CN112332533A - 能量路由控制策略及直流能量路由器 - Google Patents

能量路由控制策略及直流能量路由器 Download PDF

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CN112332533A CN202011125323.5A CN202011125323A CN112332533A CN 112332533 A CN112332533 A CN 112332533A CN 202011125323 A CN202011125323 A CN 202011125323A CN 112332533 A CN112332533 A CN 112332533A
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李学鹭
王梓龙
朱荣健
张亮
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Abstract

本发明涉及能源互联网技术领域；具体涉及一种能量路由控制策略及直流能量路由器，直流能量路由器包括中央控制模块、开关驱动模块、载波通信模块、数据采集模块、双向逆变模块、预处理模块、后处理模块和供电模块，其中：供电模块为各模块供电；中央控制模块内嵌上述能量路由控制策略，中央控制模块接收来自数据采集模块的数据信号并能量路由控制策略控制开关驱动模块的工作模式；载波通信模块、双向逆变模块、预处理模块和后处理模块，根据开关驱动模块的具体工作模式，执行相应的开关动作。本发明可大大消除电网能量的无序流动、改善电能质量、保证电能供应、维持电网运行的稳定以及提升能源利用率。

Description

能量路由控制策略及直流能量路由器
技术领域
本发明涉及能源互联网技术领域；具体涉及一种能量路由控制策略及直流能量路由器。
背景技术
能源互联网是智能电网与因特网的结合，将大量的分布式电源和储能装置融合到了现有电网中，以实现能源和信息的双向流动和智能管理，可以更加有效的接入分布式能源，可以满足业主的各类电能需求，并提供一种电能交换平台。能源互联网中，各业主可以生产电能并通过这个平台进行电能的共享与传输。能源互联的主要特征是:以可再生能源为主，支持超大规模的分布式系统(发电、储能、电动汽车等)接入；利用网络互连可实现大范围的能源共享。其中，分布式储能是能源互联网中的关键技术之一。但由于分布式电源的波动性和间歇性以及负载需求的变化多样性，可能导致整个电网能量的无序流动、电能质量下降，为保证电能供应、维持电网运行的稳定以及保证分布式发电的经济效益，特别需要一种直流能量路由设备及其优化控制方式来提供一揽子解决方案。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种能量路由控制策略及直流能量路由器，可大大消除电网能量的无序流动、改善电能质量、保证电能供应、维持电网运行的稳定以及提升能源利用率。
本发明所述能量路由控制策略，包含以下步骤：
101，系统初始化，生成目标函数和约束函数
Figure BDA0002733431820000011
Figure BDA0002733431820000012
Figure BDA0002733431820000013
Figure BDA0002733431820000014
其中，i,j为最小成本运行目标决定的发电、传输和负载集合体内的单一用户数，C表示电能传输和调度成本，
Figure BDA0002733431820000017
表示发电功率，
Figure BDA0002733431820000018
表示传输功率，
Figure BDA0002733431820000019
表示负载功率，
Figure BDA0002733431820000015
表示分布式电源的发电容量和，
