Page 7 - 电力与能源2022年第四期

第 43 卷第 4 期 电力与能源
2022 年 8 月 2 7
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DOI : 10.11973 / dl y n y 202204001
研究与探索

基于能量路由器的多站融合工程交直流配电系统

徐立波, 朱清清, 薛开阳, 张治乾

( 上海电力设计院有限公司, 上海 200025 )

摘 要: 多站融合工程中, 变电站、 数据中心站、 光伏电站、 储能站、 充电站和 5G 基站的直流电源和负荷日益
增多, 现有配电系统难以满足多电压等级直流设备的接入, 电能需要多次转换, 配电效率较低。介绍了多站
融合工程各站点对配电系统的要求, 分析了传统交流配电系统方案和交直流配电系统方案的优缺点。在传
统方案基础上, 为了充分发挥直流配电系统和能量路由器的优势, 提出了一种基于能量路由器的多站融合工
程交直流配电系统方案。该方案可实现交直流电源系统的柔性互联及多直流电压等级输出, 以提升系统的
可靠性、 灵活性和多功能性。论述了本系统的拓扑结构和运行模式, 并提出了能量路由器和储能变换器的工
作模式和控制策略。
关键词: 多站融合; 交直流配电; 能量路由器; 储能变换器; 控制策略; 柔性互联
基金项目: 中国电力建设股份有限公司科技项目( KJ2019073 )
作者简介: 徐立波( 1988 —), 男, 硕士, 高级工程师, 研究方向为变电站电气设计。
中图分类号: TM76 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2022 ) 04-0287-07
AC / DCPowerDistributionS y stemofMulti-StationFusionEn g ineerin g
BasedonEner gyRouter

,
,
XULibo , ZHU Qin gq in g XUEKai y an g ZHANGZhi q ian
( Shan g haiElectricPowerDesi g nInstituteCo. , Ltd. , Shan g hai200025 , China )
Abstract : Themulti-stationfusionp ro j ectisfacedwiththeincreasin gDCp owersu pp l y andloadfromsubsta-
tions , datacenterstations , p hotovoltaicp owerstations , ener gystora g estations , char g in gstationsand5G
basestations.Theexistin gdistributions y stemisdifficulttomeettheaccessofmulti-volta g elevelDCdevices ,
andthemulti p leener gyconversions , resultin ginlowefficienc y .Thisp a p erintroducesthere q uirementsof
eachstationfor p owerdistributions y steminmulti-stationfusionp ro j ect , andanal y zestheadvanta g esanddis-
advanta g esoftraditionalACp owerdistributions y stemschemeandAC / DCp owerdistributions y stemscheme.
Onthebasisofthetraditionalscheme , inordertog ivefullp la ytotheadvanta g esofDCp owerdistribution
s y stemandener gyrouter , itp utsforwardanAC / DCp owerdistributions y stemofmulti-stationfusionen g i-
neerin gbasedonener gyrouter.Thes y stemcanrealizetheflexibleinterconnectionofAC / DCp owersu pp l y
s y stemsandtheout p utofmulti p leDCvolta g elevelstoim p rovethereliabilit y , flexibilit y andversatilit y ofthe
s y stem.Theto p olo g icalstructureando p erationmodeofthes y stemarediscussed , andtheo p erationmodeand
controlstrate gyofener gy routerandener gy stora g econverterarep resented.
Ke ywords : multi-stationfusion , AC / DCp owerdistribution , ener gy router , ener gy stora g econverter , control
strate gy , flexibleinterconnection

当前, 以数据中心、 新能源充电站和 5G 基站 数据流、 业务流的“ 三流合一”, 以及资源的就近融
为代表的新型基础设施建设正在加速推进, 日益 合和协调互补 [ 5-8 ] 。
成为我国经 济 发 展 的 重 要 增 长 点 [ 1-4 ] 。“ 多 站 融 随着直流配电技术的发展以及碳中和进程的
合” 是推动新型基础设施建设的一项重要落地内 推进, 以分布式光伏和储能为代表的直流电源接
容。多站融合工程是在充分利用密集分布的电网 入配电系统的需求大量涌现 [ 9-11 ] 。同时, 数据中
变电站资源基础上, 将数据中心站、 光伏电站、 储 心和充电桩等负荷也期望采用直流供电, 以提升

能站、 充电站和 5G 基站等相融合, 实现能量流、 系统的 可 靠 性 [ 12-14 ] 。因 此, 在 多 站 融 合 工 程 中,