【項目簡介】

面向“雙碳"和能耗“雙控"背景下，“提升能效"與“綠電替代"成為構建新型電力系統的必由之路。綠電直連作為一種創新的電力供應模式應運而生。它是指風電、光伏等新能源發電不通過公共電網，而是通過專用線路直接向單一用戶供電的模式。能量路由器被視為綠電直連關鍵的革命性技術。能量路由器本質上是多端口的智能電力電子裝備，具備交直流無縫接入與靈活轉換的能力。能夠實現光伏、儲能等直流源荷的高效整合與直流直供，有效提升系統穩定性、輸送效率與安全性。?

某項目為了開展綠電直連研究采用能源路由器與現有配電裝置形成1個380V并網點并網方案，主要設備包括299.88Wp光伏組件476塊、1套125kW/261kWh儲能設備、2臺60kW雙槍充電樁和2臺7kW充電樁、能源路由器等。

【能量路由器配置】

能源路由器交流側端口分別園區的380V配電裝置，直流側端口分別接入屋頂光伏、停車棚光伏、充電樁以及園區路燈照明。實現交直流柔性互聯、減少中間設備降低損耗。系統示意圖如下：

能源路由器為各種類型的分布式電源、儲能設備和新型負載提供所需的電能接口形式，包括各種電壓、電流量的直流或交流形式等。同時對配電網絡內各節點的能量流方向和大小可按用戶所需精確地控制。功率轉換功能：不僅具有多個電壓等級交直流接口，實現“源網荷儲"不同電壓和制式的轉換。

上圖為多端口能量路由器的應用，控制分布式能源、儲能出力，協調與電網/負荷間能量轉換、靈活控制的核心部件，實現配電系統中源-儲-網-荷的能量交換。

【EMS系統介紹】

雙向變換器：DC-DC雙向變換器是一種電力電子設備，能夠在直流電源的兩極間雙向轉換電能，可實現降壓（Buck）和升壓（Boost）功能。

EMS可視界面總信息展示主要輸入輸出參數，控制區域可手動啟停設備、控制高低壓運行模式、調節輸出電流功率等參數，告警信息和狀態字部分隨時反應設備運行狀態。

PCS能量路由器：PCS又稱雙向儲能逆變器，是儲能系統與電網中間實現電能雙向流動的核心部件，用于控制電池的充電和放電過程，進行交直流的變換。

EMS可視界面總信息展示主要電能參數，控制區域可手動啟停設備、控制并離網運行模式（整流模式并網、逆變模式離網）、調節輸出有功無功功率參數，告警信息和狀態字部分隨時反應設備運行狀態。

BMS儲能電池：BMS是電池與用戶之間的紐帶，主要對象是二次電池，其功能包括提高電池利用率、儲備用電、防止過度充電和過度放電等。

EMS可視界面總信息展示主要電能參數，告警信息和狀態字部分隨時反映設備運行狀態。

光伏控制器：光伏控制器是一種應用于太陽能發電系統中的自動控制設備，主要負責控制多路太陽能電池方陣對蓄電池的充電以及系統和其他負載設備的供電，是主要的用電來源。

EMS可視界面總信息展示光伏發電參數，控制區域可手動啟停設備、調節輸出功率參數。

【總結】

本項目實現了能量路由器與綠電直連的研究，實現交直流柔性互聯、減少中間設備降低損耗；實現配電裝置的動態增容；獲得動態無功支撐，提高電壓穩定性，通過技術創新破解新能源直接消納中的關鍵障礙，推動電力系統向更綠色、更靈活、更經濟的發展。