CN116667360A - 一种配用电弹性电能路由装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种配用电弹性电能路由装置。该装置包括至少两个三相交流端口、至少一个直流端口和多绕组三相隔离变压器。每个三相交流端口包括第一三相端口和第二三相端口；每一相包括至少两个第一功率模组、至少一个第二功率模组和互感绕组，每一相的第一功率模组的第一端与第二三相端口的其中一相端口连接，每一相的第一功率模组的第三端与互感绕组的第一端连接；每一相的第二功率模组的第一端与直流端口的第二端连接，每一相的第二功率模组的第三端与互感绕组的第二端连接，任意两个不同的第一功率模组之间通过互感绕组耦合，且不同的第一功率模组所连接的三相交流端口不同，使用该装置能避免高频振荡。

Description

一种配用电弹性电能路由装置

技术领域

本申请涉及电力技术领域，特别是涉及一种配用电弹性电能路由装置。

背景技术

随着用电需求的不断增加，出现了多样的用电场景需求，这对于配电网如何实现电能的合理且安全地调配是一个巨大挑战。目前，多采用配用电弹性电能路由装置实现电力系统中的电能集中调配。

然而，采用配用电弹性电能路由装置实现电能的集中调配会由于配用电弹性电能路由装置中各端口的能量过于集中于汇流母线，导致高频振荡的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种配用电弹性电能路由装置。

第一方面，提供一种配用电弹性电能路由装置，包括：

至少两个三相交流端口，每个三相交流端口包括第一三相端口和第二三相端口，第一三相端口用于接入交流源；

至少一个直流端口，直流端口的第一端用于接入直流源；

多绕组三相隔离变压器，多绕组三相隔离变压器的每一相包括至少两个第一功率模组、至少一个第二功率模组和互感绕组，每一相的第一功率模组的第一端与第二三相端口的其中一相端口连接，每一相的第一功率模组的第二端接地，每一相的第一功率模组的第三端与互感绕组的第一端连接；每一相的第二功率模组的第一端与直流端口的第二端连接，每一相的第二功率模组的第二端接地，每一相的第二功率模组的第三端与互感绕组的第二端连接，任意两个不同的第一功率模组之间通过互感绕组耦合，且不同的第一功率模组所连接的三相交流端口不同；

其中，第一功率模组的数量大于或等于三相交流端口的数量，第二功率模组的数量大于或等于直流端口的数量。

在其中一个实施例中，每一第一功率模组包括：

至少一个第一功率组件，第一功率组件的第一端与第二三相端口的其中一相端口连接，第一功率组件的第二端接地，第一功率组件的第三端与互感绕组的第一端连接。

在其中一个实施例中，每一第一功率模组包括：

多个第一功率组件，依次串联在第二三相端口的其中一相端口和地之间。

在其中一个实施例中，第一功率组件包括：

半桥电路，半桥电路的第一端与第二三相端口的其中一相端口连接，半桥电路的第二端接地；

第一全桥电路，第一全桥电路的第一端与互感绕组的第一端连接，第一全桥电路的第二端与半桥电路的第三端连接，第一全桥电路的第三端接地；

第一电容，第一电容的第一端与半桥电路的第三端连接，第一电容的第二端接地。

在其中一个实施例中，第二功率模组包括：

至少一个第二功率组件，第二功率组件的第一端与直流端的第二端连接，第二功率组件的第二端接地，第二功率组件的第三端与互感绕组的第二端连接。

在其中一个实施例中，第二功率模组包括：

多个第二功率组件，每一第二功率组件的第一端连接直流端口的第二端，每一第二功率组件的第二端接地。

在其中一个实施例中，第二功率组件包括：

第二全桥电路，第二全桥电路的第一端与互感绕组的第一端连接，第二全桥电路的第二端与直流端口的第一端连接，第二全桥电路的第三端接地；

第二电容，第二电容第一端与第二全桥电路的第二端连接，第二电容的第二端接地。

第二方面，提供一种电能调控方法，应用于上述实施例中的配用电弹性电能路由装置，该方法包括：

获取三相交流端口和直流端口的电压；

在任意两个三相交流端口的电压差大于第一预设阈值的情况下，输出第一控制信号至第一功率模组；第一控制信号用于驱动第一功率模组调节互感绕组的能量传输效率，以使任意两个三相交流端口的电压差小于或等于第一预设阈值；