Figure BDA0002733431820000016
表示线路的传输容量，αi表示发电成本，cij表示传输成本，γi表示负载优先级成本，G，T，L分别表示发电单位集合体、输电单位集合体和负载单位集合体；
102，生成数字化能源网络区域Q(U,F)、虚拟源节点H和汇聚节点B，其中，U代表一个数字顶点(代表用户)，F代表一个数字边(代表用户之间的连接)，数字边的传输成本为cij，与其它每条数字条边的相关的剩余容量为rij，传输线的容量为hij，若每个数字顶点与数字边形成的闭合区域有发电单元，每个数字顶点有负载，则输入节点的电位πi与数字边传输成本的最优路由路径条件：
πj≥πi-cij
103，将源节点的电位πi赋值零，利用满足最短路径的最优性条件不断的更新其他节点电位，直到他们满足最短路径的最优条件；
104，更新所有顶点的最短路径的节点电位后，通过跟踪从B到H的边，得到最短路径；
105，增大从H流出的流量，直到至少达到一条边的容量；
106，更新流量后，发现另一个最短路径，然后再增加流量；
107，当不存在从H到B的路径时，结束。
给出一个5顶点(用户N1，N2，N3，N4，N5)的例子，每条边的剩余容量被忽略。所有顶点的初始节点电位为0，该算法从源节点的更新过程开始。源节点H具有电位πH＝0，并发送其信息到邻居节点(N1，N2)，节点电位根据收到的信息πH和成本cHi，按照最优路径条件公式不断的更新，用户N1，N2的电位分别被更新为-4，-1。当得到所有的信息以后，根据其电位πi得到确定的最短路径。在这种情况下，最短路径为H-2-4-B，且πB＝-6。然后，向后的信息增加功率流，且增加只必须在最短路径容量的限制下。当得到确认信息之后，H就再找一个最短路径更新数据。当找不到从H到B的任何最短路径时，该程序就完成了。
本发明还提供一种直流能量路由器，包括中央控制模块、开关驱动模块、载波通信模块、数据采集模块、双向逆变模块、预处理模块、后处理模块和供电模块，其中：
供电模块为各模块供电；
中央控制模块内嵌上述能量路由控制策略，中央控制模块接收来自数据采集模块的数据信号并能量路由控制策略控制开关驱动模块的工作模式；
载波通信模块用于接收其他能量路由的数据信息，中央控制模块对其中的电能请求信息进行解析，中央控制模块通过能量路由器之间的相互通信及配合，制定电能调度及电能路由策略；
预处理模块用于连接用户的入户电缆、分布式电源或储能装置；
后处理模块用于连接用户的出户电缆和负载；
数据采集模块负责采集接入能量路由器的电源及负载的信息，以保存接入到预处理和后处理模块各端口的各类设备的信息；
双向逆变模块用于调节输出至负载的电压的大小。
用户的入户电缆和分布式电源连接到能路由器的预处理模块(输入端口)，用户的出户电缆和负载连接能量路由器的后处理模块(输出端口)，能量路由器的数据采集模块检测到接入电源或负载的相关参数，记录并存储在能量路由器中央控制模块的电能质量表中。能量路由器之间的载波通信模块采用光纤和电力线的结合，其信号传输速率足够高，因此传输不会影响电网本身的操作。利用电力线传输电能，光纤传输处理信息。当用户的负载需要电能时，就在载波通信模块上发送消息，中央控制模块接收到消息，检查用户内部是否有合适的电源，如有则用户自给自足，若无就广播消息到直流区域网络里寻找电源。选择好合适的电源后，电源和负载的能量路由器分别闭合连接开关，中间路由器也闭合相关输入、输出端口的开关，创建一条电能传输通道并开始供能。同时，电源端的控制器产生一个时钟信号，用于保持能量路由器之间的时钟同步。传输完成之后，负载发送断开请求，能量路由器发送消息到电源，并将传输路径中的开关断开。
中央控制模块，采用72MHz内部时钟的STM32F系列高性能MCU。该模块根据数据采集模块经由预处理模块采集到的分布式电源和负载信息，控制并协调各分布式电源间的功率分配，根据载波通信模块解析后的电能请求信息制定电能调度方案，并计算出电能路由开关动作量，从而通过开关驱动模块来控制双向逆变变换模块进行电能的变换，调整电能路由器的输出电压，并经后处理模块输出到各负载或线缆端口，实现直流区域能源网络的有效运行。
