适应新能源接入的多端口能量路由器关键技术研究

项目概述：

为了优化环洱海地区新能源接入条件，优化接入区域能量管理，需采用以能量路由器为核心的技术方案，从而实现潮流的双向流动和智能控制。开展此研究需要具有多年分布式能源协调控制研究基础和基于电力电子拓扑的能量路由器研究经验，电科院在基于能量路由器的能量管理及控制方法建立方面经验明显不足，需要进行外委协助,故需要进行采购。

招标范围：

分布式能源时空分布建模及能量路由器容量评估

研究示范区水电、光伏以及负荷的具体时空分布，分析并总结水电、光伏和负荷的实际特性，并建立相应的等效模型，从而确定电能路由器各端口单元的容量需求和工作特性。考虑新能源的等效模型和接入特性，研究多应用场景下 的技术指标要求和经济效益评价标准，提出能源利用效率与应用效益相结合的能量路由器规划、端口容量配置的经济综合评价分析方法；提出以主导场景需求 为目标、以从属场景 需求为基本约束，以综合效益为描述对象的多源优化配置模型及其求解方法。

能量路由器拓扑结构分析研究及方案设计

按示范区实际需求和容量配置，综合分析对比现有的变换器结构，诸如三电平结构、级联H桥及MMC型等具体拓扑，结合实际的设计要求，采用数学分析方法，对几种典型的拓扑结构的损耗、器件数量、体积、成本和效率等方面进行定量分析，从而确定拓扑类型；同时兼顾能量路由器的不同应用场景及其之间的相互关联影响，采用以运行效率为目标的主参数优化设计方法，进而求解出多场景应用下能量路由器各模块的电容、电感、开关频率等优化运行参数，量化具体拓扑设计要求；采用模块化结构设计方案，通过模块化串并联技术实现各种电压和功率等级的应用，通过理论分析多种运行场景下的工作状况，并进行相应的仿真验证，根据结果优化和修正多端口能量路由器的拓扑结构。

基于“源-网-荷-储”的能量路由器协调控制策略研究

根据各端口的外接物理特性，确定水电、光伏及储能单元的控制目标和功能，为了平滑新能源输出的波动性和抑制逆变器输出的弱阻尼特性，研究基于虚拟阻抗和虚拟同步机结合的并网逆变器综合控制策略，增强逆变端口的惯性阻尼和鲁棒性，同时实现多逆变器并联的环流和谐振抑制；分析各端口的功率变化特性，研究多端口功率协同的能量管理策略，研究实现储能单元的动态优化充放电策略，实现“源-网-荷-储”的协调优化运行。同时考虑多应用场景下的能量路由器电压稳定、储能充电优化和电能质量控制等多方面内容进行规划，通过建立以某一经济技术量最大或最小为目标，并考虑一定技术指标约束的规划模型，转化为以智能算法为主的多目标优化规划问题进行求解，最终确定考虑不同应用场景下能量路由器的优化控制和管理方案 。

三、投标人资格要求