在三相交流端口和直流端口的电压有效值的差值大于第二预设阈值的情况下，输出第二控制信号至第一功率模组和第二功率模组；第二控制信号用于驱动第一功率模组和第二功率模组调节互感绕组的能量传输效率，以使三相交流端口和直流端口的电压有效值的差值小于或等于第二预设阈值。

第三方面，提供一种电能调控装置，应用于上述实施例中的配用电弹性电能路由装置，该电能调控装置包括：

获取模块，用于获取三相交流端口和直流端口的电压；

第一控制模块，用于在任意两个三相交流端口的电压差大于第一预设阈值的情况下，输出第一控制信号至第一功率模组；第一控制信号用于驱动第一功率模组调节互感绕组的能量传输效率，以使任意两个三相交流端口的电压差小于或等于第一预设阈值；

第二控制模块，用于在三相交流端口和直流端口的电压有效值的差值大于第二预设阈值的情况下，输出第二控制信号至第一功率模组和第二功率模组；第二控制信号用于驱动第一功率模组和第二功率模组调节互感绕组的能量传输效率，以使三相交流端口和直流端口的电压有效值的差值小于或等于第二预设阈值。

第四方面，提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中的方法的步骤。

上述配用电弹性电能路由装置，至少具有以下有益效果：

基于每一相包括至少两个第一功率模组、至少一个第二功率模组和互感绕组的多绕组三相隔离变压器所形成的拓扑结构，构建起配用电弹性电能路由装置中的至少两个三相交流端口与至少一个直流端口之间的电能传输通路，通过与各端口对应连接的第一功率模组或第二功率模组调控互感绕组的电能传输，无需汇流母线，即可在多绕组三相隔离变压器内部实现端口之间的电能传输，避免了由于电能过于集中所导致的高频振荡问题，同时将电能传输过程限制在多绕组三相隔离变压器内部可更进一步避免高频振荡问题的出现。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中配用电弹性电能路由装置的结构示意图；

图2为一个实施例中第一功率组件的结构示意图；

图3为一个实施例中第二功率组件的结构示意图；

图4为一个实施例中电能调控方法的流程示意图；

图5为一个实施例中直流端口电压控制策略原理示意图；

图6为一个实施例中电能调控装置的结构示意图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

正如上述背景技术所述，在传统的配用电弹性电能路由装置中，通常是先各端口的电能集中于汇流母线（直流母线或者交流母线），再通过汇流母线将电能进行间接传输调控，从而导致汇流母线的电能过高从而产生高频振荡，而高频振荡的产生往往会影响配用电弹性电能路由装置中的功率调控器件的性能，例如会导致功率调控器件控制端的电压过大而失效，在该种情况下容易导致各端口过压，进而导致与各端口连接的外部设备损坏。

基于上述原因，如图1所示，本申请提出了一种配用电弹性电能路由装置，包括：至少两个三相交流端口2、至少一个直流端口4和多绕组三相隔离变压器6。每个三相交流端口2包括第一三相端口和第二三相端口，第一三相端口用于接入交流源；直流端口4的第一端用于接入直流源；多绕组三相隔离变压器6的每一相包括至少两个第一功率模组602、至少一个第二功率模组604和互感绕组606，每一相的第一功率模组602的第一端与第二三相端口的其中一相端口连接，每一相的第一功率模组602的第二端接地，每一相的第一功率模组602的第三端与互感绕组606的第一端连接；每一相的第二功率模组604的第一端与直流端口4的第二端连接，每一相的第二功率模组604的第二端接地，每一相的第二功率模组604的第三端与互感绕组606的第二端连接，任意两个不同的第一功率模组602之间通过互感绕组606耦合，且不同的第一功率模组602所连接的三相交流端口2不同；其中，第一功率模组602的数量大于或等于三相交流端口2的数量，第二功率模组604的数量大于或等于直流端口4的数量。

