摘要：电能路由器是能源互联网的核心设备,是下一代智能电网的重要标志。受拓扑架构限制,传统区域电能路由器存在带载能力有限和无功功率无法柔性运行的缺点。为此,该文拟构建一种串并联架构新型区域电能路由器,通过增加一条并联能量流动通道,突破传统路由器100%能量传输和无功功率刚性运行的双重界限。对串并联架构路由器的功率流柔性运行机理进行分析,给出其在不同运行模式下功率流的计算方法,以揭示路由器系统的运行规律。为实现对能量的主动控制,提出一种双自由度功率流柔性控制策略,分别控制交流电网输入电流幅值和输出交流母线电压相位角的自由度,从而灵活配比交流电网与直流母线之间的有功功率以及串、并联变换器之间的无功功率。在不增加系统容量和交流输入配电网的情况下,可实现有功功率最大允许量为200%及无功功率最大允许量为120%的传输目标,为路由器实现大功率能量柔性传输提供了设计思路和解决方案。

摘要：随着可再生能源在输电和配电水平的增加，迫切需要常规电厂能够灵活运行，以确保电力系统的稳定性。此外，输电部门针对电网连接制定了严格的发电要求，以保证系统对大规模变化的、不可预知的可再生能源集成的可操作性。人们越来越重视常规发电的如下能力和性能：（1）扩大电压、频率、有功功率以及无功功率的稳定运行范围；（2）严重的电压异常和频率事件及穿越；（3）扩大电压和频率支撑范围，使系统突发故障后，能够阻尼电网振荡，以稳定电网；（4）部分或全部系统关闭后协助恢复供电。传统的火电厂，无论是由燃气轮机还是蒸汽轮机驱动，并不能使大量的可再生能源并入电网，而这需要比目前更高的运行灵活性。为了满足未来电网对灵活性和性能的更高要求，一种能够满足上述要求的技术是关键的解决办法。同步电网，一个创新的发电机．变频器系统，可以提供这种技术，使汽轮机和发电机以独立于电网频率的速度运行。本文的第一部分描述了这种技术的目的和电厂对可调节性的需求。第二部分介绍了这一技术的关键设计特点和其在瑞士Birr制造的原机模型。第三部分描述了设备独特的运行特点。第四部分介绍了在一个300兆瓦级电厂这种技术的实际应用情况，包括提高电网的支撑特性、对电网运行的好处以及通过全面试验获得的试验结果。第五部分是结论。