p功率半导体化的系统是现代的支撑技术之一

功率半导体化的系统是现代的支撑技术之一。目前，能源互联网研究热潮正在中国兴起。

一、能源互联网中的电力电子 能量路由器

能量路由器共性特征：能够为分布式可再生能源发电和提供即插即用的交/直流接口；能够实现电压变换、电压隔离、提升电能质量、能量双向流动的综合调节能力；能够根据故障情况或系统需要，自主地与主网分离，提高电网的自愈性；能够调节网内的馈线潮流，实现功率的快速调节能力。

能量路由器的电气结构发展：高变比、多端口、模块化、强解耦。

电力变压器在现代电力系统中扮演着非常关键的角色，能够实现电压等级变换、电气隔离和能量传递，被广泛用于输电系统和配电系统中，是电力系统中应用数量最多的之一。

传统电力变压器的缺点：体积大，重量重，耗费的铜材和铁材多；绝缘油会对环境造成污染，不易维护；铁心磁饱和会造成电压电流畸变；不能隔离故障，需要配套设备进行保护；空载损耗高，不能保持副边电压恒定；任何一侧的不平衡或者畸变都会耦合到另一侧；输入输出不可控。

固态变压器是能量路由器的核心部件，是基于电力电子变换器的新型电力变压器。其特点是：重量轻，体积小，无污染；可以调节电压、电流、频率和相位等；可以具有直流接口；输入输出耦合性不强；含有智能控制单元。

固态变压器的应用：ABB公司在2011年制作了一台用于机车牵引的1.2MVA的固态变压器样机，其输入为15kV，16.7Hz的铁路电网，输出为1.5kV。实验表明效率可以达到96%以上，安装在瑞士联邦铁路的机车上，通过了电气认证和验收测试。

美国于2010年由美国能源部和国家自然科学基金会资助$6000万（2014年再追加$1.4亿）建立了 未来可再生电能传输和管理系统中心 （FREEDM）（由5个大学、5个研究院、12个著名企业组成）。

100kW/6kV的能量路由器采用级联多电平的串入并出、隔离的三级主电路结构