其中，三相交流端口2是指三相交流电的接口，第一三相端口是指由与三相电各相所对应的三个接口所组成的一个集成接口，用于连接外部交流源，例如交流电网；第二三相端口与第一三相端口类似，同样是指由与三相电各相所对应的三个接口所组成的一个集成接口，用于连接多绕组三相隔离变压器6。直流端口4是指直流电的接口，直流端口4的第一端用于连接外部直流源，例如光伏发电装置、储能电池等。需要说明的是，上述三相交流端口2和直流端口4除了能连接电源系统外，在端口数量足够的情况下，还能连接直流负载和交流负载，以实现电源系统对负载的供能。第一功率模组602和第二功率模组604可以是指具备功率调节的功能的器件或电路。互感绕组606可以是指由铁芯和多个绕组所构成的隔离变压环节。需要说明的是，在一个具体实施例中，在交流端口增加的情况下，需同步增加第一功率模组602的数量，即第一功率模组602的数量要与交流端口的数量相匹配，同理在直流端口4增加的情况下，需要增加第二功率模组604的数量。例如，如图1所示，在配用电弹性电能路由装置具备第一三相交流端口A1和第二三相交流端口A2的情况下，在增加第三三相交流端口A3的情况下，需同步增加第一功率模组602。

具体地，基于上述架构的配用电弹性电能路由装置，通过控制器获取三相交流端口2和直流端口4的电能供给和需求情况，即可实现端口之间的电能调控。例如，以上述电能路由具备两个三相交流端口2和一个直流端口4为例，其中两个三相交流端口2分别连接光伏发电系统和电网，直流端口4连接区域负载。在太阳充足时，光伏发电系统将太阳能转化为大量的电能，光伏发电的通信设备向控制器发送请求。控制器比较区域负载与光伏发电系统发电量的情况，以确定从电网索取电能还是向电网供电，进而调控光伏发电系统、电网和区域负载之间的能量传输。更具体地，可以是通过获取三相交流端口2和直流端口4的电压，将任意两个三相交流端口2的电压进行比较，在任意两个三相交流端口2的电压差大于第一预设阈值的情况下，输出第一控制信号至第一功率模组602；第一控制信号用于驱动第一功率模组602调节互感绕组606的能量传输效率，以使任意两个三相交流端口2的电压差小于或等于第一预设阈值；在三相交流端口2和直流端口4的电压有效值的差值大于第二预设阈值的情况下，输出第二控制信号至第一功率模组602和第二功率模组604；第二控制信号用于驱动第一功率模组602和第二功率模组604调节互感绕组606的能量传输效率，以使三相交流端口2和直流端口4的电压有效值的差值小于或等于第二预设阈值，从而实现各端口之间的电能传输，无需基于汇流母线即可实现端口之间的电能的传输调控，从而避免了由于电能的过于集中产生高频振荡。其中，第一预设阈值和第二预设阈值的设定可以根据需调配的端口所接入的设备或者系统的不同进行适应性调节，在此不做限定。

上述实施例中，基于每一相包括至少两个第一功率模组602、至少一个第二功率模组604和互感绕组606的多绕组三相隔离变压器6所形成的拓扑结构，构建起配用电弹性电能路由装置中的至少两个三相交流端口2与至少一个直流端口4之间的电能传输通路，通过与各端口对应连接的第一功率模组602或第二功率模组604调控互感绕组606的电能传输，无需汇流母线，即可在多绕组三相隔离变压器6内部实现端口之间的电能传输，避免了由于电能过于集中所导致的高频振荡问题，同时将电能传输过程限制在多绕组三相隔离变压器6内部可更进一步避免高频振荡问题的出现。除此之外，由于多绕组三相隔离变压器6使端口之间电气隔离，从而使交流端口具备低电压穿越能力，可有效避免电压暂降导致的系统运行故障。同时，由于端口数量和功率模组数量的对应关系，可根据端口需要进行适应性拓展，提高了多端口应用场景下的适配。

