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电能路由器是由全控型电力电子开关器件和高频变压器构成的电磁能量变换装置，除了可以实现传统变压器的电压变换、电气隔离和能量传输等基本功能，还可以实现新能源接入、电网互联、无功补偿、谐波治理等功能。通过灵活组网技术，运用电能路由器多端口、多形态特性，解决电能质量匹配、功率优化分配以及分布式新能源就地消纳问题。进一步地，多台路由器的集群还可以在更广域的时间和空间维度，处理多种因素耦合下的能源间歇性问题，实现多种能源的互联、互补、共享和优化。

在2017-2020年国家重点研发计划中，团队牵头并承担了“适用于分布式可再生能源交直流互联的关键设备研发”的课题攻关，研制了2MW的多端口、多级联、多流向、多形态电力电子变压器，为电能路由器的研制提供了丰富的经验，团队基于多年研究基础，提出了共高频交流母线的电能路由器结构和关键控制技术，该结构具有如下优势：①省掉低压交流端口的隔离变压器以及其他端口的整流桥和电容，保障效率和功率密度；②确保端口间的电气隔离以及工作独立，任意的半桥、全桥和三电平等模块均可将其交流侧接入该高频交流母线；③结构易于模块化设计，原副边的模块数量可以选择不同的数量。产品容量覆盖十千瓦级到兆瓦级，电压可灵活适配低压供电到中压配电应用，所掌握的研制技术属国内最先进之列。

当前我国能源供应和环境污染问题严峻，为实现我国能源供给和使用的清洁化转型，分布式可再生能源将成为新增新能源发展的主要形式，但时空分布分散、随机的可再生能源接入和使用难题亟待解决。同时，用户负荷直流化趋势和对多种能源形式的综合应用需求，使传统交流配网能耗、灵活性、可靠性等问题凸现。交直流混合电网可妥善解决高渗透率分布式可再生能源和储能系统接入以后的高效灵活运行问题，是能源清洁化利用的关键技术支撑。因此，需要开展包括适用于交直流混合电网关键设备的新型电力电子器件研发和适用于分布式可再生能源交直流互联的电力电子关键技术研究及电能路由器设备研发。

电能路由器是由全控型电力电子开关器件和高频变压器构成的电磁能量变换装置，除了可以实现传统变压器的电压变换、电气隔离和能量传输等基本功能，还可以实现新能源接入、电网互联、无功补偿、谐波治理等功能。通过灵活组网技术，运用电能路由器多端口、多形态特性，解决电能质量匹配、功率优化分配以及分布式新能源就地消纳问题。进一步地，多台路由器的集群还可以在更广域的时间和空间维度，处理多种因素耦合下的能源间歇性问题，实现多种能源的互联、互补、共享和优化。

赵争鸣，清华大学教授，博士生导师，电力系统国家重点实验室副主任。致力于大功率高压电力电子技术、光伏并网发电及其应用、电机及其控制和无线电能传输等领域研究。郑竞宏，清华大学博士，副教授。在光伏特性及建模、微电网分析与控制、电力系统负荷建模等领域积累了丰富的研究经验。袁立强，清华大学博士毕业，研究院，博士生导师，致力于超大容量电力电子技术、新能源发电、电力牵引、功率半导体器件等领域的深入性研究。莫昕，清华大学硕士毕业，曾任职于清华大学电力电子与电机系统研究所。长期从事大功率电力电子装置开发工作。姚大伟，德国亚琛工业大学硕士毕业，高级工程师，曾任职于ABB 中国研究院，现担任清华大学电机系、清华大学深圳研究生院和西南科技大学研究生联合培养导师，长期从事复杂电气系统仿真与技经分析。陈凯楠，清华大学博士，助理研究员，硕士生导师。主要研究领域为无线电能传输技术和大容量电力电子基础理论。姬世奇，清华大学博士，副教授。主要研究领域为大容量电力电子技术、高性能并网变换器、宽禁带半导体器件应用技术。

围绕电能路由器及其组网技术应用，团队已经进行了多轮目标客户的刻画，并积极与代表型企业开展技术研讨、集中工作、项目策划和现场踏勘，其中具有代表性的如下：

1、发电领域目标客户：与三峡集团等发电企业，就基于电能路由器的综合能源开发利用领域开展科创基地科研项目合作，通过多轮沟通讨论和潜在项目应用的工程踏勘，已形成面向工程问题、技术需求和成果指标等方面的共识。

2、电网领域目标客户：与中国南方电网集团，就整县光伏推进、供配电台区可靠性升级等方面，开展多轮沟通讨论，一致认为电能路由器及其组网技术是建设灵活主动配网及微网，实现“中小型区域电网+配网及微网”的柔性互联的关键技术。

3、负荷终端目标客户：与东华软件、特锐德电气等企业形成技术互补，积极推进电能路由器技术在新型电力系统框架下电能替代领域的合作，以提升综合能效、降低等效碳排为愿景，开展方案迭代。

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