供电模块，用于满足能量路由器整体的供电需求，能量路由器中5V电源作为内层电源，需为3.3V电源提供输入源，并为系统多个外围芯片和模块提供电源，输出电流要求高，本发明采用降压逆变模式，选用M7035系列稳压芯片，将直流输入电压稳压至5V，总额定功率2.5W。电源3.3V需为中央控制模块的MCU提供输入电源源，输出电流精度要求高，芯片选用LM1117系列稳压芯片，从外部输入5V降压到3.3V，最大输出电流800mA。
载波通信模块，选用直流BSC6823系列芯片，芯片内部具备高速光藕，无需设计外部隔离电路，功放电路简洁。BSC6823可将串口的数据信号，以小于57.6kbps或者128kbps的用户有效实时速率透明转换为载波信号。直流总线支持5A电流的供能，模块具有短路保护并且在短路消除后具有自动恢复功能，设备采用直流PLC技术进行直流能量路由器之间的信息交互，PLC通信技术利用电力线作为传输介质，具有网络铺设成本低和覆盖范围广的特点。
数据采集模块，负责采集接入电能路由器的电源及负载的信息，接入的设备可能是直流的也可能是交流的，数据采样时，经过模块的A/D转换器，将模拟量变为对应的数字量，再送往MCU进行处理。以电压采样为例，由于测量电压有效值范围是0～400V，电流有效值是0-5A,而A/D转换器采样电压仅仅为0-5V的直流电压，所以需对采集的电压数据进行预处理，将高压降至A/D转换器采样电压的范围内，一般采用电阻分压的方式进行，为了降低测量误差，分压电阻一般均选用误差为±0.1％的精密金属膜电阻。该模块功能主要用于采集电压、电流等参数，以保存接入到预处理或后处理模块各端口的各类设备的信息，如分布式电源的发电情况、负荷的电能使用情况、负荷的运行状态和储能单元的剩余容量等。
双向逆变模块，采用脉冲宽度调制的方法，通过控制电路和驱动电路控制IGBT的导通和关断，调节电路导通和关断的时间，改变升/降压斩波电路的占空比，从而控制输出电压的大小，还可以通过开关驱动模块的配合实现升压和降压功能，用于调节电源的各种参数(如电压、电流)与负载需求相匹配。双向逆变模块根据电能传输目标和控制要求，控制输入电源的升压或者降压来改变电能传输路径，保障电能的双向流动，模块中包含电流检测电路，可以实现断路和限流功能以保护设备。
优选地，所述预处理模块和后处理模块的每个端口拥有一个唯一的端口号，中央控制模块为分布式电源、负载和储能单元分配相应的IP地址，通过IP地址进行通信，从而对其进行控制与管理。
优选地，所述中央控制模块制定电能调度及电能路由策略的依据为：
用户A中的负载X需要启动时，负载X接入能量路由器A’，能量路由器A’根据负载需求信息首先检查用户A内部是否具有可用电源，分以下两种情况：
(1)如用户A中有足够的电源，则选择一个合适的电源Y为其供电，能量路由器A’打开连接电源Y和负载X的链路开关保持导通，直到负载X退出。
(2)如果用户A没有足够的电源，则电能路由器A’在网络中发送电能请求消息，最终选择邻居用户C的电源Z为负载X供电。
优选地，情况(2)具体步骤为：连接用户A和用户C之间的中间能量路由器导通传输线路上的开关，用户A导通能量路由器A’和负载X之间的开关，用户C中连接电源Z的开关根据所需电能不断的闭合和关断，形成一个个的电能载荷，然后能量路由器C’为电能载荷添加上标签信息变成电能包，并发送到传输线上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明为解决能源互联网中分布式电源的波动性和间歇性以及负载需求的变化提供了解决方案，可大大消除电网能量的无序流动、改善电能质量、保证电能供应、维持电网运行的稳定以及保证分布式发电的经济效益。