在一个实施例中，如图1所示，每一第一功率模组602包括：至少一个第一功率组件SM1。第一功率组件SM1的第一端与第二三相端口的其中一相端口连接，第一功率组件SM1的第二端接地，第一功率组件SM1的第三端与互感绕组606的第一端连接。

其中，第一功率组件SM1可以是指功率转换电路。为保证端口之间的能量传输，每个第一功率模组602至少包括一个第一功率组件SM1。

在一个实施例中，如图1所示，每一第一功率模组602包括：多个第一功率组件SM1。依次串联在第二三相端口的其中一相端口和地之间。

具体地，为了适配与三相交流端口2连接的交流源的电压或电流，可以根据接入三相交流端口2的交流源的电压或电流，设置第一功率组件SM1的数量。例如，如图1所示，当第三三相交流端口A3接入的交流源的电压为240V时，而每个第一功率组件SM1的额定电压为120V，此时可串联两个第一功率组件SM1以提高该端口的可承受接入电压达到240V。在一个实施例中，第一功率组件SM1还可以通过并联的方式实现三相交流端口2的电压或电流的适配。相较于采用并联的方式实现三相交流端口2的电压适配，采用串联的方式能使该三相交流端口2进行电能传输时所产生的电压的交流电波形更平整，更趋向与正弦波，避免杂波的干扰影响传输效率。

在一个实施例中，如图2所示，第一功率组件SM1包括：半桥电路X、第一全桥电路Y1和第一电容C1。半桥电路X的第一端X-1与第二三相端口的其中一相端口连接，半桥电路X的第二端X-2接地；第一全桥电路Y1的第一端Y1-1与互感绕组606的第一端连接，第一全桥电路Y1的第二端Y1-2与半桥电路X的第三端X-3连接，第一全桥电路Y1的第三端Y1-3接地；第一电容C1的第一端与半桥电路X的第三端X-3连接，第一电容C1的第二端C1-2接地。

具体地，在进行端口之间的电能调控时，通过调控第一功率组件SM1的半桥电路X、第一全桥电路Y1中的开关管的通断频率，即可控制第一电容C1的充电或放电频率，实现端口之间的功率转换，从而实现电能传输。

上述实施例中，为配用电弹性电能路由装置的电路构建提供了一种具体的可实现方式。

在一个实施例中，如图1所示，第二功率模组604包括：至少一个第二功率组件SM2。第二功率组件SM2的第一端与直流端的第二端连接，第二功率组件SM2的第二端接地，第二功率组件SM2的第三端与互感绕组606的第二端连接。

其中，第一功率组件SM1可以是指功率转换电路。为保证端口之间的能量传输，每个第二功率模组604至少包括一个第二功率组件SM2。

在一个实施例中，如图1所示，第二功率模组604包括：多个第二功率组件SM2。每一第二功率组件SM2的第一端连接直流端口4的第二端，每一第二功率组件SM2的第二端接地。

具体地，与上述实施例类似，为了适配与直流端口4连接的直流源的电压或电流，可以根据接入直流端口4的直流源的电压或电流，设置第一功率组件SM1的数量。需要说明的是，对于接入电压不同的直流端口4，多个第二功率组件SM2之间的连接方式可不同，例如，对于当直流端口4需要接入高压直流源时，多个第二功率组件SM2采用并联的方式连接，以在接有负载的端口负载突变时,可以减小电压的波动，改善了供电质量。

在一个实施例中，如图3所示，第二功率组件SM2包括：第二全桥电路Y2和第二电容C2。第二全桥电路Y2的第一端Y2-1与互感绕组606的第一端连接，第二全桥电路Y2的第二端Y2-2与直流端口4的第一端连接，第二全桥电路Y2的第三端Y2-3接地；第二电容C2的第一端C2-1与第二全桥电路Y2的第二端Y2-2连接，第二电容C2的第二端C2-2接地。

