光伏的就地或就近消纳，同时实现直流互济母线电压的无差调节。母线电压的无差调节。母线电压的无差调节。


技术研发人员：杨海跃 高丽娟 王正平 李峰 杜宗伟 苏海锋 牛胜锁 梁海平 高冰 袁浚峰 袁胜辉 王泽宁 赵海洲 肖荣荣
受保护的技术使用者：衡水电力设计有限公司 国家电网有限公司 华北电力大学（保定）
技术研发日：2022.06.30
技术公布日：2022/11/1