本发明不但能实现电能的共享，保证供电的稳定高效，还可以优化整个电能系统的电能调度，利用直流能量路由器可实现能源互联，实现分布式电源的即插即用，同时保证各用户之间的相互独立，促进可再生能源的接入并提升能源的利用率。
附图说明
图1实施例1流程图。
图2实施例2结构框图。
图3实施例2开关驱动模块结构框图。
图4实施例2双向逆变模块结构图。
图5实施例2用户电力网络图。
图6实施例2配电网络图。
图7实施例2中各线路功率流。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本发明所述能量路由控制策略，包含以下步骤：
101，系统初始化，生成目标函数和约束函数
Figure BDA0002733431820000051
Figure BDA0002733431820000052
Figure BDA0002733431820000053
Figure BDA0002733431820000054
其中，i,j为最小成本运行目标决定的发电、传输和负载集合体内的单一用户数，C表示电能传输和调度成本，
Figure BDA0002733431820000057
表示发电功率，
Figure BDA0002733431820000058
表示传输功率，
Figure BDA0002733431820000059
表示负载功率，
Figure BDA0002733431820000055
表示分布式电源的发电容量和，
Figure BDA0002733431820000056
表示线路的传输容量，αi表示发电成本，cij表示传输成本，γi表示负载优先级成本，G，T，L分别表示发电单位集合体、输电单位集合体和负载单位集合体；
102，生成数字化能源网络区域Q(U,F)、虚拟源节点H和汇聚节点B，其中，U代表一个数字顶点(用户)，F代表一个数字边(用户之间的连接)，数字边的传输成本为cij，与其它每条数字条边的相关的剩余容量为rij，传输线的容量为hij，若每个数字顶点与数字边形成的闭合区域有发电单元，每个数字顶点有负载，则输入节点的电位πi与数字边传输成本的最优路由路径条件：
πj≥πi-cij
103，将源节点的电位πi赋值零，利用满足最短路径的最优性条件不断的更新其他节点电位，直到他们满足最短路径的最优条件；
104，更新所有顶点的最短路径的节点电位后，通过跟踪从B到H的边，得到最短路径；
105，增大从H流出的流量，直到至少达到一条边的容量；
106，更新流量后，发现另一个最短路径，然后再增加流量；
107，当不存在从H到B的路径时，结束。
实施例2：
本实施例提供一种直流能量路由器，包括中央控制模块、开关驱动模块、载波通信模块、数据采集模块、双向逆变模块、预处理模块、后处理模块和供电模块，其中：
供电模块为各模块供电；
中央控制模块内嵌实施例1记载的能量路由控制策略，中央控制模块接收来自数据采集模块的数据信号并能量路由控制策略控制开关驱动模块的工作模式；
载波通信模块用于接收其他能量路由的数据信息，中央控制模块对其中的电能请求信息进行解析，通过能量路由器之间的相互通信及配合，制定电能调度及电能路由策略；
预处理模块用于连接用户的入户电缆、分布式电源或储能装置；
后处理模块用于连接用户的出户电缆和负载；
数据采集模块负责采集接入能量路由器的电源及负载的信息，以保存接入到预处理和后处理模块各端口的各类设备的信息；
双向逆变模块用于调节输出至负载的电压的大小。
用户的入户电缆和分布式电源连接到能路由器的预处理模块(输入端口)，用户的出户电缆和负载连接能量路由器的后处理模块(输出端口)，能量路由器的数据采集模块检测到接入电源或负载的相关参数，记录并存储在能量路由器中央控制模块的电能质量表中。能量路由器之间的载波通信模块采用光纤和电力线的结合，其信号传输速率足够高，因此传输不会影响电网本身的操作。利用电力线传输电能，光纤传输处理信息。当用户的负载需要电能时，就在载波通信模块上发送消息，中央控制模块接收到消息，检查用户内部是否有合适的电源，如有则用户自给自足，若无就广播消息到直流区域网络里寻找电源。选择好合适的电源后，电源和负载的能量路由器分别闭合连接开关，中间路由器也闭合相关输入、输出端口的开关，创建一条电能传输通道并开始供能。同时，电源端的控制器产生一个时钟信号，用于保持能量路由器之间的时钟同步。传输完成之后，负载发送断开请求，能量路由器发送消息到电源，并将传输路径中的开关断开。