具体地，在进行端口之间的电能调控时，通过调控第二功率组件SM2第二全桥电路Y2中的开关管的通断频率，即可控制第二电容C2的充电或放电频率，实现端口之间的功率转换，从而实现电能传输。

上述实施例中，为配用电弹性电能路由装置的电路构建提供了一种具体的可实现方式。

在一个实施例中，如图4所示，提供一种电能调控方法，应用于上述实施例中的配用电弹性电能路由装置，该方法包括：

S402，获取三相交流端口2和直流端口4的电压；

S404，在任意两个三相交流端口2的电压差大于第一预设阈值的情况下，输出第一控制信号至第一功率模组602；第一控制信号用于驱动第一功率模组602调节互感绕组606的能量传输效率，以使任意两个三相交流端口2的电压差小于或等于第一预设阈值；

S406，在三相交流端口2和直流端口4的电压有效值的差值大于第二预设阈值的情况下，输出第二控制信号至第一功率模组602和第二功率模组604；第二控制信号用于驱动第一功率模组602和第二功率模组604调节互感绕组606的能量传输效率，以使三相交流端口2和直流端口4的电压有效值的差值小于或等于第二预设阈值。

本实施例中的具体实现方式和有益效果可参照上述实施例中的描述，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图5所示，当直流端口4接入负载和直流储能源时，为了抑制由负载产生的电压或电流振荡，通过在传统的直流端口4电压控制策略加入非线性干扰观测器环节进行调控。其中Udc-ref为负载端口的标准电压，Us为储能端口电压，il为储能端口输出电感电流，il-ref为储能端口输出电感标准电流，io为直流系统等效直流负荷电流，io*为扰动电流的观测值，Gu(s)为电压环控制环节；Gi(s)为电流环闭环传递函数；PI为控制器；k为PI控制器的比例积分；Gf为前馈函数。其具体调控策略本领域技术人员可参照附图5即可得出，在此不做过多说明。

应该理解的是，虽然图4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图4中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图6所示，提供一种电能调控装置，应用于上述实施例中的配用电弹性电能路由装置，该电能调控装置包括：

获取模块602，用于获取三相交流端口2和直流端口4的电压；

第一控制模块604，用于在任意两个三相交流端口2的电压差大于第一预设阈值的情况下，输出第一控制信号至第一功率模组602；第一控制信号用于驱动第一功率模组602调节互感绕组606的能量传输效率，以使任意两个三相交流端口2的电压差小于或等于第一预设阈值；

第二控制模块606，用于在三相交流端口2和直流端口4的电压有效值的差值大于第二预设阈值的情况下，输出第二控制信号至第一功率模组602和第二功率模组604；第二控制信号用于驱动第一功率模组602和第二功率模组604调节互感绕组606的能量传输效率，以使三相交流端口2和直流端口4的电压有效值的差值小于或等于第二预设阈值。

关于电能调控装置的具体限定可以参见上文中对于电能调控方法的限定，在此不再赘述。上述电能调控装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是控制器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电压数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电能调控方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random AccessMemory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。

本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种配用电弹性电能路由装置，其特征在于，包括：

至少两个三相交流端口，每个所述三相交流端口包括第一三相端口和第二三相端口，所述第一三相端口用于接入交流源；

至少一个直流端口，所述直流端口的第一端用于接入直流源；

多绕组三相隔离变压器，所述多绕组三相隔离变压器的每一相包括至少两个第一功率模组、至少一个第二功率模组和互感绕组，所述每一相的第一功率模组的第一端与所述第二三相端口的其中一相端口连接，所述每一相的第一功率模组的第二端接地，所述每一相的第一功率模组的第三端与所述互感绕组的第一端连接；所述每一相的第二功率模组的第一端与所述直流端口的第二端连接，所述每一相的第二功率模组的第二端接地，所述每一相的第二功率模组的第三端与所述互感绕组的第二端连接，任意两个不同的第一功率模组之间通过所述互感绕组耦合，且不同的所述第一功率模组所连接的三相交流端口不同；

