能量路由器：启动你的便捷无线网络

能量路由器作为能源互联网的关键装备，目前对其概念还主要停留在交流配电网的框架内。

1）能量路由器功能划分

实现不同特征能源流融合是能量路由器必须具备的功能。一方面，能量路由器必须要保证流入能源的质量满足要求；另一方面，应能够保证能源的合理流动，实现恰当数量的能源流向恰当的负荷；第三方面，能够及时监控能源流的质量，实时调节保证能源安全流动。

信息是决定能量路由器控制策略恰当与否的关键，准确性和时效性尤为重要。一方面，要求所有策略的选择都能够受最广泛信息的支持，避免片面信息引起决策失误；另一方面，要求所有信息必须被及时传送，避免过时信息的影响。兼容（或具备）信息通信和信息处理功能是能量路由器有效运行的必然要求，要求各能量路由器不仅能够分享其管理范围内所收集的实时信息，还能够对得到的信息进行处理和利用。信息保障的实现需要能量路由器具有两方面的功能：通信和计算。通信功能要求能量路由器应具有通信接口，能够与通信链路连接实现信息的接收与发送。为保证信息的传输时延、可靠性和安全性，能量路由器可以设置为支持多种通信模式，不仅能够便于在多种情况下保证通信功能的实现，还为通过冗余传输保证通信可靠性提供了基础。

支持用户个性化能源使用策略是能源互联网的主要功能之一，其实现基础在于支持用户和能源互联网的交互。一方面，用户可以根据当前的能源供应形势调整自己的能源使用策略，能源互联网根据所有用户能源策略制定能源供应模式满足用户需求；另一方面，能源互联网会搜集不同用户的能源使用数据，从中计算出相应的能源使用规律，制定合理的能源使用策略，作为一个最佳使用策略反馈给用户，供用户选择。因此，能量路由器应具有接收和处理所管理区域内用户请求的能力，并且能够及时准确地用能源价格等反映当前的能源供应形势，将信息反馈给用户，这将涉及交互和需求管理等功能模块。

网络运行管理对能源互联网来说同样重要，实时保持网络的可用性、可扩展性、可靠性、可生存性、安全性等是能源互联网追求的目标。能量路由器为实施网络管理提供了天然介质，设置管理功能模块、开发针对性的管理协议对于能源互联网的运营具有重要的意义。从功能角度看，管理功能应包括网络的接入识别、管理策略的远程部署、异常处理和修复以及日志文件的设定与管理等。(www.xing528.com)

风能和光伏等可再生能源多以直流输出，用户侧的负荷也越来越多地采用直流供电。电网和负荷要求能量路由器能够满足不同输入输出的需求，应该更多地兼顾直流电源和直流负荷的供用电需求。在电路拓扑上应该具有更多的兼容性和扩展能力；在控制策略上，应该具有更多的柔韧性和灵活度，能兼顾更多的弹性和稳定控制能力。

2）设备开发进展

北卡罗来纳州立大学FREEDM System研究组根据能量路由的概念进行了原型实现，以固态变压器作为能量路由器的核心，通过远程可控的快速智能开关，实现微电网和线路的智能通断，并加上能量管理系统。通信单元采用Zigbee、Ethernet和WLAN三种模式，实现能量路由器间和内部的数据交互。日本在“3·11”大地震和核泄漏灾难之后，成立了“数字电网联盟”，提倡“数字电网”，其核心即利用“数字电网路由器”（电力路由器）统筹管理和调度一定区域范围内的电力。

国内对能量路由器的设备研制刚刚起步。无锡美凯能源科技有限公司已经研制出单相20 k W微电网路由模块和三相150 kW微电网路由模块，应用对象为家庭能源管理中心和工业与建筑需求侧管理，支持数据平台、APP及PC端控制和通信模块的统一。作为分布式能量路由系统（含电力配网通信同步系统），创新AC-bus交流母线并联技术并网运行，灵活适应负载接入数量和功率大小，无需线路改造，系统故障可隔离，与电网间或微电网内无缝同步，支持黑启动和独立运行；引入负载跟踪储能系统，根据负载的功率来动态匹配相应电力；借助逆功率潮流控制技术（reverse power flow control）实现对电力的双向四象限（正向反向、有功无功）的功率控制与调配，实现能量流在微电网和电网之间的灵活交互（AC- AC），不仅实现有功功率管理，还能够与电网交互无功功率，极大提高多种分布式能源的稳定性和能源系统可靠性。在终端层面，既可以使用户直接参与到能源市场中来，又可以为能源互联网和智能电网提供完整、开放的通信网络，为需求响应、高级配电自动化、资产管理、提高能效及多种能源协调互补奠定基础。未来还将提供SMG数据平台的远程运维、合同能源管理等服务。