中央控制模块，采用72MHz内部时钟的STM32F系列高性能MCU。该模块根据数据采集模块经由预处理模块采集到的分布式电源和负载信息，控制并协调各分布式电源间的功率分配，根据载波通信模块解析后的电能请求信息制定电能调度方案，并计算出电能路由开关动作量，从而通过开关驱动模块来控制双向逆变变换模块进行电能的变换，调整电能路由器的输出电压，并经后处理模块输出到各负载或线缆端口，实现直流区域能源网络的有效运行。
供电模块，用于满足能量路由器整体的供电需求，能量路由器中5V电源作为内层电源，需为3.3V电源提供输入源，并为系统多个外围芯片和模块提供电源，输出电流要求高，本发明采用降压逆变模式，选用M7035系列稳压芯片，将直流输入电压稳压至5V，总额定功率2.5W。电源3.3V需为中央控制模块的MCU提供输入电源源，输出电流精度要求高，芯片选用LM1117系列稳压芯片，从外部输入5V降压到3.3V，最大输出电流800mA。
载波通信模块，选用直流BSC6823系列芯片，芯片内部具备高速光藕，无需设计外部隔离电路，功放电路简洁。BSC6823可将串口的数据信号，以小于57.6kbps或者128kbps的用户有效实时速率透明转换为载波信号。直流总线支持5A电流的供能，模块具有短路保护并且在短路消除后具有自动恢复功能，设备采用直流PLC技术进行直流能量路由器之间的信息交互，PLC通信技术利用电力线作为传输介质，具有网络铺设成本低和覆盖范围广的特点。
数据采集模块，负责采集接入电能路由器的电源及负载的信息，接入的设备可能是直流的也可能是交流的，数据采样时，经过模块的A/D转换器，将模拟量变为对应的数字量，再送往MCU进行处理。以电压采样为例，由于测量电压有效值范围是0～400V，电流有效值是0-5A,而A/D转换器采样电压仅仅为0-5V的直流电压，所以需对采集的电压数据进行预处理，将高压降至A/D转换器采样电压的范围内，一般采用电阻分压的方式进行，为了降低测量误差，分压电阻一般均选用误差为±0.1％的精密金属膜电阻。该模块功能主要用于采集电压、电流等参数，以保存接入到预处理或后处理模块各端口的各类设备的信息，如分布式电源的发电情况、负荷的电能使用情况、负荷的运行状态和储能单元的剩余容量等。
如图3所示，开关驱动模块由驱动芯片，高速光耦隔离器件(PS971X系列)和若干场效应开关管阵列组成，驱动芯片可采用IR210X系列双通道、栅极驱动、高压高速功率驱动器芯片，驱动芯片驱动多路场效应MOS管(如IRFP460系列等)进行开关控制，能量路由器通过中央控制模块对开关管阵列进行控制，其包含m个输入和n个输出端口，输入端口可以与输出端口任意组合相连接。
如图4所示，双向逆变模块采用脉冲宽度调制的方法，通过控制电路和驱动电路控制MOS管的导通和关断，调节电路导通和关断的时间，改变升/降压斩波电路的占空比，从而控制输出电压的大小。其最小单元基本配置包含两个开关管Q1和Q2，两个电容CL和CH，限流电感L，通过开关管Q1和Q2的配合实现电压的升高或降低，通过调节开关管Q1和Q2的开关时间控制输出电压的大小。如图所示，假设U1为输入电压，U2为输出电压:开关Q1始终保持关断状态，t＝0时刻导通Q2，t＝t1时刻关断Q2，形成一个降压斩波电路。(2假设U1为输入电压，U2为输出电压:开关Q1始终保持关断状态，t＝0时刻导通Q1，关断Q2，t＝t1时刻导通Q1和Q2，形成一个升压斩波电路。输入和输出反向，原理与上述类似。