其中，所述第一功率模组的数量大于或等于所述三相交流端口的数量，所述第二功率模组的数量大于或等于所述直流端口的数量。

2.根据权利要求1所述的配用电弹性电能路由装置，其特征在于，每一所述第一功率模组包括：

至少一个第一功率组件，所述第一功率组件的第一端与所述第二三相端口的其中一相端口连接，所述第一功率组件的第二端接地，所述第一功率组件的第三端与所述互感绕组的第一端连接。

3.根据权利要求2所述的配用电弹性电能路由装置，其特征在于，每一所述第一功率模组包括：

多个第一功率组件，依次串联在所述第二三相端口的其中一相端口和地之间。

4.根据权利要求2所述的配用电弹性电能路由装置，其特征在于，所述第一功率组件包括：

半桥电路，所述半桥电路的第一端与所述第二三相端口的其中一相端口连接，所述半桥电路的第二端接地；

第一全桥电路，所述第一全桥电路的第一端与所述互感绕组的第一端连接，所述第一全桥电路的第二端与所述半桥电路的第三端连接，所述第一全桥电路的第三端接地；

第一电容，所述第一电容的第一端与所述半桥电路的第三端连接，所述第一电容的第二端接地。

5.根据权利要求1所述的配用电弹性电能路由装置，其特征在于，所述第二功率模组包括：

至少一个第二功率组件，所述第二功率组件的第一端与所述直流端的第二端连接，所述第二功率组件的第二端接地，所述第二功率组件的第三端与所述互感绕组的第二端连接。

6.根据权利要求5所述的配用电弹性电能路由装置，其特征在于，所述第二功率模组包括：

多个第二功率组件，每一所述第二功率组件的第一端连接所述直流端口的第二端，每一所述第二功率组件的第二端接地。

7.根据权利要求5所述的配用电弹性电能路由装置，其特征在于，所述第二功率组件包括：

第二全桥电路，所述第二全桥电路的第一端与所述互感绕组的第一端连接，所述第二全桥电路的第二端与所述直流端口的第一端连接，所述第二全桥电路的第三端接地；

第二电容，所述第二电容第一端与所述第二全桥电路的第二端连接，所述第二电容的第二端接地。

8.一种电能调控方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的配用电弹性电能路由装置，所述方法包括：

获取所述三相交流端口和所述直流端口的电压；

在任意两个所述三相交流端口的电压差大于第一预设阈值的情况下，输出第一控制信号至第一功率模组；所述第一控制信号用于驱动所述第一功率模组调节互感绕组的能量传输效率，以使任意两个所述三相交流端口的电压差小于或等于所述第一预设阈值；

在所述三相交流端口和所述直流端口的电压有效值的差值大于第二预设阈值的情况下，输出第二控制信号至所述第一功率模组和第二功率模组；所述第二控制信号用于驱动所述第一功率模组和所述第二功率模组调节所述互感绕组的能量传输效率，以使所述三相交流端口和所述直流端口的电压有效值的差值小于或等于所述第二预设阈值。

9.一种电能调控装置，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的配用电弹性电能路由装置，所述电能调控装置包括：

获取模块，用于获取所述三相交流端口和所述直流端口的电压；

第一控制模块，用于在任意两个所述三相交流端口的电压差大于第一预设阈值的情况下，输出第一控制信号至第一功率模组；所述第一控制信号用于驱动所述第一功率模组调节互感绕组的能量传输效率，以使任意两个所述三相交流端口的电压差小于或等于所述第一预设阈值；

第二控制模块，用于在所述三相交流端口和所述直流端口的电压有效值的差值大于第二预设阈值的情况下，输出第二控制信号至所述第一功率模组和第二功率模组；所述第二控制信号用于驱动所述第一功率模组和所述第二功率模组调节所述互感绕组的能量传输效率，以使所述三相交流端口和所述直流端口的电压有效值的差值小于或等于所述第二预设阈值。

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8所述的方法的步骤。