【《能源路由器国内外研究现状的文献综述》2000字】

能源路由器国内外研究现状的文献综述能源路由器最早的研究是基于美国的未来可再生电力输送和管理系统[10]，如图1-1所示。该系统参考互联网系统，由分布式能源、储能、负载等即插即用接口、智能管理模块、分布式网络智能单元三个核心环节组成。该系统的核心是智能管理模块，其主要部件是固态变压器。智能化管理中心主要负责系统内分布式能源的能量协调管理，还可以进行信息的传输和交流。研究人员根据互联网中路由器的概念，将此装置命名为能量路由器。这是能源路由器的初步模型。图1-1FREEDM系统架构德国联邦开发了以信息通技术和智能电网为基础的新型能源系统，德国政府把这个计划命名为E-Energy项目[11]。依靠现代信息通信技术，使传统能源系统的各个单元能够实现信息交流和互联。形成智能发电、智能消耗、智能蓄能的能源互联系统。该系统通过获取系统信息进行决策和控制，实现用电负荷、发电机组与电网之间的信息交互，进而来满足能源供需平衡。新型能源的系统，不仅能高效稳定运行，而且还可以通过得到系统的信息，对供电系统进行优化，实现了从发电到用电都可以实现智能管理。E-Energy系统将德国电网转型为一个智能化的新型能源能源管理网络[12]。基于计算机科学与技术的概念，瑞士研究人员开发了一种称为的能源控制中心的装置[13]，该中心可以在线实时监控分布式能源、负荷等系统数据。根据信息快速预测系统功率供需，并利用这些数据优化电网和负载的控制。能源中心是一个覆盖灵活的广义多端口网络。能量集线器有两类端口：输入端口定义为外部能源向集线器流入的能量端口；输出端口被定义为集线器输出的能量端口。这些端口将电源、负载连接起来形成一个互联系统。图1-2德国E-Energy技术架构基于对互联网的研究，日本研究人员提出了数字电网的概念。其本质将传统大型同步电网拆分为为非同步、自主、互联的小范围单个的局部网络。每个局域网络都通过数字路由器(DigitalGridRouter,DGR)进行互联，数字路由器对网络内的能量进行调度与分配[14]。东京大学和其他研究机构建立了日本数字电网联盟，实现了对能源的消费与控制。系统中发电、输电、配电、以及用户中的每个环节的装置都被分配一个IP地址。和互联网设备一样，根据所分配到IP地址，系统内的电力设备装置也会被识别[15]，实现系统内信息的交流和控制。图1-3日本数字电网基本架构中国科学院、中国南方电网公司、清华大学等国内许多研究机构对未来智能电网的关键技术进行了研究。2010年，电力研究院提出了柔性配电系统的概念[16]，2015年，申请了电力集中器系统的专利[17-19]。对此提出了适用于分布式能源接入的能源路由器。拓扑结构如图1-4所示，该拓扑实现了发电单元即插即用的高效接入[20]，与大电网连接、同时实现对电能质量的控制。基于交直流混合系统，更加便于交、直流负荷以及分布式发电单元和大电网的接入。提出了基于交直流微网电力集能器。拓扑结构如图1-5所示[21]，实现对系统能量集中控制和高效管理。图1-4适用于分布式能源的电力集能器图1-5基于电力集能器的交直流微网参考文献周孝信,鲁宗相,刘应梅,等.中国未来电网的发展模式和关键技术[J].中国电机工程学报,2014,34(29):4999-5008.宗升,何湘宁,吴建德,等.基于电力电子变换的电能路由器研究现状与发展[J].中国电机工程学报,2015,35(18):4559-4570.YazdanianM,Mehrizi-SaniA.Distributedcontroltechniquesinmicrogrids[J].IEEETransactionsonSmartGrid,2014,5(6):2901-2909.田世明,栾文鹏,张东霞,等.能源互联网技术形态与关键技术[J].中国电机工程学报,2015,35(14):3482-3494.韩学楠.双直流母线架构的能源路由器研究[D].太原:山西大学,2018.RifkinJ.Thethirdindustrialrevolution:howlateralpoweristransformingenergy,theeconomy,andtheworld[M].NewYork:PalgraveMacmlillan,2013:31-46.XuY,ZhangJ,WangW,etal.Energyrouter:ArchitecturesandfunctionalitiestowardEnergyInternet[C]2011IEEEInternationalConferenceonSmartGridCommunications(SmartGridComm).IEEE,2011:31-36.王丹,毛承雄,陆继明,等.直流配电系统技术分析及设计构想[J].电力系统自动化,2013,37(08):82-88.盛万兴,吴鸣,季宇,等.分布式可再生能源发电集群并网消纳关键技术及工程实践[J].中国电机工程学报,2019,39(08):2175-2186+1.StrasserT,AndrénF,KathanJ,etal.Areviewofarchitecturesandconceptsforintelligenceinfutureelectricenergysystems[J].IEEETransactionsonIndustrialElectronics,2014,62(4):2424-2438.王喜文,王叶子.德国信息化能源(E-Energy)促进计划[J].电力需求侧管理,2011,13(04):75-76+80.VermesanO,BlystadLC,ZafalonR,etal.InternetofEnergy–connectingEnergyanywhereanytime[M]Advancedmicrosystemsforautomotiveapplications2011.Springer,Berlin,Heidelberg,2011:33-48.邓雪梅.日本数字电网计划[J].世界科学,2013,7(10):19+9.曾鸣,杨雍琦,刘敦楠,等.能源互联网“源–网–荷–储”协调优化运营模式及关键技术[J].电网技术,2016,40(01):114-124.GhasemiA,HojjatM,JavidiMH.Introducinganewframeworkformanagementoffuturedistributionnetworksusingpotentialsofenergyhubs[C]IranianConferenceonSmartGrids.IEEE,2012:1-7.刘振亚.全球能源互联网[M].北京:中国电力出版社,2015:72-85.段青,盛万兴,梁英.一种适用于分布式电源的电力集能器[P].北京：CN204333981U,2015-05-13.段青,盛万兴,梁英.一种交直流微电网的电力集能器系统[P].北京：CN104578132A,2015-04-13.段青,盛万兴,梁英.一种基于电力集能器的交直流微电网系统[P].北京：CN104578166A,2015-04-29.吕志鹏,盛万兴,钟庆昌,等.虚拟同步发电机及其在微电网中的应用[J].中国电机工程学报,2014,34(16):2591-2603盛万兴,段青,梁英,等.面向能源互联网的灵活配电系统关键装备与组网形态研究[J].中国电机工程学报,2015,35(15):3760-3769.李霞林,郭力,王成山,等.直流微电网关键技术研究综述[J].中国电机工程学报,2016,36(01):2-17.陆晓楠,孙凯,JosepGuerrero,等.适用于交直流混合微电网的直流分层控制系统[J].电工技术学报,2013,28(04):35-42.NasirianV,MoayediS,DavoudiA,etal.DistributedcooperativecontrolofDCmicrogrids[J].IEEETransactions