双向逆变模块根据电能传输目标和控制要求，控制输入电源的升压或者降压来改变电能传输路径，保障电能的双向流动，模块中包含电流检测电路，可以实现断路和限流功能以保护设备。
预处理模块和后处理模块的每个端口拥有一个唯一的端口号，中央控制模块为分布式电源、负载和储能单元分配相应的IP地址，通过IP地址进行通信，从而对其进行控制与管理。
优选地，所述中央控制模块制定电能调度及电能路由策略的依据为：
用户A中的负载X需要启动时，负载X接入能量路由器A’，能量路由器A’根据负载需求信息首先检查用户A内部是否具有可用电源，分以下两种情况：
(1)如用户A中有足够的电源，则选择一个合适的电源Y为其供电，能量路由器A’打开连接电源Y和负载X的链路开关保持导通，直到负载X退出。
(2)如果用户A没有足够的电源，则电能路由器A’在网络中发送电能请求消息，最终选择邻居用户C的电源Z为负载X供电。
情况(2)具体步骤为：连接用户A和用户C之间的中间能量路由器导通传输线路上的开关，用户A导通能量路由器A’和负载X之间的开关，用户C中连接电源Z的开关根据所需电能不断的闭合和关断，形成一个个的电能载荷，然后能量路由器C’为电能载荷添加上标签信息变成电能包，并发送到传输线上。
本实施例以5个用户的直流区域网电能调度为例，该系统中有三个用户都包含电源，每个用户都包含负载。表1给出用户发电容量
Figure BDA0002733431820000081
发电成本αi、负载功率
Figure BDA0002733431820000082
和负载优先级成本γi等参数。
表1
Figure BDA0002733431820000083
Figure BDA0002733431820000091
如图5所示，如果两节点的电力线上己经有电流了(有电能传输)，则该线路为单向(沿着电流的方向)，相反方向不存在。同时计算出该线路的剩余容量并将剩余容量作为线路容量，在网络图中为电力线添加可用方向。
如图6所示，将上述直流小区中的电源和负载参数添加到配电网络图中，同时添加一个源节点H和汇聚节点B。并将含有电源的节点分别与节点H相连接，连线代表了相关的用户发电成本αi和发电容量
Figure BDA0002733431820000092
所有含有负载的节点分别与节点B相连，连线代表了相关的用户负载功率(需求)
Figure BDA0002733431820000093
和负载优先级成本γi。用户之间相互连接，这些边的数值代表传输成本cij和剩余容量rij。
采用能量路由控制策略的能量路由结果如表2。
表2
电源1 电源2 电源3 路径
负载1 5 0 0 1→1
负载2 0 8 0 2→2
负载3 0 0 12 3→3
负载4 1 0 3 1→4，3→5→4
负载5 0 0 5 3→5
合计 6 8 20
如图7所示，给出了该网络中各条线路上的功率流情况，由于该网络中，所有用户的电源的发电容量总和大于所有负载的需求功率，因此，网络中所有的负载都得到了电能供应。用户之间的电力线原本没有方向，因为有了功率的流动，所以变成了有向线路。
结果对比：
随着分布式电源在配电网的大规模实施，生产成本将频繁波动。为了解该方法处理成本变化的能力，区域1、2、3的发电成本分别变为以下几种情况。第0组是原来的成本，为对照组。第1组对应电源2的成本增加，第2组对应电源3的成本降低，第3组对应电源1的成本降低。生产成本的差异会产生一个新的网络最佳运行状态。从表3中可以看出，在成本变化的情况下，通过路由算法得到的结果总是优于没有进行控制的结果。
表3
Figure BDA0002733431820000101

Claims (5)

1.一种能量路由控制策略，其特征在于，包含以下步骤：
101，系统初始化，生成目标函数和约束函数
Figure FDA0002733431810000011
Figure FDA0002733431810000012
