含能源路由器的交直流網絡潮流計算模型及可行解求取

郭　靖, 李可軍, 王景山, 孫凱祺

(山東大學電氣工程學院, 山東省濟南市 250061)

0　引言

能源是世界發展的基礎[1]。自2011年“能源互聯網(Energy Internet)”這一概念被提出以來,就以其能源共享和高效利用的理念受到各國學者的廣泛關注,并就能源并網途徑、網架結構和控制方式等方面對能源互聯網展開了深入的研究[2-4]。

能源的互聯主要需解決能源的統一化和再分配兩方面問題。電能具備經濟、易控和轉換等優勢,是眾多能源的核心[4],因此能源互聯網的建設離不開電網的支撐。為滿足多種能源高效接入電網,實現交直流電能的混合,能源路由器(energy router,ER)[5]這一概念應運而生。狹義的能源路由器是指用于電力網絡中的功率分配調節裝置,廣義的能源路由器可用于電/熱/冷等多種能源構成的能源網絡[6]。未來能源互聯網是以電網為主體的能源網絡,因此用于電網的能源路由器被眾多學者認為是能源互聯網中的關鍵設備[7]。

眾多研究人員認為,未來電網將以能源路由器為核心,呈現較為明顯的分層式樹狀結構[8-9],即以現有的交直流電網為主體,將傳統的低壓配電網拆分成由分布式電源和各類負荷構成的能源子網,且電網與能源子網通過能源路由器互聯[10-11]。在運行過程中,子網中的能源路由器滿足各類能源的平等接入,電網與子網間的能源路由器除了滿足自身子網的功率需求外,還負責協調與各子網間的功率交互[8-9]。

在不同文獻中,盡管對能源路由器的命名略有不同,但其基本功能保持一致。……