Figure FDA0002733431810000013
Figure FDA0002733431810000014
其中，i，j为最小成本运行目标决定的发电、传输和负载集合体内的单一用户数，C表示电能传输和调度成本，
Figure FDA0002733431810000015
表示发电功率，
Figure FDA0002733431810000016
表示传输功率，
Figure FDA0002733431810000017
表示负载功率，
Figure FDA0002733431810000018
表示分布式电源的发电容量和，
Figure FDA0002733431810000019
表示线路的传输容量，αi表示发电成本，cij表示传输成本，γi表示负载优先级成本，G，T，L分别表示发电单位集合体、输电单位集合体和负载单位集合体；
102，生成数字化能源网络区域Q(U，F)、虚拟源节点H和汇聚节点B，其中，U代表一个数字顶点，F代表一个数字边，数字边的传输成本为cij，与其它每条数字条边的相关的剩余容量为rij，传输线的容量为hij，若每个数字顶点与数字边形成的闭合区域有发电单元，每个数字顶点有负载，则输入节点的电位πi与数字边传输成本的最优路由路径条件：
πj≥πi-cij
103，将源节点的电位πi赋值零，利用满足最短路径的最优性条件不断的更新其他节点电位，直到他们满足最短路径的最优条件；
104，更新所有顶点的最短路径的节点电位后，通过跟踪从B到H的边，得到最短路径；
105，增大从H流出的流量，直到至少达到一条边的容量；
106，更新流量后，发现另一个最短路径，然后再增加流量；
107，当不存在从H到B的路径时，结束。
2.一种直流能量路由器，其特征在于，包括中央控制模块、开关驱动模块、载波通信模块、数据采集模块、双向逆变模块、预处理模块、后处理模块和供电模块，其中：
供电模块为各模块供电；
中央控制模块内嵌权利要求1所述的能量路由控制策略，中央控制模块接收来自数据采集模块的数据信号并能量路由控制策略控制开关驱动模块的工作模式；
载波通信模块用于接收其他能量路由的数据信息，中央控制模块对其中的电能请求信息进行解析，通过能量路由器之间的相互通信及配合，制定电能调度及电能路由策略；
预处理模块用于连接用户的入户电缆、分布式电源或储能装置；
后处理模块用于连接用户的出户电缆和负载；
数据采集模块负责采集接入能量路由器的电源及负载的信息，以保存接入到预处理和后处理模块各端口的各类设备的信息；
双向逆变模块用于调节输出至负载的电压的大小。
3.根据权利要求2所述的直流能量路由器，其特征在于，所述预处理模块和后处理模块的每个端口拥有一个唯一的端口号，中央控制模块为分布式电源、负载和储能单元分配相应的IP地址，通过IP地址进行通信，从而对其进行控制与管理。
4.根据权利要求2所述的直流能量路由器，其特征在于，所述中央控制模块制定电能调度及电能路由策略的依据为：
用户A中的负载X需要启动时，负载X接入能量路由器A’，能量路由器A’根据负载需求信息首先检查用户A内部是否具有可用电源，分以下两种情况：
(1)如用户A中有足够的电源，则选择一个合适的电源Y为其供电，能量路由器A’打开连接电源Y和负载X的链路开关保持导通，直到负载X退出。
(2)如果用户A没有足够的电源，则电能路由器A’在网络中发送电能请求消息，最终选择邻居用户C的电源Z为负载X供电。
5.根据权利要求4所述的直流能量路由器，其特征在于，情况(2)具体步骤为：连接用户A和用户C之间的中间能量路由器导通传输线路上的开关，用户A导通能量路由器A’和负载X之间的开关，用户C中连接电源Z的开关根据所需电能不断的闭合和关断，形成一个个的电能载荷，然后能量路由器C’为电能载荷添加上标签信息变成电能包，并发送到传输线上。
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